Temuan-temuan suatu hari bisa mengarah pada hasil yang lebih baik untuk pasien kanker payudara – Sains Terkini

Perawatan untuk kanker payudara umumnya termasuk terapi radiasi, yang menawarkan peluang keberhasilan yang baik tetapi disertai dengan efek samping jangka panjang yang serius: toksisitas akibat radiasi yang mencapai jantung, menyebabkan kerusakan DNA pada sel-sel jantung yang sehat. Seiring waktu, ini dapat menyebabkan penyakit jantung dan akhirnya gagal jantung.

Sebuah studi baru yang dilakukan oleh para peneliti di Sekolah Tinggi Farmasi dan Ilmu Farmasi Universitas Negeri Washington menunjukkan bahwa solusi pencegahan mungkin terletak pada jam biologis, mekanisme penjagaan waktu bawaan yang membuat kita tetap pada siklus 24 jam istirahat dan aktivitas dan mengatur berbagai proses dalam tubuh kita.

Diterbitkan di Jurnal FASEB, studi mereka menggunakan model hewan pengerat untuk menentukan apakah jam biologis terlibat dalam toksisitas jantung dari terapi radiasi dan dapat digunakan sebagai bagian dari strategi untuk mengurangi toksisitas ini. Temuan mereka menunjukkan bahwa setelah menerima dosis radiasi ke jantung, tikus dengan jam biologis yang terganggu memiliki fungsi jantung yang secara signifikan lebih buruk daripada tikus kontrol.

Selain itu, para peneliti menunjukkan bahwa protein yang dikenal sebagai Bmal1 – yang menggerakkan ritme 24 jam dalam ekspresi banyak gen – memainkan peran penting dalam melindungi jantung dari kerusakan akibat radiasi.


"Temuan kami menunjukkan bahwa Bmal1 berfungsi sebagai biomarker untuk kerentanan terhadap kerusakan DNA yang disebabkan radiasi pada jantung," kata Shobhan Gaddameedhi, asisten profesor di Departemen Ilmu Farmasi dan penulis senior studi tersebut.

Meskipun penelitian lebih lanjut diperlukan, para peneliti berharap bahwa penemuan mereka suatu hari nanti dapat digunakan untuk meningkatkan hasil pengobatan untuk pasien kanker payudara. Panshak Dakup – penulis studi pertama dan seorang PhD dalam mahasiswa ilmu farmasi – mengatakan temuan mereka menjanjikan obat-obatan pribadi. "Misalnya, pada pasien kanker payudara yang memiliki riwayat panjang shift malam kerja, ekspresi protein jam biologis seperti Bmal1 dapat dikompromikan, dan bisa jadi terapi radiasi bukanlah pilihan terbaik bagi mereka."

Gaddameedhi menambahkan bahwa itu juga dapat digunakan untuk mengoptimalkan waktu terapi radiasi sehingga disediakan ketika tingkat Bmal1 pasien menawarkan tingkat perlindungan terbesar dari kerusakan jantung. Waktu itu dapat bervariasi tergantung pada chronotype seseorang – apakah itu burung awal atau burung hantu malam – juga pada faktor-faktor lain yang mempengaruhi status jam biologis utama, seperti kerja shift atau perjalanan yang sering melintasi zona waktu.

Dakup melakukan percobaan untuk penelitian ini sebagai bagian dari persekutuan predoktoral yang didukung oleh American Heart Association. Dukungan utama tambahan untuk penelitian ini datang dari National Institutes of Health.

Dalam percobaan utama studi ini, Dakup melihat fungsi jantung dari dua kelompok tikus dengan jam yang terganggu, dibandingkan dengan tikus kontrol. Satu kelompok memiliki mutasi genetik yang menghilangkan Per1 dan Per2 – dua gen yang mengendalikan jam biologis utama tubuh. Kelompok kedua adalah tikus tipe liar yang dimasukkan ke dalam jadwal shift rotasi bergilir di mana siklus gelap terang dibalikkan setiap minggu, membuang jam mereka. Kelompok kontrol terdiri dari tikus tipe liar dengan jam biologis yang sehat yang ada di jadwal shift hari simulasi. Semua tikus menerima perawatan radiasi ke dada yang mencakup semua jantung.

Bekerja sama dengan asisten profesor ilmu farmasi dan ahli biologi kardiovaskular Zhaokang Cheng, Dakup menggunakan teknologi ultrasound echocardiography untuk membandingkan fungsi jantung di antara tiga kelompok, baik sebelum dan hingga enam minggu setelah perawatan radiasi. Pada tikus yang mengalami gangguan jam, kemampuan jantung untuk memompa darah ke dalam sirkulasi terganggu karena hilangnya elastisitas di ventrikel jantung. Tikus-tikus itu juga memiliki lebih banyak jaringan parut jantung daripada tikus kontrol.

Analisis tambahan berfokus pada menentukan hubungan potensial dengan jam biologis protein Bmal1. Para peneliti menunjukkan bahwa kadar Bmal1 dalam 24 jam secara signifikan lebih rendah pada tikus yang terganggu jam dibandingkan tikus kontrol dan memuncak pada waktu berikutnya. Mereka juga menemukan bahwa kadar Bmal1 yang lebih tinggi dikaitkan dengan tingkat kerusakan DNA yang lebih rendah, dan sebaliknya.

Akhirnya, para peneliti menemukan bahwa Bmal1 berinteraksi dengan gen BRCA1, BRCA2, dan ATM, tiga gen respon kerusakan DNA yang menurut mereka penting dalam memerangi kerusakan DNA yang diinduksi radiasi dan kematian sel.

"Ketika Bmal1 mengikat gen-gen ini, berpotensi mencoba untuk meningkatkan atau mengaktifkan fungsinya terhadap kerusakan jaminan yang disebabkan oleh terapi radiasi," kata Gaddameedhi.

Langkah selanjutnya para peneliti adalah untuk menguji hipotesis mereka dalam model kanker. Ini akan membantu mereka menemukan mekanisme yang tepat dengan mana jam biologis melindungi jantung dari kerusakan radiasi. Mereka kemudian dapat menggunakan pengetahuan ini untuk mengembangkan strategi pengobatan baru untuk meminimalkan kerusakan jantung sambil memaksimalkan kemampuan untuk membunuh sel-sel tumor. Setiap strategi seperti itu pertama-tama perlu diuji dalam uji klinis sebelum dapat diadopsi.

Referensi:

Material disediakan oleh Universitas Negeri Washington. Asli ditulis oleh Judith Van Dongen. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.


You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.