Onkometabolisme
Onkometabolisme adalah bidang studi yang mempelajari perubahan metabolisme pada sel-sel yang ada dalam lingkungan mikro tumor (tumor microenvinronment, TME) dan bagaimana perubahan tersebut mendukung proses onkogenesis (pembentukan kanker) serta progresi tumor menjadi kondisi neoplastik.[1]
Terdapat perbedaan yang signifikan dalam proses metabolisme pada sel kanker yang memiliki kapasitas pertumbuhan dan kelangsungan hidup (survivability) yang lebih tinggi, dibandingkan dengan sel-sel non-tumorigenik.[2] Perubahan metabolisme ini dapat dijelaskan oleh Efek Warburg, yakni sebuah observasi pada sel-sel kanker yang menyatakan bahwa terdapat peningkatan laju penyerapan glukosa dan produksi laktat, bahkan ketika terdapat oksigen; dengan kata lain, glikolisis aerobik.[3][1] Dalam sel kanker, terdapat perubahan metabolisme yang menyebabkan sel-sel kanker tersebut bersifat lebih onkogenik, sehingga memfasilitasi sel tersebut untuk berprofilerasi (memperbanyak diri) dengan lebih efektif.[1] Perubahan ini tidak hanya meningkatkan kemampuan sel untuk tumbuh dan memperbanyak diri, tetapi juga memungkinkan sel-sel kanker untuk menembus dan menginvasi jaringan lain dari tubuh, sebuah proses yang dinamakan metastasis.[1]
Reaksi kimia dan jalur-jalur biokimia yang terkait dengan perubahan metabolisme pada sel-sel kanker biasanya dipicu oleh perubahan pada onkogen, yaitu gen yang berpotensi menyebabkan kanker.[4] Gen-gen ini bisa berfungsi normal dan aktif dalam keadaan fisiologis normal, menghasilkan metabolit dalam jumlah yang sesuai. Akan tetapi, gen dengan peningkatan regulasi (upregulation) karena kerusakan DNA dapat meningkatkan produksi metabolit ini secara signifikan, yang kemudian memicu terjadinya tumorigenesis. Metabolit tersebut dikenal sebagai onkometabolit dan bisa dijadikan sebagai biomarker.[5]
Sejarah
Pada tahun 1920-an, Otto Heinrich Warburg menemukan suatu fenotipe bioenergetik yang mengejutkan yang umum ditemukan pada sebagian besar sel tumor. Warburg mengamati bahwa sel-sel tumor memiliki ketergantungan yang lebih tinggi dari biasanya pada proses fermentasi asam laktat untuk memproduksi energi. Karena penemuan penting ini, Warburg dianggap sebagai "Bapak Onkometabolisme."[1] Meskipun dasar-dasar bidang penelitian ini sudah ada sejak era 1920-an, temuan Warburg baru belakangan ini diterima dan diakui kalangan ilmiah.[1] Selama lebih dari sepuluh tahun terakhir, eksplorasi dalam bidang onkologi semakin berfokus pada bagaimana perubahan jalur metabolisme mempengaruhi perkembangan kanker dan fungsi sel-sel imun.[6] Hal ini mendorong meningkatnya ketertarikan peneliti dalam mengkarakterisasi perubahan metabolisme yang terjadi pada sel-sel yang berada di dalam lingkungan mikro tumor (TME).[6]
Referensi
- ^ a b c d e f Urbano, Ana M. (2021-01-01). "Otto Warburg: The journey towards the seminal discovery of tumor cell bioenergetic reprogramming". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 1867 (1): 165965. doi:10.1016/j.bbadis.2020.165965. ISSN 0925-4439.
- ^ Oliveira, Paulo J.; Urbano, Ana M. (2021-02-01). ""Oncometabolism: The switchboard of cancer – An editorial"". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 1867 (2): 166031. doi:10.1016/j.bbadis.2020.166031. ISSN 0925-4439.
- ^ Liberti, Maria V.; Locasale, Jason W. (2016-03). "The Warburg Effect: How Does it Benefit Cancer Cells?". Trends in Biochemical Sciences (dalam bahasa Inggris). 41 (3): 211–218. doi:10.1016/j.tibs.2015.12.001. PMC 4783224
. PMID 26778478.
- ^ Cooper, C. S. (1990). Cooper, Colin S.; Grover, Philip L., ed. The Role of Oncogene Activation in Chemical Carcinogenesis (dalam bahasa Inggris). Berlin, Heidelberg: Springer. hlm. 319–352. doi:10.1007/978-3-642-74778-6_12. ISBN 978-3-642-74778-6.
- ^ Dando, Ilaria; Pozza, Elisa Dalla; Ambrosini, Giulia; Torrens‐Mas, Margalida; Butera, Giovanna; Mullappilly, Nidula; Pacchiana, Raffaella; Palmieri, Marta; Donadelli, Massimo (2019-08). "Oncometabolites in cancer aggressiveness and tumour repopulation". Biological Reviews (dalam bahasa Inggris). 94 (4): 1530–1546. doi:10.1111/brv.12513. ISSN 1464-7931.
- ^ a b Biswas, Subhra K. (2015-09). "Metabolic Reprogramming of Immune Cells in Cancer Progression". Immunity. 43 (3): 435–449. doi:10.1016/j.immuni.2015.09.001. ISSN 1074-7613.
