BIOLOGI MOLEKULER
BIOLOGI MOLEKULER
SEL KANKER
SEL KANKER
dr. Hafiz Soewoto dr. Hafiz Soewoto Sp.BKSp.BKCancer merupakan penyakit genetik.
Cancer merupakan penyakit genetik.
•
•
Adanya abnornalitas pada g
Adanya abnornalitas pada g
en yang mengatur
en yang mengatur
proliferasi seluler menimbulkan pertumbuhan yg
proliferasi seluler menimbulkan pertumbuhan yg
tidak terkontrol yg merupakan tanda khas sel yg
tidak terkontrol yg merupakan tanda khas sel yg
berubah menjadi ganas
berubah menjadi ganas
•
•
Untuk mendapatkan inisiatif dalam mendeteksi
Untuk mendapatkan inisiatif dalam mendeteksi
kanker dan melakukan pengobatan para
kanker dan melakukan pengobatan para
onkologis harus mendalami secara molekuler
onkologis harus mendalami secara molekuler
timbulnya
timbulnya
dan
dan
perjalanan
perjalanan
penyakit
penyakit
itu,
itu,
mulai
mulai
dari
dari
gen,
gen,
mRNA,
mRNA,
dan
dan
macam
macam
protein
protein
yg
yg
dihasilkan oleh sel kanker tersebut yg tercakup
dihasilkan oleh sel kanker tersebut yg tercakup
dalam mempelajari biologi molekuler dari
dalam mempelajari biologi molekuler dari
penyakit kanker.
(lanjutan...)
(lanjutan...)
•
•
Pada tingkat molekuler sel kanker dapat dibedakan dari
Pada tingkat molekuler sel kanker dapat dibedakan dari
sel
sel
normal
normal
karena
karena
adanya
adanya
abnormalita
abnormalita
s baik
s baik
dari
dari
struktur atau ekspresi gen t
struktur atau ekspresi gen t
ertertentu. Abnormalit
ertertentu. Abnormalit
as ini
as ini
terjadi secara langsung maupun tidak langsung akan
terjadi secara langsung maupun tidak langsung akan
menyebabkan gangguan
menyebabkan gangguan
pada
pada
regulasi siklus
regulasi siklus
sel
sel
dan
dan
menginduls
menginduls
i pertumbuhan yg tidak
i pertumbuhan yg tidak
terkontrol pada sel-
terkontrol pada
sel-sel kanker.
sel kanker.
•
•
Perubahan-perub
Perubahan-perub
ahan
ahan
molekule
molekule
r
r
selama proses
selama proses
bertingkat dari karsinogenesis akan mmempunyai pola
bertingkat dari karsinogenesis akan mmempunyai pola
tertentu, dimana perubahan itu terjadi segera (
tertentu, dimana perubahan itu terjadi segera (
diperlukan untuk perkembangan tumor) diikuti
diperlukan untuk perkembangan tumor) diikuti
perkembangan
perkembangan
lanjutan
lanjutan
(diperlukan
(diperlukan
untuk
untuk
progresi
progresi
atau
atau
invasi sel kanker)
invasi sel kanker)
•
•
Leukemia dan lymphoma diketahui berasosiasi dengan
Leukemia dan lymphoma diketahui berasosiasi dengan
beberapa faktor
beberapa faktor
sitogenetik spesifik
sitogenetik spesifik
yang
yang
mutakhir
mutakhir
dan
dan
abnormalitas komponen genetik, sedangkan pada tumor
abnormalitas komponen genetik, sedangkan pada tumor
padat
Perubahan genetik secara umum dapat
diklasifikasikan sbb:
•
O n k o g e n
: protein dari sel normal yg mengalami
aktivasi secara abnormal.
•
Tu m o r s u p p r es s o r g en e s
: gen antiproliferasi
atau produknya yang teraktivasi.
•
DNA repair genes
: jadi terinaktivasi sehingga
menyebabkan akumulasi mutasi yg secara
potensial merusak.
•
R e g u l a t o r a p o p t o s i s :
inaktivasi gen-gen
pro-apoptosis atau terjadi aktivasi gen pro-apoptosis
yang mempromosikan ketahanan hidup sel.
Molecular biology of cancer
• Dalam mempelajari proses-proses molekuler dan seluler
pada organisme yg menjadi model maka diketahui
beberapa hal yang terjadi pada sel kanker yaitu ;
– Diferensiasi pada sel normal mengaiami gangguan.pada sel kanker.
– Sel kanker hilang kemampuannya untuk mengontrol proliferasi sehingga terjadi pembelahan sel yg tidak terkontrol.
– Sel kanker berkembang menjadi suatu klon yg berasal dari sel tunggal sebagai hasil dari terjadinya mutasi spesifik ( terjadi dalam untai DNA ) yang mempengaruhi proses-proses dasar dari sel semula.
– Mutasi terjadi multipel sehingga menghasilkan suatu kumpulan perubahan yg kemudian berubah menjadi sel kanker.
– Sel-sel kanker mempunyai tingkat instabilitas genomik yg tinggi terutama dalam penyusunan kembali kromosom.
– Adanya predisposisi familial yg diturunkan untuk kanker merupakan hasil yg diturunkannya salah satu mutasi yg selanjutnya akan menjadi kanker pada turunannya..
Sel Normal :
• Terdapat lk 30 triliun sel dalam tubuh manusia
• Sel
1) tumbuh
berdiferensiasi, proses ini sangat
terkendali dan diatur.
2) berproliferasi bila saatnya tiba, hal ini
disebabkan adanya keseimbangan antara
mekanisme yang mengatur promosi tumbuh
( growth promoting) dan proses penghambat
tumbuh (growth inhibiting).
• Pada sel-sel kanker pengaturan itu dilanggar dan sel itu
membuat aturan mereka sendiri terutama yang
berhubungan dengan proses dan waktu reproduksinya.
Sejalan dengan waktu, sel-sel itu meningkatkan
kemampuan untuk bermigrasi dari tempat asalnya,
menyerang sel-sel lain dan membentuk tumor baru
Siklus sel:
• Siklus sel : proses duplikasi akurat untuk
menghasilkan jumlah DNA kromosom yg cukup
dan mendukung segregasi untuk menghasilkan
dua sel anak yang identik. Proses ini
berlangsung berulang kali (siklik), sampai sel itu
mati.
• Pertumbuhan dan perkembangan sel tidak lepas
dari siklus kehidupan yg dialami sel agar
bertahan hidup.
• Siklus ini mengatur pertumbuhan sel dengan
meregulasi waktu pembelahan dan
perkembangan sel dengan mengatur jumlah
ekspresi atau translasi gen pada setiap sel dan
menentukan pula proses diferensiasinya.
Fase pada siklus sel
• Sel yg tidak membelah berada pada fase G0 misal sel-sel neuron dan serat-serat otot akan tetap berada pada fase ini. Pada sel lain yg dpt membelah sel itu baru masuk ke siklus sel bila ada faktor-faktor
eksternal dan internal yang menstimulasinya. Biakan fibroblast yg semula berada pada fase G0 akan masuk ke siklus sel bila terdapat „ Platelet derived grawth factor (PDRF)“ . Hal ini terlihat pada
penyembuhan luka . Limfosit juga dapat memasuki siklus sel bila terdapat sitokin dan antigen yang dihasilkan oleh “T cells helper” • Fase G0, sel berada dalam keadaan diam atau sel tidak melakukan
pertumbuhan maupun perkembangan. Umum terjadi dan beberapa sel tidak melanjutkan pertumbuhan (dormant) dan akhirnya mati.
• Fase S (sintesis) Tahap terjadinya replikasi DNA
• Fase M (mitosis) Tahap di mana terjadi pembelahan sel • Fase G (gap) Tahap pertumbuhan sel.
– Fase G1, sel eukariot mendapatkan sinyal untuk tumbuh, antara sitokinesis dan sintesis.
• Fase tersebut berlangsung dengan urutan
S > G2 > M > G0 > G1 > kembali ke S.
Dalam konteks Mitosis, fase G dan S disebut sebagai
Interfase.
Kelanjutan siklus sel tergantung pada keselarasan ekspresi dan
aktivasi dari suatu enzim spesifik yang disebut Cylin dependent Kinase (Cdk) yg membentuk holoenzim dengan subunit regulasinya yaitu cyclin.
CKI (p27KIP1 dan p21CIP1) yg dapat terikat pada enzim itu
sehingga menghambat pengaktifan cyclin-CDK komplex . Bagian yang berwarna oranye yaitu CDC2 (cell division cycle-2) menunjukkan
tempat dimana dilakukan intervensi terapetik pafa penyakit proliferasi
Cyclin dan Cdk yg digunakan
Cell Cycle
Phase
Cyclin
Cdk
G1
D,E
CDK4,CDK2, CDK6
S
A,E
CDK2
G2
A
CDK2
M
B
CDK1
Checkpoint pada pengaturan siklus sel :
• Terdapat dua checkpoint selama siklus sel itu
berjalan yaitu pertama pada akhir fase G1 dimana
terjadi penentuan apakah sel itu akan memasuki
fase S. Replikasi DNA hanya terjadi bila sel itu
sudah siap untuk menjalaninya a.l. apakah DNA
yang rusak sudah diperbaiki dll.
• Checkpoint kedua terjadi sewaktu akhir G2 dimana
sel itu memastikan apakah akan memasuki fase
mitosis. Mitosis hanya terjadi bila replikasi DNA
telah komplit dan tetap utuh serta terjadi
(lanjutan....)
• Siklus sel perlu sintesis protein regulator untuk
mengatur apakah sel akan masuk ke siklus sel.
• Beberapa hal terlihat sewaktu siklus sel :
– Ada faktor-faktor mitogen yang menentukan apakah sel
yang dalam fase G0 akan masuk siklus sel
– Proliferasi sel hanya terjadi pada tempatnya berlabuh
– Bila telah terjadi kontak dengan matrix intersel maka
pertumbuhan sel akan berhenti.
– Sel itu bersifat mortal.
• Hal ini hanya ditemukan pada sel normal. Bila
sel itu berubah menjadi maligna/sel kanker
maka sel itu tidak lagi diatur oleh faktor-faktor
yang mengatur pertumbuhan sel normal.
SEL KANKER :
• Pengaturan pertumbuhan yg ada pd sel normal dilanggar
dan mengikuti cara-cara sendiri tanpa diatur lagi, hal ini
disebabkan
m u t a s i g e n e t ik
.
• Sel-sel yang alami kerusakan genetik tidak peka lagi
terhadap mekanisme regulasi siklus sel normal sehingga
akan terus melakukan proliferasi tanpa kontrol.
• Mutasi terjadi pada DNA dari gen yg meregulasi siklus sel
(pertumbuhan, kematian dan pemeliharaan sel) sehingga
terjadi siklus sel yg tak teratur, dan salah satu akibatnya
adalah pembentukan sel kanker atau
karsi nogenesi s.
• Dengan berkembangnya sel kanker, sel itu memperoleh
pula kesanggupan untuk bermigrasi dari tempat asal,
menyerang sel-sel lain dan membentuk tumor baru
metas tas is.
• Sel itu jadi bersifat mematikan, karena dapat menyerang
sel-sel normal yang penting untuk mempertahankan
an u an
…
• Sel kanker perlu sekitar 5-6 mutasi untuk ubah sel normal menjadi sel kanker
• Ada tiga faktor penting dalam proses terjadinya mutasi gen yaitu; – (1) faktor lingkungan yang meliputi nutrisi, agen infektor, gaya
hidup;
– (2) faktor kebetulan, dan
– (3) faktor keturunan atau bawaan .
• Faktor lingkungan a.l. gaya hidup dan pola makan berkorelasi dengan insiden kanker; misalnya paparan sinar ultraviolet dgn kanker kulit, merokok dengan kanker paru. Tetapi tidak semua perokok atau
berjemur menderita kanker, jadi ada faktor lain di luar faktor lingkungan yakni kesalahan replikasi DNA dan bawaan .
• Faktor kebetulan sbb:. Tubuh melakukan replikasi DNA secara akurat, tetapi masih terjadi kesalahan. Kemudian yg salah dalam replikasi, dikoreksi dan diperbaiki, tetapi replikasi DNA yang salah masih tersisa. Proses metabolisme normal dalam tubuh menghasilkan radikal bebas yg reaktif dan sebabkan kerusakan oksidatif pada DNA secara terus-menerus. Kanker terjadi akibat akumulasi DNA termutasi dalam gen terutama yang mengatur proses siklus dan pertumbuhan sel.
• Faktor ke tiga mutasi DNA melalui faktor keturunan, yang menyebabkan 5-10% kanker. Mutasi DNA di dalam gen yang
meregulasi siklus sel akibatkan penyimpangan, dan salah satu dampak negatifnya adalah pembentukan kanker atau karsinogenesis
Gen yang terlibat dalam regulasi pertumbuhan sel
• Tiga kelompok gen yang terlibat pada regulasi pertumbuhan sel yaitu
p r o t o - o n k o g e n , g e n p e n e k an t u m o r (t u m o r s u p p r e s o r g e ne = T SG) atau gen gatekeeper.
– Proto-onkogen menstimulasi dan meregulasi pertumbuhan dan pembelahan sel.
– Gen penekan tumor / dan gatekeeper biasanya hambat pertumbuhan sel atau menginduksi apoptosis (kematian sel terprogram). Kelompok gen ini dikenal sebagai anti-onkogen, karena berfungsi melakukan kontrol negatif (penekanan) pada pertumbuhan sel. Gen p53 merupakan salah satu dari TSG yang menyandi protein dengan berat molekul 53 kDa. Gen p53 juga berfungsi mendeteksi kerusakan DNA, menginduksi reparasi DNA, Gen
gatekeeper berfungsi mempertahankan integritas genomik dgn mendeteksi
kesalahan pd genom dan memperbaikinya.(proses repair DNA)
• Mutasi pada gen-gen ini karena berbagai faktor membuka peluang terbentuknya kanker
• Pada keadaan normal, pertumbuhan sel akan terjadi sesuai dengan kebutuhan melalui siklus sel normal yang dikendalikan secara terpadu oleh fungsi ketiga gen: proto-onkogen, gen tumor supressor dan gen gatekeeper secara seimbang.
• Jika terjadi ketidakseimbangan fungsi ketiga gen ini, atau salah satu tidak berfungsi dengan baik karena mutasi, maka keadaan ini akan menyebabkan penyimpangan siklus sel.
Mekanisme perubahan sel normal jadi sel kanker
• Pertumbuhan sel tidak normal pada proses terbentuknya kanker dapat terjadi melalui tiga mekanisme, yaitu
– perpendekan waktu siklus sel, sehingga akan menghasilkan lebih banyak sel dalam satuan waktu,
– penurunan jumlah kematian sel akibat gangguan yg sebabkan proses apoptosis, dan
– masuknya kembali populasi sel yang tidak aktif berproliferasi ke dalam siklus proliferasi. Misalnya, pada kondisi TSG kurang aktif atau proto-onkogen terlalu aktif.
Kurva pertumbuhan sel kanker
• Kurva pertumbuhan ini merupakan kurva eksponensial.
• Sel kanker mempunyai tingkat ketidak stabilan yang tinggi pada genomnya, terutama pd proses pengaturan kromosom
S eg o l o n g a n p e n y a k i t y a n g d i t an d a i d e n g a n p e m b e l a h a n /p ertu m b u h an s el y an g t id ak ter k en d ali d a n k em a m p u a n
s e l t er s e b u t u n t u k m e n y er an g j ar i n g a n b i o l o g i s la in n y a ( i n v a s i ) , b a i k d e n g a n p e rt u m b u h a n lan g s u n g d i jar i n g a n y a n g b e r s e b e l ah a n a t a u d e n g a n m i g r a s i s e l k e te m p a t yang jauh (metastasis ).
• Sel-sel kanker mengandung gen o n k o g e n yang berasal dari p r o t o - o n k o g e n (pada sel normal)
• Onkogen itu adalah materi genetik yg mengalami gangguan/mutasi
(yang tidak dapat diperbaiki) dan berperan bagi timbulnya pertumbuhan tumor (t u m o r i g e ne s i s ) .
• Bedakan dengan tumor benigna yg bersifat terbatas (self limited), tidak melakukan invasi dan metastasis
Kanker dikategorikan :
• Sesuai dengan tipe sel asalnya :
–
k a r s i n o m a
(dari sel epitel);
–
l i m f o m a
dan
l e u k e m i a
(Dari sel-sel darah
dan sumsum tulang);
– sarkoma (sel mesenkim);
– mesotelioma (sel-sel mesotelial yang
membatasi ruang peritoneum dan pleura).
–
g l i o m a
(sel-sel glia otak),
–
g e r m i n o m a
(dari germ cell dari ovarium atau
testes)
Berbagai tipe kanker
yang berasal dari jaringan berbeda yang terdapat dalam tubuh
Carcinogenesis
• Karsinogenesis merupakan proses mutasi
genetik yang dapat diinduksi oleh agen –agen
fisik maupun kimia
• Proses ini terdiri dari tiga fase yaitu : inisiasi,
promosi, dan progresi.
–
Inisiasi
meliputi perubahan genetik yang ireversibel
yg biasanya berupa perubahan mutasi pada suatu
gen tunggal.
–
P r o m o s i
berasosiasi dengan peningkatan proliferasi
sel yg terinisaisi , sehingga meningkatkan populasi
sel-sel yg terinisiasi.
–
Pr ogr esi
merupakan akumulasi mutasi-mutasi
genetik tambahan yg mengarah pada pembentukan
fenotip invasif yang malignan.
PENYEBAB TIMBULNYA KANKER :
• Interaksi faktor fisik eksogen dan endogen
• Faktor eksogen :
– Sinar dengan radiasi besar (UV-dimer basa pirimidin
DNA, Sinar X-cross link basa-basa DNA, Sinar gama dan
sinar kosmis
terbentuknya radikal bebas)
.
kerusakan pada DNA, mutasi DNA
e fe k k a r s i n o g en i k
– Senyawa-senyawa kimia, pemaparan karena
– faktor kerja (benzene dan asbes),
– pengaruh diet (aflatoksin B1),
– merokok dan obat-obatan tertentu.
– Senyawa-senyawa ini dikenal sebagai senyawa
karsinogenik yang berinteraksi langsung dengan molekul
sasaran (direct carcinogenesis) atau ada yang
Lanjutan….
• Procarcinogen
proximate carcinogen
ultimate carcinogen
ikatan kovalen dengan
gugus fosfodiester DNA.
unrepaired DNA.
– Gangguan sistim repair DNA, yang bila tidak dapat
diperbaiki
mutasi gen (mutagenesis) juga
disebabkan oleh gangguan dari fungsi tumor
suppresive gen.
– Mutagenesis juga dapat ditimbulkan oleh virus, baik
virus DNA maupun virus RNA (retrovirus) yang
mengubah proto-onkogen menjadi onkogen.
• Faktor endogen : hormon, reseptor, faktor tumbuh
(growth factor), dan kelainan gen sendiri.
Faktor diet dalam hubungan dengan kanker
Makanan adalah penyebab utama kematian akibat
kanker di Amerika.
Faktor makanan sebagai penyebab kanker a.l oleh
– Mikrokomponen genotoksik yang menyebabkan
kerusakan DNA, a.l.
• Senyawa amin heterosiklik yang terbentuk selama memanggang dan menggoreng daging.
• Paparan nitrosamin dalam daging yang diolah menggunakan natrium nitrit meningkatkan insidensi kanker kolorektal.
• Kontaminasi Aflatoksin B1 dapat menimbulkan kanker termasuk kanker hati.
• Minuman beralkohol juga dapat memicu terjadinya kanker saluran cerna terutama kanker kolorektal,
• Konsumsi suplemen asam lemak omega-3 khususnya
eicosapentaenoic acid (EPA) dan docosahexaenoic acid (DHA) diketahui bermanfaat selama terapi kanker.
Lanjutan ….
– Kerusakan oksidatif DNA disebabkan radikal bebas
merupakan bagian dari karsinogenesis. Masyarakat
yang mengkonsumsi banyak sayur dan buah lebih sehat
dengan risiko penyakit degeneneratif//kanker rendah.
– Sifat protektif ini karena kandungan berbagai antioksidan
yang terdapat di dalam sayur dan buah..
– Antioksidan mungkin mencegah inisiasi dan
perkembangan kanker dengan meredam aktivitas sifat
mutagenik radikal bebas atau meredam radikal bebas
yang berperan penting pada peningkatan apoptosis.
Ketidakseimbangan antioksidan dan radikal bebas
memungkinkan kecepatan proliferasi dalam tumor
melebihi kemampuan untuk apoptosis yang berakhir
dengan karsinogenesis
MUTASI PADA SEL KANKER
• Mutasi terjadi secara spontan (diperoleh) ataupun diwariskan (mutasi g e r m l i n e ). • Karsinogenesis berlangsung lama dan dibagi tiga tahap yakni i n i s i a s i , p r o m o s i dan
p e r k e m b a n g a n ( p r o g r e s s i o n ).
– Pada tahap inisiasi terjadi perubahan permanen di dalam genom sel akibat kerusakan DNA yang berakhir pada mutagenesis.. Pada tahap ini proses mutasi akan mengaktivasi atau menghambat proto-onkogen. atau tumor suppressor gene..Penyebabnya a.l. adalah karsinogen yang mengubah struktur DNA, radiasi yang memicu pembentukan spesies kimia reaktif juga radikal bebas, dan virus. Tahap ini berlangsung dalam satu sampai
beberapa hari.
– Tahap promosi bisa lebih dari sepuluh tahun. Suatu proses panjang yang disebabkan kerusakan yang melekat dalam materi genetik di dalam sel. Melalui mekanisme epigenetik akan terjadi ekspansi sel-sel rusak
membentuk premalignansi dari populasi multiseluler tumor yang melakukan proliferasi. Senyawa yg merangsang pembelahan itu disebut promotor atau epigenetik karsinogen.
– Pada tahap perkembangan, terjadi instabilitas genetik yg sebabkan
perubahan- mutagenik dan epigenetik. Proses ini menghasilkan klon baru sel-sel tumor yang memiliki aktivitas proliferasi, bersifat invasif dan potensi metastatiknya meningkat. Selama tahapan ini, sel-sel maligna berkembang biak menyerbu jaringan sekitar. Jika tidak ada yang menghalangi
pertumbuhannya, akan terbentuk dalam jumlah yg cukup besar untuk mempengaruhi fungsi tubuh, dan gejala kanker muncul. Tahap akhir ini berlangsung lebih dari satu tahun, sehingga seluruh proses karsinogenesis
PENYEBAB GENETIK PERUBAHAN SEL NORMAL
MENJADI SEL KANKER
:
• Kelainan pada materi genetik dari sel yang
mengalami perubahan (transformasi).
proto-onkogen
onkogen
m u t a s i s e l
• Abnormalitas transformasi yang terjadi dapat
ditimbulkan oleh :
– 1) pengaruh dari karsinogen, seperti asap rokok, radiasi
pengion, bahan kimia, agen yang infektius.
– 2) abnormalitas genetik (misal pd proses repair DNA)
pemicu kanker dapat terjadi secara acak karena:
• Kesalahan proses replikasi DNA a.l disebabkan radikal bebas • Atau dapat pula disebabkan kelainan genetik turunan, dimana
kemunculan kanker dipicu oleh adanya interaksi kompleks antara karsinogen dengan genom dari hospes.
DNA repair dan kanker
• Mutasi yang diturunkan yang
mempengaruhi proses repair gen DNA sering dijumpai dan
menyebabkan risiko kanker pada manusia.
• Hereditary nonpolyposis colorectal cancer (HNPCC) sering dijumpai berasosiasi dengan mutasi spesifik yg terjadi pada jalur repair DNA yang tidak tepat. Mutasi dijumpai pada
gen BRCA1 dan BRCA2, yang menyebabkan kanker mammae.
• Bila jumlah DNA yang rusak melebihi kapasitas sel untuk memperbaikinya maka pengumpulan kesalahan akan bertumpuk sehingga sel mengalami perubahan berupa proses penuaan
28
METASTASIS PADA KANKER :
• Metastasis dan invasi sel kanker merupakan aspek yang mematikan dari suatu proses keganasan.
• Metastasis adalah kemampuan sel tumor untuk berpindah ke tempat yang jauh dari tumor primer yang bilamana tiba pada organ lain akan
bertumbuh. Oleh sebab itu metastasis menyebabkan peningkatan angka kesakitan dan bahkan kematian. Kejadian tersebut juga merupakan
salah satu tanda utama tumor ganas, sebab tumor jinak tidak mengadakan metastasis.
• Sifat sel ganas itu antara lain karena
– a) perubahan biokimia permukaan sel, seperti: – pertambahan motilitas,
– kemampuan mengeluarkan zat litik,
– dapat membentuk pembuluh darah baru (angiogenesis)
– b) Berkurangnya adhesi sel tumor satu dengan lainnya dan hilangnya daya pertumbuhan bersama antara sesama sel tumor dan sel normal
diantaranya.
• Ternyata tidak semua sel mempunyai kemampuan untuk bermetastasis. • Ini berarti bahwa sel-sel ganas tersebut mempunyai sifat sifat yang
berbeda, ada yang tidak mampu mengadakan metastasis dan ada yang mampu, tergantung pd subklonnya.
• Tumor sel-sel glia di otak dan tumor sel basal dikulit yang sangat destruktif secara lokal tetapi jarang sekali metastasis.
A n g i o g e n e s i s .
• Pertumbuhan dan ekspansi tumor atau metastasisnya
tergentung pada angiogenesis atau pembentukan
pembuluh darah baru.
• Angiogenesis diatur oleh suatu kompleks stimulator d
ada an inhibitor tertentu.
• Sel Tumor dapat mensekresikan faktor-faktor
proangiogenic paracrine, yg menstimulasi sel endotel
untuk membentuk pembuluh darah baru.
• Angiogenesis tidak terdapat lagi pada dewasa, hanya
ditemui pada sel embrionik berupa timbulnya
kapiler-kapiler baru dari pembuluh yg sudah ada. Pada wanita
dewasa ditemukan kekecualian sewaktu siklus
reproduksi atau pada proses penyembuhan luka.
• Salah satu faktor terlarut yg menentukan pada
angiogenesis adalah suatu growth faktor yang disebut
VGEF ( vascular endothelial growth factor)
Figure 1.14. Stimulators and inhibitors of angiogenesis. Under
hysiological conditions, the balance of factors that affect angiogenesis is precisely regulated. However, under pathophysiological conditions,
normal angiogenesis is disturbed because of the continued production of stimulators.
Stimulators Inhibitors • Fibroblast growth factor • VEGF • HGF • PDGF • EGF Inhibitor • Angiostatin • Endostatin • Thrombospondin-1 • Troponin I • Vasostatin Stimulation of angiogenesis and neovascularization Inhibition of angiogenesis and vascular quiescence
Bukti bahwa VEGF berperan pada tumor
angiogenesis.
1. VEGF terdapat pada hampir semua macam
tumor manusia. Terdapat dalam kadar yg tinggi
disekitar pembuluh darah dan regio hipoksia dari
tumor itu.
2. VEGF receptor ditemukan pada pembuluh
darah didalanm atau disekitar tumor.
3. Monoclonal neutralizing antibodies terhadap
VEGF dapat melakukan supresi pada
pertumbuhan VEGF expressing solid tumors
Terdapat pula sitokin dan growth factor lainnya
yg berperan mempromosikan angiogenesis.
• Beberapa diantaranya bekerja langsung
terhadap sel endotel, dan ada pula menstimulasi
sel-sel peradangan yang berdekatan.
• Selain itu adapula yg dapat menyebabkan
migrasi dan bukan pembelahan sel seperti :
– angiotropin, macrophage-derived factor, dan TNF,
atau menstimulasi proliferasi seperti EGF, acidic dan
basic fibroblast growth factors (aFGF, bFGF),
transforming growth factor (TGF), dan VEGF.
– Tumor dapat pula mensekresikan faktor-faktor yg
menstimulasi migrasi endotel, proliferasi , aktivitas
proteolitik, dan mofogenesis kapiler.
Abnormalitas genetik pd sel kanker
• Mempengaruhi dua jenis material genetik gen
– 1) On k o g e n materi genetik untuk promosi kanker mengalami pengaktifan dari materi genetik normal (proto-onkogen), menyebabkan sel itu
memperoleh sifat-sifat baru, seperti pertumbuhan/pembelahan yang hiperaktif , proteksi terhadap apoptosis (kematian sel yang terprogram), hilangnya pembatas antar jaringan dan kemampuan untuk tetap eksis dalam bebagai perubahan lingkungan jaringan.
Gen-gen itu bersifat dominan.
– 2 )T u m o r s u p p r e s s o r g e n e s merupakan materi genetik yg mengalami
i n a k t i v a s i pada sel-sel kanker yang mengakibatkan lenyapnya fungsi
normal sel, seperti replikasi DNA tidak akurat, kontrol thd siklus sel (cell
cycle) orientasi dan adhesi jaringan, dan interaksi dengan sistem imun yang memproteksi sel.
– Mutasi pada macam ini bersifat r e s e s i f , dan gen ini disebut juga anti onkogen.
– Sel yang bertumbuh mempunyai pembatasan melalui 2 macam cara : • 1) inaktivasi jalur pertumbuhan
• 2) melalui aktivasi jalur apoptosis atau jalur lainnya.
– Suatu tumor dapat berkembang hanya bila telah menemukan jalan untuk memintas jalur (bypass) kedua jalur diatas,
P r o t o - o n k o g e n
• Proto-onkogen (suatu gen normal dalam sel) merupakan
gen yg mempunyai kode protein yang berperan pada
regulasi pertumbuhan sel/pembelahan sel dan diferensiasi
sel.
• Proto-onkogen menghasilkan protein yang terlibat pada
proses
t r an s d u k s i s i n y a l d a la m s e l
atau
m e n g e k s e k u s i
s i n y a l -s i n y a l m i t o g en i k
(sinyal yg berperan pada proses
pembelahan sel).
• Bila suatu proto-onkogen atau produknya mengalami
aktivasi dia dapat berubah menjadi suatu agen
penginduksi tumor yang disebut
o n k o g e n
. Contoh
proto-onkogen misalnya c-RAS, c-SRC, c-MYC, c-SIS,
dan c-ERB-B.
• Proto-onkogen yang bermutasi ini diketahui ada dua
macam yaitu
– Sebagai onkogen
–
gen yang mengalami transformasi dari mutasi atau infeksi oleh retrovirus– Melalui transfeksi DNA dari lini sel tumor (tumor cell lines) ke sel normal sehingga timbul keadaan tumorigenesis.
O n k o g e n t er b e n t u k b i l a p r o t o - o k o g e n b e r m u t a s i at a u
d i p i n d a h k an k e b a g i an la i n s u a tu g e n o m sehingga ekspresinya jauh
meningkat,misal suatu virus dapat memasukkan DNA-nya pada
kromosom manusia bersebelahan dengan proto-onkogen.
Onkogen adalah bentuk bermutasi dari gen sel normal, terutama yang berperan dalam pengaturan sinyal pertumbuhan dari proto-onkogen .
Bila gen tersebut bermutasi tidak diperlukan lagi sinyal pertumbuhan (misal: growth factor) dalam sel itu sehingga berlangsung siklus sel dengan pertumbuhan yang tidak terbatas/terkendali...
Faktor Transkripsi sebagai onkogen :
• Faktor transkripsi adalah senyawa yg dapat
mengkodekan protein nuklear , yg berperan pada
transduksi sinyal dalam sel, dan diantaranya ada yg
berupa onkogen.
• Contohnya adalah AP-1 dan c-myc. Activator protein-1
(AP-1) merupakan anggota keluarga Fos (c-fos, fos B,
Fra 1, dan Fra 2) dan Jun family members (c-jun, jun B,
and jun D), yang dapat berdimerisasi melalui interaksi
domain protein/protein yg dikenal sebagai
leuci ne
zi pper
.
• Fos-jun heterodimer merupakan yg paling aktif
sedangkan junjun homodimer lebih lemah dan fos-fos
homodimer terbentuk hanya pada keadaan yg sangat
jarang.
FUNCTION OF PROTO-ONCOGENE- ENCODED PROTEINS
EXAMPLE
Control of DNA transcription
(found in nucleus) myc Signaling of hormone/growth factor
binding such as a tyrosine kinase
src is a membrane-bound tyr kinase.
GTP-binding proteins involved in signal transduction from a surface receptor to the nucleus
ras
Growth factors sis is an altered form of platelet-derived growth factor B chain
Growth factor receptors
erb -B is a homolog of the
epidermal growth factor receptor (it is also a tyrosine kinase). fms is a homolog of the macrophage
colony-stimulating factor (M-CSF)
Proto-onkogen diklasifikasikan
dalam berbagai grup
berdasarkan peran/fungsi normal dari protein yg
dihasilkan dalam sel atau berdasarkan deret
homologinya dengan protein lainnya dalam sel, contoh :
Growth Factors,
Receptor Tyrosine Kinases (growth factor receptors), Membrane Associated Non-Receptor
Tyrosine Kinases,
G-Protein Coupled Receptors, Membrane
Associated G-Proteins,
Serine/Threonine Kinases, dan
Aktivasi proto-onkogen menjadi onkogen :
• Proto-onkogen dapat menjadi onkogen dengan sedikit modifikasi pada fungsi aslinya. Ada dua tipe pengaktifan:
– 1) Terjadi mutasi pada satu proto-onkogen yang berakibat perubahan pada struktur protein, yang disebabkan oleh:
• kenaikan aktivitas protein (enzim) • hilangnya regulasi
• terjadinya hibrid antar protein melalui kerusakan kromosom pada pembelahan sel. Telah diketahui bahwa kerusakan kromosom yang terjadi saat pembelahan sel pada sumsum tulang belakang dapat menimbulkan leukemia.
– 2) Meningkatnya konsentrasi protein, yang disebabkan oleh:
• meningkatnya ekspresi protein akibat kesalahan regulasi
• meningkatnya stabilitas protein, yang membuat keberadaan dan aktivitasnya dalam sel menjadi lebih lama
• duplikasi gen, yang berakibat meningkatnya jumlah protein dalam sel.
• B e be r a p a k e l as p r o t ei n , p r o d u k /y a n g d i h a s i l k an p r o to -o n k o g e n seluler :
– GF = growth factors
– REC = membrane receptors
– GP = G-protein transducers of signals
– KINASE = membrane bound tyrosine kinase – CYT KINASE = cytoplasmic protein kinase – Transcription factor (nukleus)
Mutasi yang bersifat dominan (proto-onkogen onkogen) merupakan salah satu fungsi yang diperoleh dan bersifat dominan, dimana kedua alel mengalami mutasi
Rb dan adenovirus E1A
Pada retinoblastoma, lesi bersifat resesif, dimana kanker yang
disebabkan mutasi menimbulkan hilangnya fungsi tumor suppressor tersebut.
• Telah diketahui pada umumnya tumor ditimbulkan oleh adanya mutasi yang dominan misalnya fungsi yang menyebabkan
pertumbuhan sel sedangkan seharusnya dalam keadaan normal hal itu tidak terjadi.
• Sebagai contoh bila ada suatu reseptor yang memberikan sinyal bila terikat pada suatu faktor tumbuh (growth factor) melalui
pengaktifan suatu tirosin kinase dimana reseptornya mengalami mutasi sehingga untuk seterusnya aktivitas tirosin kinase terus berlanjut/menjadi permanen. Dan sel itu akan mengalami
pertumbuhan tak terbatas yg juga ditemukan pd heterozigot. Dalam hal ini alel mutan itu bersifat dominan bila dibandingkan dengan alel normal.
• Mutasi pada factor yang menginduksi dan mengatur pertumbuhan sel, proliferasi dan diferensiasi, meliputi gen yang menghasilkan growth factor,reseptor growth factor dan berbagai protein yang
berperan pada proses kaskade transduksi sinyal dapat menjurus ke proses transformasi seluler.
Onkogen (oncogene)
• adalah gen yang termodifikasi sehingga meningkatkan keganasan sel tumor. Onkogen umumnya berperan pada tahap awal
pembentukan tumor.
• Onkogen meningkatkan kemungkinan sel normal menjadi sel tumor, yang pada akhirnya dapat menyebabkan kanker.
• Riset terbaru menunjukkan bawa RNA pendek ( small RNA) sepanjang 21-25 nukleotida yang dikenal sebagai RNA mikro (miRNA) berperan mengontrol terbentuknya onkogen.
• Dalam situasi normal dapat terjadi suatu proses a p o p t o s i s (sel mengalami kematian yang sudah terprogram), akan tetapi bila ada onkogen yang teraktivasi sel yang seharusnya mati itu dapat terus hidup dan mengalami proliferasi yang tidak lagi terkendali.
• Umumnya onkogen memerlukan langkah-langkah tambahan untuk
mengaktifkannya seperti terjadi mutasi pada gen yang lain, keadaan lingkungan, misalnya infeksi virus yang dapat mengembangkan
kanker.
• Sejak th 1970, telah banyak onkogen yang dikatahui dari kanker pada manusia. Beberapa macam obat-obat kanker dewasa ini mempunyai sasaran pada untai DNA yangbermutasi atau/dan produknya yang bermutasi tersebut.
Faktor pembelahan sel/faktor tumbuh (
G r o w t h
f a c t o r s
)
• Faktor pembelahan sel, atau mitogen, umumnya dihasilkan oleh beberapa sel khusus untuk menginduksi pembelahan sel.
• Bila suatu cell yang umumnya tidak memproduksi growth factors
tiba-tiba mulai memproduksinya (karena berubah menjadi onkogen), sel tersebut akan mengalami pembelahan tak terkontrol.
• Onkogen merupakan bentuk protein regulasi yang bermutasi yang terdapat pada kedua jalur diatas, antara lain memproduksi faktor tumbuh (growth factor) dalam jumlah besar, misalnya membangun reseptor aktif atau molekul-molekul perantara yang termodifikasi sehingga meningkatkan ekspresi protein yang berperan
menghambat apoptosis,
• Hal ini dapat juga menyebar ke sel-sel yang berdekatan sel kanker.
Virus :
• Virus termasuk penyebab kanker karena virus itu dapat membawa suatu kopi salah satu gen atau mengubah ekspresi proses kopi dari sel itu yang berasal dari salah satu gennya.
R es e p t o r y g b e r m o d i f i k a s i :
Dalam keadaan normal reseptor yang terdapat pada membran sel memerlukan pengaktifan sebelum mengikat ligan-nya. Akan tetapi reseptor yang
dihasilkan dari onkogen tidak memerlukan regulasi
P r o t o -o n k o g e n d a p a t
d i u b a h m e n j ad i o n k o g e n .
Proto-onkogen mengandung kode untuk pembentukan
protein sel yang normal, yang berperan pada jalur sinyal pertumbuhan. Bilamana gen
itu bermutasi misalnya karena pengaruh zat-zat kimia
tertentu,radiasi pengion, atau terpapar kasinogen lain maka gen normal berubah menjadi onkogen
Proses aktivasi
proto-onkogen menjadi
onkogen terjadi
karena :
• retroviral transduction atau retroviral integration , • point mutations atau insertion mutations, • gene amplification, • chromosomal translocation dan/atau interaksi protein dengan46
ONKOGEN :
• Onkogen pertama kali ditemukan tahun 1970, dan dinamakan v-SRC (baca: "sark"). ditemukan sebagai onkogen pada retrovirus ayam.
• Riset yang dilakukan oleh Dr. G. S. Martin dari Universitas California Berkeley menemukan bahwa v-SRC adalah benar onkogen virus. • Tahun 1976 Dr. John Michael
Bishop dan Dr. Harold E. Varmus membuktikan bahwa onkogen berasal dari proto-onkogen yang mengalami kerusakan. Proto-onkogen telah ditemukan pada banyak organisme, termasuk
manusia. Atas penemuan penting ini, Dr. Bishop dan Dr. Varmus dapat penghargaan Nobel 1989. • Onkogen berasal dari
proto-onkogen yang teraktivasi.
• Produk onkogen berupa penyalur sinyal (transduksi sinyal) yang
berasal dari permukaan sel sampai ke materi genetik pada inti sel,
Disease C-onc translocation
Burkitt's lymphoma * myc 8 to 14 Acute myeloblasti c leukemia mos 8 to 21 Chronic myelogeno us leukemia abl 9 to 22 Acute promyelocy tic leukemia fes 15 to 17 Acute lymphocyti c leukemia myb 6 deletion
Rantai sinyal (transduksi sinyal ) dalam sel terdiri dari protein yang merupakan :
1. Faktor tumbuh (growth factors)
2. Reseptor faktor tumbuh (growth factor receptors)
3. Protein-protein untuk transduksi sinyal dalam membran sel
(signal transducing proteins in cell membranes),
4. Enzim fosfokinase di sitoplasma (phosphokinases)
5. Protein yang ditransportasi dari sitoplasma ke dalam inti sel yang kemudian terikat pada DNA.
Lokalisasi berbagai produk onkogen (Sis, ErbB, Ras, Src, Myc) yg
berperan pada rantai sinyal
(transduksi sinyal ) diperlihatkan secara skematis
Virus dan Kanker
Virus dan Kanker
•
•
Sel tumor dapat tumbuh melalui cara non-
Sel tumor dapat tumbuh melalui cara
non-genetik misalnya melalui infeksi oleh suatu virus
genetik misalnya melalui infeksi oleh suatu virus
tumor khas. Terdapat virus tumor yang
tumor khas. Terdapat virus tumor yang
berasal
berasal
dari
dari
–
–
a) genom DNA ( misal: papilloma dan
a) genom DNA ( misal: papilloma dan
adenovirus)
adenovirus)
–
–
b) genom RNA (retrovirus).
b) genom RNA (retrovirus).
•
•
Virus tumor RNA sering dijumpai pada ayam,
Virus tumor RNA sering dijumpai pada ayam,
tikus dan kucing dan jarang dijumpai pada
tikus dan kucing dan jarang dijumpai pada
manusia kecuali “human T
manusia kecuali “human T
-cell leukemia
-cell leukemia
viruses” (HTLV) dan “human immunodeficiency
viruses” (HTLV) dan “human immunodeficiency
virus” (HIV).
VIRUS TUMOR DNA BERPERAN PADA
VIRUS TUMOR DNA BERPERAN PADA
TIMBULNYA KANKER PADA
TIMBULNYA KANKER PADA
MANUSIA
MANUSIA
•
• Tahun 1930 Richard Shope menemukanTahun 1930 Richard Shope menemukan
virus fibroma pada kelinci dan virus
virus fibroma pada kelinci dan virus
papiloma.
papiloma.
•
• Papiloma merupakan tumor benignaPapiloma merupakan tumor benigna
seperti pada kutil pada kulit kelinci liar.
seperti pada kutil pada kulit kelinci liar.
Dari ekstrak sel epitel dari tumor itu dan
Dari ekstrak sel epitel dari tumor itu dan
kemudian disuntikan pada kelinci liar
kemudian disuntikan pada kelinci liar
lain menghasilkan pertumbuhan
lain menghasilkan pertumbuhan
papiloma pada kelinci itu.
papiloma pada kelinci itu.
•
• Akan tetapi bila fi Akan tetapi bila filtrat itu disuntikan ltrat itu disuntikan padapada
kelinci peliharaan hasilnya adalah
kelinci peliharaan hasilnya adalah
karsinoma yang merupakan suatu tumor
karsinoma yang merupakan suatu tumor
ganas, dan virus itu sekarang tidak
ganas, dan virus itu sekarang tidak
berhasil diisolasi dari pertumbuhan
berhasil diisolasi dari pertumbuhan
ganas tsb.
ganas tsb.
•
• Hal disebabkan oleh karena virus ituHal disebabkan oleh karena virus itu
telah berintegrasi pada kromosom sel
telah berintegrasi pada kromosom sel
sehingga terbentuk tumor ganas.
sehingga terbentuk tumor ganas.
Aliran informasi pada DNA
Aliran informasi pada DNA
tumor adalah sama
tumor adalah sama
dengan yang ditemukan
TUMOR VIRUS DNA :
TUMOR VIRUS DNA :
•
• Transformasi Transformasi seluler oleh seluler oleh tumor vitumor virus DNA rus DNA umumnya umumnya berupaberupa
interaksi antara protein dengan protein.
interaksi antara protein dengan protein.
•
• Protein yg dikode oleh tumor virus Protein yg dikode oleh tumor virus DNA disebut antigen tumor atauDNA disebut antigen tumor atau
T antigen. Yang mana akan
T antigen. Yang mana akan berinteraksi dengan protein seluler.berinteraksi dengan protein seluler.
•
• Interaksi ini secara efektif memisahkan protein-protein sel menjauhInteraksi ini secara efektif memisahkan protein-protein sel menjauh
dari lokasi dimana ia berfungsi normal di dalam sel.
dari lokasi dimana ia berfungsi normal di dalam sel.
•
• Virus dapat dianggap sebagai suatu elemen parasit genetik yangVirus dapat dianggap sebagai suatu elemen parasit genetik yang
perlu menginfeksi
perlu menginfeksi sel agar dapat sel agar dapat berreplikasi. Proliferasi berreplikasi. Proliferasi selsel
merupakan syarat mutlak untuk menunjang replikasi
merupakan syarat mutlak untuk menunjang replikasi virus. Padavirus. Pada
akhirnya virus memperoleh kesanggupan untuk menginduksi
akhirnya virus memperoleh kesanggupan untuk menginduksi
proliferasi pada sel y
proliferasi pada sel yang terinfeksi mang terinfeksi melalui berbagai melalui berbagai mekanisme.ekanisme.
Sebagai tambahan banyak virus sanggup membangun fenotip sel
Sebagai tambahan banyak virus sanggup membangun fenotip sel
yang bertransfor
yang bertransformasi dalamasi dalam sistem m sistem in vitro dan in vitro dan membentuk membentuk tumortumor
pada model binatang
pada model binatang percobaan. Virus percobaan. Virus juga berperan pjuga berperan padaada
timbulnya proses keganasan (malignancy) pada manusia.
timbulnya proses keganasan (malignancy) pada manusia.
Virus-virus itu a.l. human papillomaVirus-virus (HPV) dan human
virus itu a.l. human papillomavirus (HPV) dan human hepatitis B danhepatitis B dan
C (HBV and HCV)..
C (HBV and HCV)..
•
• Tipe protein Tipe protein yang paling dipiyang paling dipisahkan oleh sahkan oleh antigen T vantigen T virus ternyatairus ternyata
merupakan protein jenis tumor supresor yang
merupakan protein jenis tumor supresor yang fungsinya menjadifungsinya menjadi
hilang
Virus dapat dianggap sebagai suatu elemen parasit genetik yang perlu menginfeksi sel agar dapat
berreplikasi. Proliferasi sel
merupakan syarat mutlak untuk menunjang replikasi virus. Pada akhirnya virus memperoleh
kesanggupan untuk menginduksi proliferasi pada sel yang terinfeksi
melalui berbagai mekanisme. Sebagai tambahan banyak virus sanggup membangun fenotip sel yang bertransformasi dalam sistem in vitro dan membentuk tumor pada model binatang percobaan. Virus
juga berperan pada timbulnya proses keganasan (malignancy) pada
manusia. Virus-virus itu a.l. human papillomavirus (HPV) dan human
RETROVIRUS
• Retrovirus dapat menginduksi perubahan transformasi dalam sel yang diinfeksinya melalui dua macam mekanisme, dimana kedua mekanisme ini berhubungan dengan siklus hidup virus itu :
– 1) Bila retrovirus menginfeksi suatu sel maka genom RNA nya diubah menjadi DNA oleh enzim “RNA-dependent DNA
polymerase II” (reverse transcriptase).
– DNA itu kemudian berintegrasi pada genom sel hospes yg akan ikut dikopi.
– Pada deret paling akhir dari genom yang berasal dari retrovirus terdapat suatu promoter transkripsi yang disebut “long terminal
repeats” (LTR). LTR tersebut mempromosikan transkripsi DNA yang berasal dari virus yang akan menghasilkan partikel virus baru.
– 2) Transformasi sel oleh retrovirus yg berhubungan dengan efek transkripsi yang kuat dari LTR, karena bila suatu genom
retrovirus berintegrasi pada genom hospes, integrasi itu dapat terjadi secara acak. Bila penempatan itu terjadi berdekatan dengan gen yang mengkode duatu protein yang mengatur pertumbuhan, bila protein itu diekspresikan dalam jumlah yg meningkat abnormal maka akan terjadi transformasi sel. Hal ini disebut transformasi seluler yang diinduksi oleh retrovirus. HIV diketahui menginduksi infeksi pada individu melalui cara ini.
Struktur genom DNA dari
bentuk provirus yang menjadi retrovirus
Struktur genom RNA dari retrovirus yang sudah matang
Perbedaan antara onkogen pada retrovirus dan dalam sel :
. Di dalam retrovirus penyebab tumor terdapat segmen yang berasal dari asam nukleat yg bertransformasi yg berasal dari suatu sel.
Gen pada sel terpisah (gen mosaik) sedangkan pada virus bersambung kontinu.
Penemuan ini sampai pd konklusi bahwa onkogen tidak menunjukkan suatu gen virus yang sesungguhnya
akan tetapi merupakan suatu gen seluler yg telah diambil jauh sewaktu
replikasinya dalam sel dan kemudian terus dibawa. Gen seluler ini mempunyai fungsi sentral dalam sel yg
mempengaruhi pertumbuhan dan pembelahan sel.
Peran retrovirus pada karsinogenesis :
• Retrovirus mempunyai genom dan mempunyai dua sifat
khas yang sama pada sel eukariot yaitu ujung 5’ dengan
“cap”-nya dan bagian ekor dengan “polytail AAA”
• Selanjutnya pada retrovirus yang telah bertransformasi
(onkogen) bisa terdapat gen ke 4 dan gen ini merupakan
gen yang penting untuk proses transformasi misalnya
dengan menghasilkan suatu enzim protein kinase yang
bersifat “pleiotropik” (bermacam-macam variasi) misalnya
suatu protein yang terdapat pada struktur perlekatan
(adhesi) antar sel yang kemudian akan mengalami
fosforilasi abnormal sehingga perlekatan antar sel menjadi
berkurang.
• Nama suatu onkogen berasal darimana tumor itu pertama
kali ditemukan, misal v-mos (M aloney sarcoma virus), v-abl
( Abelson l eukemia virus) dan v-sis (Si mian sarcoma virus).
• Homolognya yang terdapat pada sel ditandai dengan c-onc
“Tumor suppressor gene”
• Suatu t u m o r s u p p r e s s o r g en e , atau anti-oncogene, merupakan suatu gen yang melindungi dalam suatu langkah dimana sel itu berubah menjadi sel kanker. • Gen Resesif :
– Meliputi tumor suppressor genes, growth suppressors, onkogen resesif atau lebih dikenal sebagai anti-onkogen.
• Bila gen ini bermutasi maka fungsi melindunginya akan berkurang/menghilang dan akibatnya sel itu berubah menjadi sel kanker, dan biasanya disertai pula oleh perubahan genetik lainnya.
• “Tumor -suppressor genes”, atau protein yang dihasilkannya mempunyai efek meredam atau represif dalam pengaturan siklus sel atau membangkitkan proses apoptosis atau ke dua-duanya.
• Berikut ini adalah kategori fungsi dari protein yg dihasilkan tumor-suppressor :
– Represi gen yg penting untuk kelanjutan siklus sel. Bila gen ini tidsk berekspresi pembelahan sel terhambat dan siklus sel berhenti.
– Kerusakan DNA dapat berangkai dengan siklus sel, dimana siklus sel terhenti, atau siklus sel dapat kembali terjadi bila DNA telah diperbaiki (DNA repair).
– Apabila kerusakan DNA tidak dapat diperbaiki maka sel itu akan menjalani apoptosis (programmed cell death), untuk menghindari ancaman yg berat terhadap organisme i tu. – Beberapa protein yang berperan pada proses adhesi sel mencegah sel tumor
berpencaran, memblokir kehilangan inhibitin untuk kontak dan m enghambat metastasis, karena itu protein tsb disebut juga “metastasis suppressor”.
Tumour suppressor genes
merupakan gen yang dapat pula berperan pada jalur apoptosis.. Dalam keadaan normal fungsi
tumor suppressor yaitu memeriksa adanya pemutusan atau defek
pada DNA bila protein yang dihasilkan konsentrasinya
berkurang/ rendah maka sel itu akan menghentikan siklus sel dan mengaktifkan proses repair DNA. Bila konsentrasi protein itu
meningkat berlebihan maka tumor suppressor gene akan
menghentikan siklus sel dan akan terjadi apoptosis. Bila gen ini
bermutasi terjadi keadaan disfungsi dimana kedua proses diatas tidak terjadi pertumbuhan liar!
Human cancers that involve p53
cervix liver
breast lung
bladder skin
prostate colon
Suatu gen yg dikenal yaitu p 53
menghasilkan protein yg diketahui
berhubungan dengan timbulnya bermacam kanker dan beberapa diantaranya
diturunkan.
Pada kanker turunan ini juga ditemukan p53 yang telah bermutasi .
Gangguan pada protein produknya
ternyata merupakan dasar baik langsung maupun tidak pada terjadinya kanker pd manusia. Total 60& kanker manusia
disebabkan oleh mutasi gen ini. 80% kanker kolon juga diketahui disebabkan oleh mutasi gen p53 ini.