Bab 03 Karsinogesis

3KARSINOGENESISM . Farid AzizPENDAHULUANSel-sel di dalam tubuh kita berada dalam keseimbangan yang dipengaruhi oleh be-berapa faktor, yaitu faktor yang menyebabkan sel berproliferasi. Bila proliferasi su-dah memadai, ada isyarat agar sel tidak berproliferasi/bertumbuh lebih lanjut. Se-mentara itu, sel atau jaringan yang sudah tua dimusnahkan dengan suatu programkematian sel sehingga ada sel yang baru dan ada sel yang mati. F a k t o r yang perta-ma dinamakan proto-onkogen yang menghasilkan protein pertumbuhan; yang keduadisebut gen supresor yang menghasilkan protein yang menghambat pertumbuhansel; dan yang terakhir disebut gen apoptosis yang menghasilkan bahan yang m e m -program kematian sel. Bilamana ada kelainan satu atau lebih dari gen-gen (mutasi) tersebut, protein yangdihasilkan dapat meningkat misalnya proto-onkogen bermutasi menjadi onkogen danmenghasilkan protein onkogen yang berubah fungsi atau protein pertumbuhan yangdihasilkan berlebihan sehingga sel-sel terus didorong u n t u k berproliferasi; atau fungsiu n t u k menghambat proliferasi sel hilang sehingga proliferasi sel berjalan terus tanpaada hambatan; atau proses kematian sel dihambat sehingga sel akan tetap hidup terus.A d a juga gen lain yang berperan dalam mempertahankan sel tetap n o r m a l yaitu genmismatch. G e n i n i b e r f u n g s i m e m u l i h k a n g e n r u s a k s e h i n g g a g e n m e n j a d i n o r m a lkembali. Seandainya sel yang mengandung gen yang rusak tadi tidak mengalami prosesapoptosis dan lolos dari mekanisme kontrol di dalam proses siklus sel, maka sel-selyang dihasilkan menjadi sel sesuai dengan induknya dan bila ada proses lain yangbekerja berulang-ulang pada sel tersebut, bisa saja sel tadi berubah perangai menjadisel b e r t u m b u h tak terkendali dan pada akhirnya menjadi sel ganas.

KARSINOGENESIS 21 Kalau kita dapat mengetahui faktor-faktor yang dapat menyebabkan kerusakan gendan mengetahui juga faktor-faktor yang dapat mempengaruhi transformasi sel yangbermutasi tadi menjadi sel ganas, maka usaha-usaha pencegahan dapat diupayakan.Begitu juga bila kita dapat mengetahui mekanisme pembelahan sel dan dapat meng-identifikasi bahan-bahan yang dihasilkan dandiperlukan u n t u k pertumbuhan sel, makam u n g k i n saja dapat dikembangkan atau diproduksikan bahan-bahan yang dapat digu-nakan untuk menghambat/mengeblok pertumbuhan sel (terapi target).PROTO-ONKOGENGen-gen normal yang mengatur/mengontrol penumbuhan seldisebut proto-onkogenyang akan memproduksi protein. Protein yang diproduksi inilah yang mempunyaiefek biologik. Yang termasuk proto-onkogen adalah genyang memproduksi (1) Fak-t o r p e r t u m b u h a n {growth factor); ( 2 ) R e s e p t o r f a k t o r p e r t u m b u h a n {growth-factor re-ceptor); ( 3 ) K i n a s e n o n r e s e p t o r {non-receptor kinases); ( 4 ) T r a n s d u s e r s i n y a l {signaltransducer); ( 5 ) F a k t o r t r a n s k r i p s i {transcription); d a n ( 6 ) P r o t e i n n u k l e u s {nuclearprotein)} Proto-onkogen ini dapat terganggu baik struktur maupun fungsinya sehingga akanterjadi gangguan dalam pertumbuhan sel. Sel bertumbuh tidak terkendali menjadikanker. G e nyang mengalami mutasi ini disebut onkogen. Gangguan yang terjadi da-pat berbeda pada tiap kelompok proto-onkogen d i atas.'Faktor Pertumbuhan { G r o w t h F a c t o r / G V )G F adalah suatu polipeptide yang dihasilkan oleh sel dan ia menjadi mediator sinyalantarsel. G F akan terikat dengan reseptor di permukaan selsasaran dari jaringan yangsama dan selanjutnya akan dihantarkan ke dalam inti selmelalui sistem hantaran did a l a m s e l {transduction pathway). S e l y a n g m e m p r o d u k s i G F d a l a m k e a d a a n n o r m a lberbeda dengan selsasaran yang mengandung reseptornya. Akibat stimulasi G F ini,akan terjadi respons bergantung pada selsasaran danjenis GF-nya, yaitu dapat berupad i f e r e n s i a s i , a k t i v a s i a t a u i n h i b i s i m u l t i p l i k a s i , survival, k e m a t i a n , d a n m i g r a s i . T i d a ksemua G Fyang diproduksi dalam keadaan aktif, sebagian dalam bentuk tidak aktifdan memerlukan aktivasi sebelum efek biologinya berfungsi. Dengan demikian,ak-t i v i t a s G F b e r g a n t u n g p a d a w a k t u d a n r u a n g {space).^ G F dapat dibagi menjadi superfamili berdasar kriteria struktur, yaitu famili^ (1)Fibroblast growth factor; ( 2 ) Epidermal growth factor; ( 3 ) Platelet-derived growth factor;( 4 ) W N T ; ( 5 ) Transforming growth factor beta; ( 6 ) Scatter factor/hepatocyte growthfactor; ( 7 ) Insulin-like factor; ( 8 ) Chemokines; d a n ( 9 ) Cytokines.F i b r o b l a s t growth factor ( F G F )F G F terdiri atas 9 anggota, yaitu F G F l - F G F 9 yang menginduksi multiplikasi selfibroblas dan sel endotelial vaskular yang terlihat pada kultun

22 B I O M O L E K U L A R P A D A K A N K E RE p i d e r m a l growth factor ( E G F )E G F mempunyai bioaktivitas sebagai mitogenik sel epidermal dan juga meningkatkanpertumbuhan sel lainnya.Platelet-derived growth factorFaktor ini m e m p u n y a i efek biologik berskala luas yaitu menginduksi multiplikasi sel,m e n g h a m b a t k e m a t i a n s e l d a n k e m o t a k s i s . S a l a h s a t u a n g g o t a n y a a d a l a h vascular en-dothelial growth factor ( V E G F ) . E f e k n y a y a n g s p e s i f i k y a i t u m i g r a s i s e l e n d o t e l i u mdan efek multiplikasi menempatkannya sebagai faktor yang penting sebagai promoterangiogenesis. Ekspresinya meningkat bila terjadi hipoksia, misalnya pada bagian te-ngah tumor yang biasanya nekrosis. Dengan meningkatnya V E G F ini, terbentukangiogenesis, hipoksia berkurang, dan massa tumor jadi meningkat.WNTFaktor i n i berkaitan dengan mekanisme m o l e k u l sel adesi seperti e-kaderin d a nkatenin sehingga bila terjadi gangguan fungsi akan berpengaruh pada pembentukantumor dan invasi.T r a n s f o r m i n g growth factor ( T G F )T G F mempunyai efek positif atau negatif terhadap proliferasi selbergantung padajenis sel sasaran. I a menginhibisi pertumbuhan sel endotelial dan epitelial. Lepasnyafungsi hambatan i n i dapat menyebabkan terjadinya tumor, terutama jenis epitelial.Selain itu, T G F , terutama beta, dapat meningkatkan desposisi matriks dengan meng-hambat protease yang menggradasi matriks sehingga komponen matriks ekstraselularmeningkat. Akibatnya, fibrosis dan parut meningkat dan hal i n idapat menghambatterjadinya metastasis atau penyebaran tumor.Scatter factor/hepatocyte growth factorSesuai dengan namanya, aktivitasnya menginduksi terjadinya pergerakan dan penye-b a r a n s e l t u m o n Scatter factor i d e n t i k d e n g a n hepatocyte growth factor ( H G F ) . H G Fd i e k s p r e s i k a n d a l a m l a t e n pro-form d a n d i a k t i f k a n o l e h p r o t e o l i t i k , urokinase-like en-zyme. I a j u g a d i k a i t k a n d e n g a n m a t r i k s e k s t r a s e l u l a r . L i g a n d i e k s p r e s i k a n d i s e l m e -senkhim dan reseptornya disel epitelial.I n s u l i n - l i k e growth factor ( I G F )Peran utamanya adalah sebagai anabolik dan peran tambahannya adalah penghambatapoptosis sehingga dapat terjadi pertumbuhan sel atau tumor.Chemokines adalah peptida kecil yang diketahui sebagai mediator dalam meresponsChemokines

KARSINOGENESIS 23proses peradangan dengan mengaktivasi dan kemotaksis sel-sel radang seperti n e u -t r o f i l d a n m a k r o f a g . S e t e l a h a k t i v a s i o l e h chemokines, s e l - s e l r a d a n g t e r s e b u t a k a nm e n g e l u a r k a n growth factor. D e n g a n d e m i k i a n , m o l e k u l i n i m e m p u n y a i p e r a n p e n -ting dalam memediasi interaksi sel tumor/stromal.CytokinesCytokines m e r u p a k a n f a m i l i b e s a r d a r i growth factor d a n m e m p u n y a i f u n g s i b i o l o g i ky a n g b e r a g a m . S a l a h s a t u p r o t o t i p e n y a a d a l a h growth hormon. B a n y a k a n g g o t a f a m i l iini dikenal sebagai interleukin yang memediasi sinyal di antara seldalam sistem hema-topoetik dan ia juga mempunyai fungsi yang luas d i luar sistem imunitas, yaitu meng-induksi multiplikasi sel, supresi apoptosis, diferensiasi, dan kematian sel. Beberapaf a m i l i d a r i cytokines m e m p u n y a i t a r g e t y a n g s a n g a t s p e s i f i k y a i t u G - C S F u n t u k g r a -nulosit dan I L - 2 untuk sel T . Aplikasi fungsi spesifik ini dapat dari amplifikasisub-populasi hematopoetik spesifik sesudah radioterapi, kemoterapi, transplantasi s u m -sum tulang, sampai dengan aktivasi i m u n antitumor, danefek langsung dan tidaklangsung terhadap multiplikasi sel tumor.ReseptorReseptor adalah struktur berupa protein yang dapat mengikat faktor atau molekulyang spesifik seperti hormon, vitamin, dan antigen dari luar sel (ligan). I a terdapatp a d a p e r m u k a a n s e l a t a u m e m b r a n a s e l {cell surface a t a u membrane receptor) a t a u d id a l a m s i t o p l a s m a {cytosolic receptor). M o l e k u l i n i m e m b e r i k a n s i n y a l d a n r e s p o n s d idalam sel dimulai bila ligan danreseptor berikatan satu sama lain sehingga sinyaldapat diteruskan k edalam sel. Reseptor bisa terdapat di membrana atau d i intraselular(steroid). Reseptor yang terdapat d i membrana mempunyai domain ekstraselular danintraselular.-' Reseptor akan mengikat ligan yang sesuai. G e n k e l o m p o k i n i a d a l a h erbA, erbB, fms, d a n p r o t e i n y a n g d i h a s i l k a n n y a b e r u p ar e s e p t o r f a k t o r p e r t u m b u h a n {growth factor receptor) y a i t u m a s i n g - m a s i n g s e b a g a i r e -s e p t o r h o r m o n a l t i r o i d ( e r b A ) , epidermal growth factor receptor, E G F R ( e r b B ) , co-lony-stimulating factor ( C S F ) ' . G e n l a i n n y a a d a l a h kit, ros, neu.^Transduksi SinyalR a n g s a n g a n d a r i l u a r {extracellular signal) a k a n d i t e r u s k a n k e d a l a m s e l m e l a l u i r e -s e p t o r y a n g s e s u a i . R a n g s a n g a n l u a r i n i d i s e b u t j u g a first messanger y a n g d a p a t b e r u p an u t r i s i , peptide growth factors, cytokines, h o r m o n , p r o t e i n m a t r i k s e k s t r a s e l u l a r , d a nprotein permukaan selyang ada d idekatnya. Rangsangan luar tersebut melalui ligan-nya akan berikatan dengan reseptor permukaan sel dan diteruskan k e enzim sasarana t a u d i s e b u t j u g a e f e k t o r {effector) m e l a l u i m o l e k u l p r o t e i n y a n g t e r d a p a t d i p e r -m u k a a n d a l a m d i n d i n g s e l . M o l e k u l p r o t e i n i n i d i b a g i m e n j a d i d u a f a m i l i yzim proteinkinase d a n guanine nucleotide-binding. Signal transducing guanine nucleotide-bindingprotein d i b a g i l a g i m e n j a d i d u a y a i t u heterotrimeric G TP-binding protein {a, G D P , fiy),

24 B I O M O L E K U L A R P A D A K A N K E Rd i s e b u t j u g a G protein, d a n monomeric ras superfamily protein. M o l e k u l p r o t e i n l a i n n y aa d a l a h adenylyl cyclases, phospholipase C d a n A 2 , cyclic G M P phosphodiesterase d a nb e r b a g a i channel ion, d l l . R e s e p t o r y a n g t e r a k t i v a s i a k a n b e r i k a t a n d e n g a n s a t u a t a ul e b i h m o l e k u l p r o t e i n d a n d i t e r u s k a n k e e n z i m s a s a r a n {effector/second messanger)yang selanjutnya mengaktivasi enzim berikutnya sehingga terjadilah sinyal intraselulardan sinyal akhirnya diterima inti sel. Kalau molekul protein i t uadalah G-protein, iaakan melepaskan guanosin difosfat ( G D P ) dan akan mengikat G T P (dalam bentukaktif). Kalau molekul protein yang teraktivasi i t u adalah fosfolifase C , akan timbuldiasilgliserol ( D A G ) d a ninositol trifosfat (InsP3) yang masing-masing dapatmengaktivasi enzim protein kinase C dan melepaskan persediaan kalsium.'''^ Namal a i n d a r i e f e k t o r a d a l a h second messanger y a i t u m o l e k u l d i d a l a m s i t o p l a s m a y a n gmenghantarkan sinyal kimiawi dari luar sel setelah beraktivasi dengan reseptor per-mukaan sel. Dengan demikian, sinyal yang tadinya kecil dapat dilipatgandakan ke-tika sampai d i inti sel.^Faktor TranskripsiD N A d i t r a n s k r i p s i o l e h DNA-dependent RNA polymerase (RNA pol). A d a 3 m a c a mpohmerase yaitu I , I Idan III. Polimerase I untuk transkripsi gen ribosome, I I untuktranskripsi protein, dan I I Iuntuk transkripsi gentransfer R N A . Kecepatan transkripsidan ekspresi bergantung pada 2 faktor, yaitu (1) sekuens D N A yang spesifik dariD N A {upstream a t a u downstream) y a i t u s e k u e n s p r o m o t e r d a n e n h a n s e r ; ( 2 ) p r o t e i nyang mengenai dan mengikatkannya dengan promoter atau enhanser dan dinamakanfaktor transkripsi.'' Beberapa faktor transkripsi yang dikenal antara lain c-Fos, c-Jun,Myc, dan p53.GEN SUPRESORFaktor pertumbuhan menyebabkan sel bertumbuh dan bila pertumbuhan dinilai olehbadan sudah cukup, faktor supresi pertumbuhan diaktivasi sehingga terjadi keseim-bangan yang harmonis. A d a beberapa gen yang berperan dalam hal ini, antara lainRB, p53,dan BRCA.Retinoblastoma (RB)Retinoblastoma m e m p u n y a i fungsi antara lain ikut mengatur siklus sel. I a tidak secaralangsung menghambat transkripsi, tetapi berinteraksi dengan faktor transkripsi E 2 Fdan korepresor sehingga transkripsi dapat dihambat. Selain itu, R B juga berfungsimenginduksi apoptosis juga mehbatkan E 2 Fdan gen supresor lainnya yaitu p53.''TP53 (p53)T P 5 3 sefamili dengan p63 dan p73. Fungsinya cukup luas antara lain peran dalamm e n g h a m b a t s i k l u s s e l , d i f e r e n s i a s i , a p o p t o s i s , senescence, d a n a n g i o g e n e s i s . E f e k

KARSINOGENESIS 25utama p53 adalah mengeblok siklus sel sehingga D N A yang rusak dapat direparasi.Beberapa genyang menjadi sasaran p53 adalah gen-gen yang berperan pada apoptosis,mengeblok siklus sel, angiogenesis, dan autoregulasi. Fungsi lain p53 adalah merepa-rasi kerusakan D N A dan menstimulasi ekspresi gen yang dapat menghambat angio-genesis/BRCAl dan BRCA2B R C A berkaitan dengan kanker payudara danovarium. B R C A l penting dalam prosesreparasi kerusakan D N A , danini melibatkan juga B R C A 2 . Bila di dalam tidak terdapatprotein B R C A l , sel tersebut peka terhadap radiasi yang menyebabkan kerusakan D N A{double break)?APOPTOSISApoptosis merupakan kematian sel yang terencana. I a merupakan proses yang aktifdan bermanfaat terutama pada proliferasi dan diferensiasi sel. Pada proses tersebutdapat saja terjadi kerusakan d a n bila tidak d i m u s n a h k a n akan m e n i m b u l k a n gangguandalam pertumbuhan sel. Karena kematian sel terencana, iacepat dikenal oleh m a k r o -fag dan disingkirkan sebelum terjadi disintegrasi seldan tidak merusak jaringan. Padanekrosis dinding selbocor, molekul m a k r o ditumpahkan danterjadi disintegrasi cepatsehingga akan menimbulkan reaksi peradangan. Perubahan sel apoptosis adalah kro-matin memadat, sel mengisut, dan disorganisasi organel sitoplasma.^ Dalam proses ini ikut terlibat proto-onkogen seperti M Y C , Ela, A K T ,R A S ,R E L ,sedangkan gen supresor yang terlibat adalah P T E N , R B I ,p53, danA R F . Pengaturan-n y a m e l a l u i j a l u r (pathway) y a n g b e r u j u n g p a d a p e n g a k t i f a n k a s p a s e {caspase)?PROSES KARSINOGENESISK a r s i n o g e n e s i s m e r u p a k a n p r o s e s y a n g b e r l a n g s u n g m e l a l u i b e b e r a p a t a h a p a n (mul-tistage). P a l i n g s e d i k i t k a r s i n o g e n e s i s a d a 2 t a h a p , b a h k a n a d a y a n g m e n g e m u k a k a npaling sedikit 6 - 7 tahap. Jadi, kanker merupakan akumulasi dari perubahan genetik.Kerusakan materi genetik I n idapat berupa mutasi, kelainan jumlah, atau struktur.Proses dimulai dengan tahapan inisiasi d i mana gen tertentu mengalami kerusakand a n s i f a t k e r u s a k a n i n i b e r s i f a t m e n e t a p (irreversible). S e b e l u m m e n g a l a m i p e r u b a h a nmenjadi sel kanker, sel tersebut tidak berbeda dengan sel n o r m a l lainnya. H a n y a sajaia lebih sensitif terhadap perubahan sekitarnya jika dibandingkan dengan sel normalyaitu mudah terangsang baik oleh faktor pertumbuhan maupun faktor penghambat.Sel i n i tidak b e r t u m b u h atau b e r t u m b u h secara perlahan saja. Sesudah tahapan inisiasi,terjadi tahapan berikutnya yaitu tahap promosi. Pada tahapan Ini sel yang terinisiasitadi akan dipacu untuk membelah oleh substansi yang dapat berupa karsinogen atauo l e h b a h a n / s u b s t a n s i l a i n y a n g d i s e b u t b a h a n / s u b s t a n s i p r o m o t i f (promoting agent).Substansi ini sendiri sebenarnya bukan bahan karsinogen dan tidak akan menlmbul-

26 B I O M O L E K U L A R P A D A K A N K E Rkan kanker, tetapi iahanya menginduksi pertumbuhan sel yang sudah terinisiasi danberkembang menjadi sel tumor. Substansi ini diperkirakan mempengaruhi diferensiasisel sehingga tidak terjadi diferensiasi sesuai dengan fungsinya, yang biasanya terjadipada sel normal setelah sel membelah. Perubahan genetik lebih lanjut diperlukan agarsel t u m o r dapat bermetastasis.'''^''°Kerusakan Unsur GenetikKerusakan materi genetik pada karsinogenesis dapat terjadi pada tingkat k r o m o s o myaitu kelainan struktur dan jumlah k r o m o s o m atau pada tingkat gen yaitu kelainanstruktur atau fungsi (misalnya metilasi, aktivitas telomerase). Kerusakan materi kro-m o s o m d a p a t b e r u p a d e l e s i {deletion), y a i t u h i l a n g n y a s a t u s e g m e n k r o m o s o m a t a ug e n d a r i coding d a n non-coding region a t a u b e r u p a t r a n s l o k a s i y a i t u s e b a g i a n d a r isuatu k r o m o s o m lepas d a n menempel pada suatu k r o m o s o m lainnya. Kelainan/k e r u s a k a n i n i u m u m n y a d i d a p a t {acquired) d a n t e r j a d i p a d a s e l s o m a t i k , t e t a p i a d ajuga yang diturunkan d a nmenjadi predisposisi terjadinya kanker. Gangguan dapatterjadi secara primer yaitu d i awal perkembangan t u m o r atau sekunder yaitu terjadibelakangan dan dapat mengubah perangai tumor.^-^ Gen-gen yang mengatur/mengontrol pertumbuhan sel yaitu gen onkogen dan genyang menghambat pertumbuhan sel yaitu gen supresor. Bila terjadi kerusakan atauperubahan gen-gen tersebut karena mutasi (structural atau fungsi), maka pertum-buhan sel menjadi tidak terkendah. Sebagai contoh reseptor yang dihasilkan dari gen yang buntung dipicu untukmengeluarkan sinyal yang kemudian dapat diteruskan k e arah rangkaian proses per-tumbuhan sel selanjutnya yaitu k e transduksi sinyal.'>^ Beberapa faktor pertumbuhan ( G F ) dapat menginduksi proliferasi sel endoteliumdan kemotaksis sehingga terbentuk angiogenesis. Dengan terjadinya angiogenesis ini,kekurangan nutrisi sel t u m o r dapat diatasi d a n selt u m o r bertumbuh banyak. G Ftertentu dapat berperan menginduksi kemotaksis ataupun migrasi dan dapat juga ber-peran dalam menghancurkan matriks ekstraselular sehingga sel mudah terlepas dariikatannya.^ Biasanya selyang mengandung reseptor faktor pertumbuhan menerima faktor per-tumbuhan dari luar atau sel lainnya, misalnya P D G F dihasilkan oleh gen di dalamtrombosit sesudah terjadi perdarahan, dan selanjutnya menstimulasi sel fibroblas yangmengandung reseptornya. Bila terjadi aktivasi onkogen, seltersebut dapat mengha-silkan juga faktor pertumbuhannya sendiri (autokrin) sehingga terjadi stimulasi diris e n d i r i {self stimulation). S e l y a n g d e m i k i a n m e n j a d i i m o r t a l . ' - ^ Gen reseptor normal dapat juga menjadi onkogen dengan adanya perubahan struk-t u r t e r m a s u k truncation b a g i a n e k s t r a s e l u l a r ligand-binding, m u t a s i b a g i a n t r a n s m e m -brana, dan insersi virus pada gen didekatnya. Dengan berubahnya gen reseptor men-jadi o n k o g e n , rangsangan tetap saja ada m e s k i p u n ligannya tidak ada lagi ( b u n t u n g ) . '

KARSINOGENESIS 27MUTASIBerbagai m u t a s i dapat saja terjadi sepanjang Itehidupan sel o l e h bahan yang bersifatkarsinogen. Satu sel dapat saja mengalami mutasi beberapa kali sehingga a k h i r n y a seltersebut mempunyai mesin kehidupan yang abnormal daniaberproliferasi tanpa ken-dali atau koordinasi oleh badan.'' M u t a s i y a n g d i a l a m i s e l d a p a t b e r u p a point mutation, t r a n s l o k a s i , a m p l i f i k a s i g e n ,dan delesi.'1Point MutationD a l a m h a l i n i s a t u base pair d i g a n t i o l e h base pair l a i n d a n e f e k y a n g t i m b u l b e r g a n t u n gpada lokasinya.• Missense mutation, d a l a m h a l i n i s a t u a s a m a m i n o y a n g d i g a n t i o l e h a s a m a m i n o lain danprotein yang terbentuk sama dengan yang normal kecuali asam amino yang diganti.• M u t a s i p a d a stop codon s e h i n g g a p a d a p e m b e n t u k a n r a n g k a i a s a m a m i n o , r a n g k a i a n berhenti sebelum waktunya sehingga protein yang terbentuk dapat kehilangan bagian utamanya akibatnya protein-protein yang terbentuk kehilangan fungsinya.• M u t a s i p a d a p r o s e s splicing, y a i t u p r o s e s p e n g g a b u n g a n 2 e k s o n y a n g b e r d e k a t a n dan menghilangkan intron yang ada di antaranya pada waktu produksi m R N A . Bila perubahan yang terjadi pada sekuens tertentu didekat sambungan ekson dan intron, m a k a p r o s e s splicing y a n g n o r m a l t i d a k t e r j a d i , e k s o n n y a h i l a n g d a n p r o t e i n y a n g akan terbentuk kehilangan asam amino yang harusnya dikode oleh ekson tersebut.TranslokasiSebagian k r o m o s o m yang satu terpotong dan menempel pada bagian k r o m o s o m lain.Pada bagian yang terpotong terjadi penggabungan sekuens dengan sisa yang terpotongs e h i n g g a t e r j a d i rearrangement d a r i D N A . H a l s e r u p a t e r j a d i j u g a b a g i a n y a n g m e -n e m p e l p a d a k r o m o s o m l a i n . A k i b a t rearrangement t e r s e b u t t e r b e n t u k s t r u k t u r b a r udan protein yang terbentuk juga akan berbeda.Amplifikasi GenPada manusia genomenya adalah diploid dan secara normal mengandung 2 kopi gen,masing-masing satu dari kedua orang tuanya. Pada keadaan tertentu 1 kopi dapatb e r l i p a t g a n d a s a m p a i b e b e r a p a r i b u k a l i . A d a 2 b e n t u k y a n g t e r j a d i y a i t u ( 1 ) doubleminutes ( D M ) d a n ( 2 ) homogeneously staining regions ( H S R ) . Y a n g p e r t a m a k e c i l ,ekstra k r o m o s o m , tidak terikat dengan sentromer, dan membelah (segregasi) secaraacak; sedangkan yang kedua menyebabkan pengembangan daerah k r o m o s o m . Akibatamplifikasi ini, protein yang dibentuk atau dikode oleh gen tersebut akan berlipatganda.

28 B I O M O L E K U L A R P A D A K A N K E RDelesiP r o s e s h i l a n g n y a b a g i a n d a r i s u a t u g e n . D e l e s i y a n g r i n g a n d a p a t 1 base pair saja d a nkalau hebat bisa terjadi pada seluruh gen bahkan seluruh k r o m o s o m . Dengan demi-kian, sel akan membentuk struktur k r o m o s o m berbeda dan protein yang dihasilkanpun berbeda atau dapat juga sel kehilangan fungsi gen yang hilang karena delesi.ETIOLOGIEtiologi kanker menimbulkan atau adanya kelainan gen,yaitu kongenital, faktor ling-kungan seperti fisik, kimiawi, dan biologik (antara lain virus) (Bagan 1).'^VirusVirus o n k o g e n terdiri atas virus R N Adan virus D N A . Virus R N A yang dikenala d a l a h ( 1 ) Human T-cell Leukemia T y p e I ( H T L V - 1 ) m e r u p a k a n k e g a n a s a n p a d a s e llimfosit C D - 4 ; (2) virus H I V yang juga mengenai limfosit C D - 4 dan berkaitan de-ngan sarkoma Kaposi dan limfoma Hodgkin; (3)virus hepatitis C yang menimbulkankarsinoma hepatoselular. Virus D N A adalah (1)virus hepatitis B menyebabkan karsi-n o m a hepatoselular dengan aflatoksin sebagai kofaktornya; (2) virus Epstein-Barrb e r k a i t a n d e n g a n l i m f o m a B u r k i t t d a n k a n k e r n a s o f a r i n g s ; ( 3 ) Human papilloma virus( H P V ) . A d a banyak tipe virus, beberapa d i antaranya adalah H P V 16 dan 18 yangmenyebabkan kanker serviks.H u m a n papilloma virus ( H P V )H P V i n i m e m p u n y a i D N A y a n g p a n j a n g n y a 7 - 8 k i l o base pair d a n t e r d i r i a t a s Lategenes ( L I d a n L 2 ) d a n Early genes ( E l , E 2 , E 4 , E 5 , E 6 , E 7 ) . V i r u s m a s u k k e d a l a msel k e r a t i n o s i t d i l a p i s a n b a s a l d a r i l a p i s a n e p i t e l m e l a l u i r e s e p t o r y a n g t e r d a p a t d ipermukaan sel keratinosit. Setelah masuk sel,bungkus H P V terbuka dan D N A - n y amasuk k e dalam inti dan berintegrasi dengan D N A sel penjamu sehingga E 6 akanmengikat gen supresor p53 dan E 7 berikatan dengan gen supresor Rb. Dengan ikatanini, fungsi supresi p53 dan R b hilang sehingga sel membelah tanpa hambatan dan inimemicu terjadinya keganasan. Bentuk lain dari masuknya virus adalah D N A terpisahmembentuk virion baru tanpa berintegrasi dengan D N A selpenjamu dan berkembangbiak di dalam sitoplasma beriringan dengan proses pematangan selkeratinosit ke arahlapisan atas epitel. V i r i o n berlipat ganda dan virion-virion kemudian b e r k u m p u l k e m -bali menjadi virus saat mencapai permukaan lapisan sel epitel, lisis, dan dapat menye-bar k e sekitarnya dengan menginfeksi sel keratinosit lagi. Bentuk yang terakhir i n ibiasanya secara klinik menyebabkan kondiloma akuminata ( H P V 6 dan H P V 11).'2>'^'''*KimiawiKarsinogen kimiawi terbagi menjadi 2 kelas, yaitu (1) berikatan dengan D N A tanpam e n g a l a m i m e t a b o l i s m e l e b i h d a h u l u {inactivation independent); ( 2 ) b e r p e r a n g a i

KARSINOGENESIS 29k a r s i n o g e n s e t e l a h m e n g a l a m i m e t a b o l i s m e l e b i h d a h u l u (activation dependent). B e n -t u k k a r s i n o g e n i n i m e m p u n y a i s i f a t e l e k t r o f i l i k (electrophilic reactant) y a i t u b e r u p amolekul dengan muatan positif karena kehilangan elektron. Molekul yang bersifate l e k t r o f i l i k i n i a k a n b e r i k a t a n d e n g a n d a e r a h n u k l e o f i l i k (nucleophilic) y a n g b a n y a kterdapat pada D N A , R N A , atau protein. Daerah ini mempunyai atom yang mudahmengikat elektron lain. Ikatan molekul elektrofilik dengan D N A , R N A , proteinb e r u p a i k a t a n k o v a l e n d a n d a p a t m e n y e b a b k a n r e k o m b i n a s i , t r a n s l o k a s i , gaps D N Adan ini merupakan halpenting dalam karsinogenesis. Bila terdapat gangguan reparasiD N A yang rusak ini, sel yang terjadi dari pembelahan sel mengandung mutasi D N Adan ini merupakan awal karsinogenesis yang disebut selinisiasi. Sel inisiasi ini sepertisel normal, bukan sel ganas tetapi ia lebih rentan terhadap stimulasi dibanding selnormal. Proses i n i terjadi pada sel inisiasi (fase inisiasi dari karsinogenesis). A d a p u nmetabolisme merupakan ikhtiar organisme mendetoksifikasi bahan kimia dari luarbadan sehingga ia larut dalam air dan mudah diekskresikan.'^ Beberapa contoh karsinogen kimiawi adalah sbb.'^• Direct-acting alkylating agents, t e r d a p a t b a n y a k p a d a o b a t - o b a t u n t u k p e n g o b a t a n . Efek terapinya adalah dengan berinteraksi danmerusak D N A , tetapi hal ini juga menimbulkan efek karsinogenik (lemah).• Polycyclic aromatic hydrocarbons, h a s i l m e t a b o l i s m e n y a m e r u p a k a n k a r s i n o g e n y a n g kuat, misalnya pembakaran tembakau atau makanan bakar.• Aromatic amines and azo dyes-^-napthylamine, d i d e t o k s i f i k a s i d a n b e r k o n j u g a s i dengan asam glukoronik yang nonkarsinogenik, tetapi didalam kandung kemih ia dipecah oleh enzim glukorinase urin menjadi bahan reaktan yang elektrofilik (karnonogenik).• Nitrosamines and amides, s a n g a t p o t e n d a n t e r b e n t u k d i d a l a m s a l u r a n c e r n a d a r i makanan yang mengandung nitrit.• Naturally-occuring carcinogens, m i s a l n y a a f l a t o k s i n B l y a n g d i p r o d u k s i o l e h A s p e r - gillus flavus, merupakan karsinogen untuk hati.RadiasiRadiasi sebagai karsinogenik adalah radiasi ultraviolet ( U V ) dan ionisasi.'^ Ultravio-let yang menimbulkan kanker kulit adalah U V B (280 - 320 n m ) , sedangkan U B C(200 - 280 n m ) tertahan radiasi oleh lapisan ozon atmosfir.Ultraviolet B ( U V B )U V B menyebabkan mutasi gen supresor (p53dan Ras), menekan fungsi limfosit didalam sirkulasi darah sehingga fungsi imunitas tertekan dan dapat mempengaruhi re-parasi D N A sel-sel kulit.

30 B I O M O L E K U L A R P A D A K A N K E RRadiasi ionisasiRadiasi disebut radiasi ionisasi bila ia dapat menimbulkan ionisasi atau melepaskanelektron dari atom/target yang dilewatinya. Efek yang ditimbulkannya dapat berupae f e k l a n g s u n g (direct effect) y a i t u e l e k t r o n y a n g t e r l e p a s b e r i n t e r a k s i l a n g s u n g d e n g a nD N A d a n m e n i m b u l k a n k e r u s a k a n D N A a t a u e f e k t i d a k l a n g s u n g (indirect effect)yaitu melalui interaksi radikal bebas yang ditimbulkan oleh elektron yang terlepasdan menimbulkan kerusakan pada D N A . Radikal bebas antara lain berupa radikalhidroksil ( O H ) yang timbul sebagai reaksi kimia antara elektron dan air yang terdapatdi jaringan. Seperti diketahui sebagian besar jaringan dibentuk oleh air.'^-'^ Dengandemikian, kerusakan dan ketidakstabilan D N A ini antara lain menjadi dasar efek karsi-nogenesis dari radiasi ionisasi. Jenis-jenis radiasi ionisasi dapat dilihat pada Tabel 3-1, yaitu berupa partikel dangelombang elektromagnetik.'^ Tabel 3-1. Radiasi ionisasiJenis SifatPartikel alfa Inti Helium (2proton, 2 neutron) pendekPartikel beta Elektron (muatan negatif) pendekSinar gamma Gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombangSinar-X Gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombangProton Partikel (muatan positif)Neutron Partikel (tidak bermuatan)Gelombang elektromagnetik dan neutron mempunyai daya penetrasi tinggi di dalam j a r i n g a n ;yang l a i n n y a rendah ( D i k u t i p d a r i ' ^ ) R a d i a s i i o n i s a s i b e r u p a p a r t i k e l , d i s e b u t j u g a densely ionizing, e f e k b i o l o g i k l e b i hbesar dalam hal kematian sel,mutagenik, transformasi sel,dan karsinogenik daripadar a d i a s i g e l o m b a n g e l e k t r o m a g n e t i k y a n g d i n a m a k a n weak ionizing a t a u low LET (li-near energy transfer)}^PENUTUPK a r s i n o g e n e s i s t e r j a d i s e c a r a b e r t a h a p (multistage) d i a w a l i d e n g a n p e r u b a h a n g e n y a n girreversible d a n b e r k e m b a n g d e n g a n p e n g a r u h b a h a n p r o m o t e r m e n j a d i g a n a s . P e r u b a -han genetik terutama mengenai gen proto-onkogen, gen supresor, dan gen apoptosis.Gangguan atau kerusakan genetik terutama disebabkan oleh radiasi, bahan kimia, danvirus. Dengan mengetahui proses karsinogenesis dan mengenai protein yang dihasil-kan oleh gen-gen tersebut, akan dapat dikembangkan cara-cara pencegahan, deteksidini, dan pengobatan.

KARSINOGENESIS 31 Perusak DNA Sel normal yang didapat (lingkungan) Reparasi DNA berhasil 1. Kimiawi 2. Radiasi Kerusakan DNA Mutasi diturunkan 3. virus di dalam: Reparasi 1. Gen yang ber-Aktivasi onkogen DNA gagal pertumbuhan- efek pada re- promosi Mutasi di dalam parasi DNA genome sel somatik 2. Gen yang ber- efek pada per- tumbuhan sel Perubahan gen Inaktivasi gen yang mengatur supresor kanker apoptosis Ekspresi hasil produk gen yang berubah Ekspansi klonal Mutasi tambahan (progresif) Heterogenitas Neoplasma ganasGambar 3-1. Hipotesis etiologi dan patogenesis neoplasia (dikutip dari rujukan'^)

32 B I O M O L E K U L A R P A D A K A N K E RRUJUKAN L Klein G . Mechanisms of oncogen activation. Triangle, 1991; 30: 10-5, 73-80 2. Heath J K . Growth factor. Dal.im: Peters G , Vousden K H . Oncogen and tumour supressors, Oxford New York, Oxford University Press, 1997: 33-53 3. Mitchell P, Rocques P Yarnold J . Glossary. In: Yarnold JR, Stratton M, McMillan TJ. Molecular biology for oncologists, 2\"'' Edition, London, Chapman and Hall, 1997: 332-42 4. Ho L O , Fry MJ. Signal transduction and cancer. In: Yarnold JR, Stratton M, McMillan TJ. Molecular biology for oncologists, 2\"'' Edition, London, Chapman and Hall, 1996: 45-62 5. Downward J . G protein, Ras and cancer. In: Yarnold JR, Stratton M, McMillan TJ. Molecular biology for oncologists, 2\"'^ Edition, London, Chapman and Hall, 1997: 63-74 6. Wooster R. Introduction to gene structure and expression. In: Yarnold JR, Stratton M, McMillan T J . Molecular biology for oncologists, 2\"** Edition, London, Chapman and Hall, 1997: 296-302 7. Macdonald F, Ford C H J , Casson A G . Molecular biology of cancer, 2\"'' Edit. London and New York, Bios Scientific Publishers, 2004: 31-58 8. Hickman JA. Apoptosis as a therapeutic target. In: Yarnold JR, Stratton M, McMillan TJ. Molecular biology for oncologists, 2\"'' Edition, London, Chapman and Hall, 1996: 230-9 9. Franks L M . What is cancer. In: Franks L M , Teich N M . Cellular and molecular biology of cancer. 3'''' Edit, Oxford New York, Oxford University Press, 1999: 1-20, 202-2510. Sikora K, Pandha H . In: Franks L M , Teich N M . Cellular and molecular biology of cancer. 3'''' Edit, Oxford New York, Oxford University Press, 1999: 315-2811. Stratton MR. Mechanism of activation and in.ictivation of dominant oncogens and tumor supressor genes. In: Yarnold JR, Stratton M, McMilLin TJ. Molecular biology for oncologists, 2\"^ Edition, Lon- don, Chapman and Hall, 1997: 16-2612. Lipsky. Carcinogenesis, http://aquaticpath.umd.edu/appliedtox/module7.html13. Hickman ES, Davies R C , Vousden K H . Human papillomaviruses and cancer of the cervix. In: Yarnold JR, Stratton M, McMillan T J . Molecular biology for oncologists, 2\"'' Edition, London, Chapman and Hall, 1996: 83-9114. Syrjanen K, Syrjanen S. Infections in human pathology, Chichester, New York, John Wiley & Sons L T D , 2000: 11-8715. De Swiet M, Chamberlain G , Bennet P Basic science in obstetrics and gynaecology. 3'''' Edit, Edinburg London, 2002: 279-8416. Perez C A , Hall E J , Purdy JA, Williamson JF. Biologic and physical aspects of radiation oncology. In: Hoskins WJ, Perez C A , Young R C . Gynecologic Oncology. 3'''' Edit, Philadelphia, Lippincott Williams and Wilkins, 2000: 327-9517. Chard T, Lilford R. Basic sciences for Obstetrics and Gynaecology, 4''^ Edit. London, Berlin. Springer, 2000: 151-2, 18518. Adam G E , Cox R. Radiation carcinogenesis. In: Franks L M , Teich N M . Cellular and molecular biology of cancer. 3'''' Edit, Oxford New York, Oxford University Press, 1999: 130-48