2.2 Kanker payudara
2.4.3 Perbaikan DNA dan Apoptosis
Respon p53 melalui perbaikan DNA yang terlibat dalam koreksi berbagai jenis kerusakan pada DNA tidak bekerja secara langsung saat mengalami aktivasi. Hal ini karena mutasi pada gen ini menyebabkan instabilitas genetik sehingga terjadi akumulasi kerusakan dari semua gen, termasuk gen yang mengatur pertumbuhan sel. p53 berperan penting dalam memelihara stabilitas genetik. Mekanismenya masih belum jelas, tetapi p53 mungkin terlibat pada induksi gen yang meregulasi Nucleotide excision repair (NER) dari DNA, rekombinasi kromosomal dan segregasi kromosom (Vogelstein, 2000). Inaktivasi p53 dapat menimbulkan peningkatan frekuensi mutasi akibat dari tidak efisiennya NER. NER yang buruk menyebabkan instabilitas genom. Instabilitas ini dimanifestasikan dengan amplifikasi gen, aneuplodi, dan aberasi kromosom, berasosiasi dengan progresi malignansi (Reles, 2001). Induksi gen spesific ribonucleotide reductase oleh p53 setelah terjadinya kerusakan
DNA merupakan bukti lain peran p53 dalam perbaikan DNA (Vogelstein, 2000).
Protein p53 melakukan modulasi pada sebagian besar proses perbaikan DNA melalui jalur transaktivasi dependen maupun independen, sehingga protein p53 berfungsi sebagai molecular node yang terletak pada persimpangan upstream signaling cascade dan downstream DNA-repair (Sengupta, 2005). Akumulasi protein p53 menghasilkan transient arrest pada siklus sel di Gl, sesaat sebelum replikasi DNA, atau di G2, sesaat sebelum mitosis. Berhentinya pembelahan sel ini memberikan kesempatan pada sel mengaktivasi sistem perbaikan DNA enzimatis untuk memperbaiki lesi yang terjadi. Dengan kata lain, pada sel yang mengekspresikan mutasi p53, pembelahan sel tidak berhenti walaupun telah terjadi kerusakan DNA (Soussi, 2004).
Salah satu peranan p53 adalah untuk memonitor stress selular dan menginduksi apoptosis apabila lesi DNA irreversible atau tidak dapat diperbaiki. Apoptosis merupakan proses bertingkat yang diregulasi dengan ketat, ditandai dengan penyusutan sel, kondensasi kromatin, serta fragmentasi sel dan inti. Dalam perkembanganya apoptosis juga sering disebut dengan programmed cell death, yang berlangsung terus selama proses kehidupan dengan maksud untuk menjaga homeostasis jaringan, yaitu keseimbangan antara proliferasi dengan kematian sel (Bai & Zhu, 2006; Miettinen, 2009).
Apoptosis merupakan barier utama onkogenesis dan protein tumor supressor p53 merupakan kunci utama regulasi apoptosis dan karsinogenesis (Maximov, 2008). Apoptosis dimediasi oleh dua jalur apoptosis utama, yaitu jalur ekstrinsik dan intrinsik. Apapun jalur aktivasi yang diinduksi, masing-masing jalur tersebut menimbulkan aktivasi protease selektif yang disebut sebagai caspase. Caspase dikenal sebagai eksekutor apoptosis, merupakan sistein protease selektif yang mengontrol semua tahap apoptosis. Caspase terdapat di setiap sel sebagai prekursor tidak aktif yang disebut procaspase. Jalur ekstrinsik
dikenal sebagai death receptor pathway dan jalur intrinsik sebagai mitochondrial pathway. Jalur ekstrinsik dan intrinsik diaktifkan oleh tumor suppressor protein p53 (Miettinen, 2009). Pada jalur ekstrinsik terjadi aktivasi caspase 8 untuk menginduksi apoptosis, sedangkan pada jalur intrinsik terdapat peran protein mitokondria dalam aktivasi caspase 9 untuk menginduksi apoptosis. Selain itu, protein p53 dapat mengaktifkan Apaf-1 secara langsung untuk menginduksi apoptosis (Maximov, 2008).
Menurut Rashmi, et al. (2012) p53 merupakan protein supresor tumor yang mampu mengaktivasi apoptosis, melalui dua jalur:
1. Jalur ekstrinsik, melalui induksi gen yang mengkode 3 protein transmembran, yaitu: Tumor Necrosis Factor receptor 1 (TNFR1), Fas, dan Death Receptor-5 (DR-5). Protein ini akan mengaktifkan sinyal transduser yang akan mengaktifkan caspase. p53 menginduksi protein Fas melalui ikatan elemen pada promotor dan intron, sedangkan p53 akan mengaktifkan DR-5 dan TNFR1 dalam merespon kerusakan DNA dan melalui caspase 8 akan memicu kematian sel.
2. Jalur intrinsik, melalui protein pro-apoptosis: Bax, Noxa, Puma, Bid dan protein anti-apoptosis: Bcl-XL, Bcl2 yang berfungsi untuk pengeluaran sitokrom C dari mitokondria.
Mekanisme terjadinya apoptosis ketika terjadi kerusakan DNA adalah induksi pro-apoptosis, dengan membentuk lubang di mitokondria melalui pengeluaran sitokrom C dan protein pro-apoptosis dari permukaan intermembran. Keluarnya sitokrom C dari mitokondria merupakan mekanisme yang penting dalam induksi apoptosis sehingga mampu berinteraksi dengan protein Apoptotic protease activating Factor 1 (Apaf 1). Kompleks multiprotein antara Apaf 1 dan sitokrom C akan membentuk apoptosom. Pembentukan apoptosom akan mengaktifkan caspase 9 dan menginduksi apoptosis (Rashmi, et al., 2012).
Gambar 2.8 Mekanisme Apoptosis (Rashmi, et al., 2012). Caspase terdiri atas dua jenis, yaitu sebagai inisiator: caspase 9, caspase 2, caspase 8 dan caspase 10 dan sebagai efektor yaitu caspase 3, caspase 6 dan caspase 7. Inisiator caspase berfungsi untuk merespon perubahan mitokondria dan efektor caspase berfungsi sebagai aktivasi reseptor kematian dengan target proenzym sebagai target yang penting untuk ketahanan sel (Rashmi, et al., 2012).
2.5 Kemoterapi dan Efek Sampingnya
Terapi kanker payudara dapat digolongkan menjadi pembedahan, radioterapi, kemoterapi dan terapi hormonal (Jong, 2005). Kemoterapi adalah proses pengobatan dengan menggunakan obat-obatan yang bertujuan untuk menghancurkan atau memperlambat pertumbuhan sel-sel kanker (Noorwati, 2007). Kemoterapi neoadjuvant merupakan kemoterapi preoperative berdasarkan perawatan sistemik dengan obat sitotoksik sebelum diinjeksikan ke pasien dengan tumor maligna
lokal pada tahap akhir. Kemoterapi neoadjuvant menjadi metode konvensional untuk mereduksi tahapan dan ukuran tumor primer (Charfare, 2006). Salah satu contohnya adalah traztuzumab. Traztuzumab merupakan obat dengan prinsip kerja antibodi monoklonal yang beraksi pada reseptor HER2/ neu (Human Epidermal growth factor Receptor) (Hudis, 2007). Traztuzumab memiliki tingkat toksisitas yang rendah sehingga dapat diberikan dalam dosis yang cukup tinggi. Kemampuan afinitas traztuzumab terhadap reseptor HER2 cukup ampuh namun beberapa pasien pengguna traztuzumab tidak merespon adanya pengobatan tersebut dan mengalami suatu resistensi. Mekanisme resistensi ini dimungkinkan karena kekurangan p27Kip translokasi ke nukleus, yang menyebabkan CDK2 menginduksi proliferasi suatu sel (Kute, et al., 2004).
Obat lain yang digunakan untuk mengobati kanker adalah doxorubicin, yaitu antibiotik golongan antrasiklin yang banyak digunakan untuk terapi berbagai macam jenis kanker seperti leukemia akut, kanker payudara, kanker tulang dan ovarium (Childs, et al., 2002). Senyawa ini diisolasi dari Streptomyces peucetius var caesius pada tahun 1960-an dan digunakan secara luas (Minotti, et al., 2004). Antibiotik antrasiklin seperti doxorubicin memiliki mekanisme aksi sitotoksik melalui empat mekanisme yaitu: (1) penghambatan topoisomerase II, yaitu suatu enzim tergantung ATP yang bekerja mengikat DNA dan menyebabkan double-strand break pada ujung 3′fosfat sehingga memungkinkan penukaran strand dan pelurusan DNA. Pelurusan strand ini diikuti dengan penyambungan strand DNA oleh topoisomerase II. Topoisomerase ini sangat penting fungsinya dalam replikasi dan perbaikan DNA (Gewirtz, 1999; Minotti et al., 2004). (2) interkalasi DNA sehingga mengakibatkan penghambatan sintesis DNA dan RNA dan mempengaruhi transkripsi dan replikasi (Gewirtz, 1999; Minotti, et al., 2004). (3) pengikatan membran sel yang menyebabkan aliran dan transpor ion (4) pembentukan radikal bebas semiquinon dan radikal bebas
oksigen melalui proses yang tergantung besi dan proses reduktif yang diperantarai enzim. Mekanisme radikal bebas ini telah diketahui bertanggungjawab pada kardiotoksisitas akibat antibiotik antrasiklin (Bruton, et al., 2005).
Gambar 2.9 Struktur Doxorubicin (Anonim6, 2015).
Doxorubicin dapat menyebabkan kardiotoksisitas pada penggunaan jangka panjang, sehingga penggunaannya secara klinis menjadi terbatas. Efek samping pada pemakaian kronisnya bersifat irreversibel, termasuk terbentuknya cardiomyopathy dan kegagalan jantung (Han, et al., 2008). Terjadinya cardiomyopathy pada pemakaian doxorubicin kemungkinan juga terjadi akibat peningkatan produksi oksidan di jantung. Mitokondria diperkirakan merupakan target utama kardiotoksisitas akibat doxorubicin. Elektron tunggal di mitokondria ditransfer ke doxorubicin sehingga menyebabkan peningkatan pembentukan radikal oksigen melalui autooksidasi doxorubicin semiquinon (Bruton, et al., 2005). Mekanisme toksisitas doxorubicin telah banyak diketahui. Toksisitas kronis doxorubicin kemungkinan diperantarai oleh konversi metabolik doxorubicin menjadi doxorubicinol yang melibatkan berbagai enzim antara lain karbonil reduktase. Mekanisme utama toksisitas doxorubicinol terjadi karena interaksinya dengan besi dan pembentukan reactive oxygen species (ROS) yang merusak makromolekul sel (Minotti et al, 2004). Doxorubicin umumnya
digunakan dalam bentuk kombinasi dengan agen antikanker lainnya seperti siklofosfamid dan cisplatin. Peningkatan respon klinis dan pengurangan efek samping cenderung lebih baik pada penggunaan kombinasi dengan agen lain dibandingkan penggunaan doxorubicin tunggal (Bruton, et al., 2005).
Kemoterapi memiliki efek samping karena obat-obat kemoterapi tidak hanya menghancurkan sel-sel kanker tetapi juga menyerang sel-sel sehat, terutama sel-sel yang membelah dengan cepat (Noorwati, 2007). Penelitian yang dilakukan oleh Love, et. al (1989) menunjukkan bahwa persentase pasien yang mengalami efek samping dari kemoterapi yang dijalaninya yaitu kerontokan rambut sebanyak 89%, mual 87%, lelah 86%, muntah 54%, gangguan tidur 46%, peningkatan berat badan 45%, sariawan 44%, kesemutan 42%, gangguan pada mata 38%, diare 37%, konstipasi 19 %, kemerahan pada kulit 18% dan penurunan berat badan 13%.
Efek samping kemoterapi bervariasi tergantung regimen kemoterapi yang diberikan. Efek samping yang dapat terjadi akibat kemoterapi berbasis antrasiklin (adriamisin/doxorubicin) dikelompokkan menjadi mual, muntah, diare, stomatitis, alopesia, rentan terinfeksi, trombositopenia, neuropati, dan myalgia (Partridge, et al., 2001). Salah satu efek samping yang sering ditemukan akibat kemoterapi adalah alopesia (kehilangan rambut). Penelitian yang dilakukan oleh Kiebert, et al.(1990) menunjukkan bahwa lebih dari 80% wanita yang menjalani kemoterapi mengatakan bahwa alopesia (kerontokan rambut) merupakan aspek paling traumatik dari kemoterapi yang dijalaninya dan 8% pasien bahkan berhenti dari kemoterapi karena ketakutannya akan mengalami alopesia (Botchkarev, 2003). Efek samping penggunaan doxorubicin juga mengakibatkan resistensi obat. Mekanisme yang menyebabkan resistensi doxorubicin adalah adanya overekspresi PgP yang menyebabkan doxorubicin dipompa keluar sel dan konsentrasi doxorubicin dalam sel turun (Bruton, et al., 2005).