22 May 2019 Gakken Editorial

Teknologi Baru untuk Mendiagnosis dan Mengobati Kanker Kulit

Peneliti dari University of British Columbia telah mengembangkan mikroskop khusus yang memiliki kemampuan potensial untuk mendiagnosis penyakit, seperti kanker kulit, lalu melakukan operasi tanpa pengangkatan kulit.

"Teknologi kami memungkinkan kami memindai jaringan dengan cepat, dan ketika kami melihat struktur sel yang mencurigakan atau abnormal, kami dapat melakukan pembedahan yang sangat tepat dan secara selektif merawat struktur yang sakit atau tidak diinginkan dalam jaringan--tanpa memotong kulit," kata Yimei Huang, penulis utama studi ini dan mantan rekan postdoctoral di departemen dermatologi dan ilmu kulit di UBC dan BC Cancer.

Perangkat ini adalah jenis khusus dari mikroskop eksitasi multiphoton yang memungkinkan pencitraan jaringan hidup hingga sekitar satu milimeter secara mendalam menggunakan sinar laser inframerah ultrafast. Perbedaan mikroskop para peneliti dari teknologi sebelumnya adalah teknologi yang sekarang, tidak hanya mampu memindai jaringan hidup secara digital, tetapi juga merawat jaringan dengan mengintensifkan panas yang dihasilkan oleh laser.

Ketika diaplikasikan untuk mengobati penyakit kulit, mikroskop memungkinkan para profesional medis untuk menentukan dengan tepat lokasi abnormalitas, mendiagnosisnya, dan mengobatinya secara instan. Ini dapat digunakan untuk mengobati setiap struktur tubuh yang dicapai oleh cahaya dan yang membutuhkan perawatan yang sangat tepat, termasuk saraf atau pembuluh darah di kulit, mata, otak atau struktur vital lainnya.

"Kita dapat mengubah jalur pembuluh darah tanpa memengaruhi pembuluh atau jaringan di sekitarnya," kata rekan penulis studi Harvey Lui, profesor di departemen dermatologi dan ilmu kulit di UBC dan Institut Penelitian Kesehatan Pesisir Vancouver, dan dokter kulit di BC Cancer. "Untuk mendiagnosis dan memindai penyakit seperti kanker kulit, ini bisa jadi revolusioner."

Para peneliti ingin membuat teknologi mikroskop multiphoton lebih fleksibel sekaligus meningkatkan presisi.

"Kami ingin dapat mengidentifikasi apa yang terjadi di bawah kulit dari berbagai sudut dan memiliki kemampuan untuk mencitrakan situs tubuh yang berbeda," kata penulis senior Haishan Zeng, profesor dermatologi, patologi dan fisika di UBC dan ilmuwan terkemuka dengan BC Kanker.

"Begitu kami mencapai itu, kami bertanya-tanya apakah kami bisa mengubah perangkat diagnostik ini menjadi perangkat perawatan dengan hanya meningkatkan kekuatan laser."

Hasilnya sangat menarik.

"Kami tidak hanya yang pertama yang mencapai pencitraan kecepatan video cepat yang memungkinkan aplikasi klinis, tetapi juga yang pertama mengembangkan teknologi ini untuk penggunaan terapeutik," kata Zeng.

Para peneliti telah bermitra dengan beberapa departemen UBC, termasuk teknik mesin, teknik elektro dan oftalmologi, untuk mengembangkan versi teknologi yang berbeda. Eksplorasi mencakup penelitian dalam pengembangan versi miniatur yang dapat digunakan untuk melakukan pemeriksaan mikroskopis dan perawatan selama endoskopi--prosedur non-bedah yang digunakan untuk memeriksa saluran pencernaan seseorang menggunakan endoskop, tabung fleksibel dengan cahaya, dan kamera.

Mengontrol penyebaran kanker

Sejalan dengan perkembangan teknologi pada mikroskop, penelitian lain menemukan cara memblokir molekul tertentu pada Melanoma—jenis kanker kulit terganas.

Tumor kanker kulit melanoma tumbuh lebih besar dan lebih mungkin untuk bermetastasis karena interaksi antara sepasang molekul. Kesimpulan dari percobaan pada tikus dan sel manusia. Hasilnya dapat mengembalikan potensi untuk jenis terapi kanker yang sebelumnya ditinggalkan dalam uji klinis.

Melanoma menyumbang sekitar 1 persen kanker kulit, tetapi menyebabkan sebagian besar kematian akibat kanker kulit. Beberapa perawatan ada untuk mencegah melanoma dari metastasis.

Satu tim peneliti yang dipimpin oleh Associate Professor Beate Heissig di Institut Ilmu Kedokteran Universitas Tokyo telah mempelajari aktivator plasminogen tipe jaringan selama lebih dari satu dekade. tPA adalah protease, molekul kecil yang dapat memotong protein. tPA berikatan dengan protein yang lebih besar yang berada di dalam penghalang membran sel hewan yang disebut protein 1 (LRP1) yang berhubungan dengan reseptor lipoprotein densitas rendah.

Tim peneliti Heissig mengusulkan memblokir tindakan mempromosikan metastasis dari TPA dengan mencegahnya terhubung ke LRP1. Tikus tanpa LRP1 memiliki tumor yang lebih kecil, bahkan ketika para peneliti memberikan tPA tambahan.

Studi lain telah menghubungkan LRP1 dengan penyakit kronis termasuk diabetes, obesitas, dan penyakit Alzheimer.

"Sangat mengejutkan bahwa LRP1 juga mengatur pertumbuhan dan penyebaran kanker. Ini biasanya merupakan reseptor untuk molekul lemak," kata Heissig.

Pada tahun 2016, kelompok penelitian Heissig menemukan bahwa tikus yang diberi tPA ekstra memiliki jumlah sel jenis tertentu yang lebih besar. Jenis sel yang sama ini biasanya meningkat dalam tumor melanoma dan dapat meningkatkan pertumbuhan tumor. Berdasarkan koneksi potensial itu, proyek saat ini dirancang untuk menyelidiki peran apa yang mungkin dimainkan tPA dalam kanker kulit.

Ketika sel kanker bermetastasis, mereka menggunakan protease untuk memotong matriks rantai protein yang menahan sel-sel sehat di tempatnya. Ketika sel-sel kanker tiba di bagian baru tubuh dan mulai membentuk tumor baru, mereka merusak sel-sel di dekatnya untuk membangun ceruk, atau rumah yang mendukung untuk diri mereka sendiri.

Peneliti klinis telah berusaha mencegah metastasis dengan menghentikan protease. Namun, sepenuhnya memblokir semua protease menyebabkan efek samping yang tidak diinginkan. Tidak ada terapi kanker berbasis protease yang berhasil dalam uji klinis.

"Visi kami adalah terapi kanker yang secara spesifik mencegah interaksi LRP1 dan tPA sehingga hanya efek metastasis dari protease yang dihentikan. Pemahaman yang lebih baik tentang interaksi spesifik LRP1 dan tPA diharapkan akan mengarah pada perawatan kanker protease yang mempertahankan normal, tindakan protease yang sehat dari tPA, "kata Yousef Salama, penulis pertama makalah penelitian dan peneliti postdoctoral di lab Heissig.

Salama juga menyarankan bahwa tPA mungkin terkait dengan imunoterapi kanker, pengobatan penyelamatan yang dianugerahi Hadiah Nobel 2018 dalam Fisiologi atau Kedokteran.

"Komunitas ilmiah tahu bahwa tPA dapat mengganggu sinyal sel yang sedang dipelajari untuk imunoterapi kanker. Memblokir tPA dapat meningkatkan aksi sistem kekebalan tubuh dan berpotensi meningkatkan efektivitas perawatan imunoterapi kanker," kata Salama.

Sumber:
  1. The FASEB Journal, 2018; fj.201801339RRR DOI: 10.1096/fj.201801339RRR
  2. Science Advances, 2019; 5 (5): eaan9388 DOI: 10.1126/sciadv.aan9388

Tumor dan Keganasan Riset dan Terobosan


22 May 2019 Gakken Editorial