• LATEST
    • A PHP Error was encountered

      Severity: Notice

      Message: Undefined variable: latest

      Filename: views/_header.php

      Line Number: 48

      A PHP Error was encountered

      Severity: Warning

      Message: Invalid argument supplied for foreach()

      Filename: views/_header.php

      Line Number: 48


Bakteri Non-Patogenik Untuk Terapi-Imun Kanker

Departemen Pertahanan Amerika Serikat (Department of Defense/DoD/ Pentagon) membiayai riset rekayasa bakteri non-patogenik guna melawan kanker. Ini bukan kebetulan. Karena kanker merupakan penyebab kematian nomor dua di AS saat ini. Begitu hasil riset dari Farhad Islami, MD, PhD, dan koleganya (2019) asal Surveillance and Health Services Research Program, American Cancer Society, Atlanta, Georgia di Amerika Serikat (AS). Risiko lainnya, di AS tahun 2015, 8.739.939 orang meninggal akibat kanker dengan risiko kehilangan pendapatan ekonomi sebesar 94,4 miliar dollar AS (Farhad Islami, et al, 2019).

Awal Juli 2019, sebanyak 6 ahli kanker asal Columbia University (Columbia Engineering atau The Fu Foundation School of Engineering and Applied Science) di New York City, AS, merilis hasil riset dan penemuannya : bakteri patogenik hasil rekayasa untuk terapi-imun kanker. Jalan masih panjang. Karena strain bakteri non-patogen itu baru teruji dan aman melawan tumor pada tikus; imunoterapinya kuat, mampu melawan tumor dari dalam dengan mengkolonisasi tumor tikus dan menyebabkan regresi jenis tumor tikus (mouse model of lymphoma), dan kendali lesi tumor (Sreyan Chowdhury, et al, 2019).

Proyek riset itu didanai oleh National Institutes of Health (NIH), US Department of Defense, NIH/National Institute of General Medical Sciences, Searle Scholars Program, Bonnie J. Addario Lung Cancer Foundation, dan lembaga-lembaga lainnya di AS.

Rincian bantuan pembiayaan proyek riset itu ialah NIH Pathway to Independence Award (R00CA197649-02) (T. Danino), DoD Idea Development Award (LC160314) (T. Danino), DoD Era of Hope Scholar Award (BC160541) (T. Danino), NIH NIGMS (R01GM069811) (T. Danino), NIH K22AI127847 (N. Arpaia), Searle Scholars Program SSP-2017-2179 (N. Arpaia), Bonnie J. Addario Lung Cancer Foundation Young Investigators Team Award (N. Arpaia and T. Danino) dan Roy and Diana Vagelos Precision Medicine Pilot Grant (N. Arpaia and T. Danino).

Hasil riset kolaborasi itu dirilis oleh jurnal Nature Medicine, edisi online 3 Juli 2019 (Sreyan Chowdhury; Samuel Castro; Courtney Coker; Taylor E. Hinchliffe; Nicholas Arpaia, Tal Danino, “Programmable bacteria induce durable tumor regression and systemic antitumor immunity”, Nature Medicine, 2019).

Proyek riset itu merupakan studi ilmiah kolaborasi ilmuwan yaitu (1) Sreyan Chowdhury asal Department of Biomedical Engineering, Columbia University, New York, NY, Amerika Serikat (AS) dan Department of Microbiology and Immunology, Vagelos College of Physicians and Surgeons, Columbia University, New York, NY di Amerika Serikat; (2) Samuel Castro asal Department of Biomedical Engineering, Columbia University, New York, NY di Amerika Serikat;

(3) Courtney Coker asal Department of Biomedical Engineering, Columbia University, New York, NY, Amerika Serikat (AS); (4) Taylor E. Hinchliffe asal Department of Biomedical Engineering, Columbia University, New York, NY di Amerika Serikat;

(5) Nicholas Arpaia asal Department of Microbiology and Immunology, Vagelos College of Physicians and Surgeons, Columbia University, New York, NY, Amerika Serikat dan Herbert Irving Comprehensive Cancer Center, Columbia University, New York, NY di Amerika Serikat; dan (6) Tal Danino asal Department of Biomedical Engineering, Columbia University, New York, NY di Amerika Serikat; Herbert Irving Comprehensive Cancer Center, Columbia University, New York, NY di Amerika Serikat dan Data Science Institute, Columbia University, New York, NY di Amerika Serikat.

Riset kolaborasi ilmuwan itu dipimpin oleh Nicholas Arpaia, assistant professor bidang mikrobiologi dan imunologi pada CUIMC, dan co-senior author publikasi karya ilmiah itu. Ahli-ahli itu berkolaborasi di bidang biologi sintetik dan imunologi guna menciptakan satu strain bakteri yang dapat tumbuh dan berkembang biak dalam inti nekrotik tumor-tumor. Ketika jumlah bakteri mencapai ambang kritis, E. coli non-patogen kemudian diprogram untuk merusak atau menghancurkan dirinya sendiri, yang memungkinkan pelepasan terapeutik efektif dan mencegahnya menyerang ke tempat lain di dalam tubuh.

Tim ahli itu melepaskan nanobodi yang menargetkan protein CD47. CD47 melindungi sel kanker agar tidak dimakan oleh sel imun bawaan seperti makrofag dan sel dendritik. Ini ditemukan berlimpah pada sebagian besar tumor pada manusia dan baru-baru ini menjadi target terapi yang populer.

“But CD47 is present elsewhere in the body, and systemic targeting of CD47 results in significant toxicity as evidenced by recent clinical trials. To solve this issue, we engineered bacteria to target CD47 exclusively within the tumor and avoid systemic side-effects of treatment,” ungkap Sreyan Chowdhury, lead author karya ilmiah itu dan mahasiswa doktoral yang dimentor bersama oleh Nicholas Arpaia dan Tal Danino (Columbia University School of Engineering and Applied Science, 3/7/2019).

Dewasa ini, biologi sintetik mendorong lahirnya era baru kedokteran melalui pemrograman genetik sel hidup. Sehingga terbuka peluang menciptakan sistem rekayasa yang secara cerdas merasakan dan merespons beragam lingkungan, yang pada akhirnya menambah spesifisitas dan kemanjuran yang melampaui kemampuan terapi berbasis molekuler. Fokus pilihannya adalah rekayasa bakteri sebagai sistem pengiriman terapeutik (therapeutic delivery systems) untuk secara selektif melepaskan muatan terapi in vivo.

Sreyan Chowdhury dan koleganya (2019) merekayasa strain Escherichia coli non-patogenik untuk secara khusus melisiskan dalam lingkungan mikro tumor dan melepaskan antagonis nanobodi yang dikodekan dari CD47 (CD47nb), reseptor anti-fagositik yang biasanya diekspresikan secara berlebihan dalam beberapa jenis kanker pada manusia.

Sreyan Chowdhury dan koleganya (2019) menemukan bahwa pengiriman CD47nb oleh bakteri yang mengkolonisasi tumor, meningkatkan aktivasi sel T yang menginfiltrasi tumor, cepat menstimulasi regresi tumor, mencegah metastasis dan menghasilkan kelangsungan hidup jangka panjang dalam model tumor syngeneic pada tikus.

“Treatment with engineered bacteria led to priming of tumor-specific T cells in the tumor that then migrated systemically to also treat distant tumors. Without both live bugs lysing in the tumor and the CD47 nanobody payload, we were not able to observe the therapeutic or abscopal effects,” ungkap Nicholas Arpaia, PhD (Columbia University School of Engineering and Applied Science, 3/7/2019).

Hasil riset Sreyan Chowdhury dan koleganya (2019)  menunjukkan pula bahwa injeksi lokal bakteri pengekspres CD47nb merangsang respon imun spesifik tumor-antigen sistemik yang mengurangi pertumbuhan tumor yang tidak diobati; hal ini menunjukkan efek abscopal (abscopal effect) yang dihasilkan dari imunoterapi berbasis bakteri hasil rekayasa. Jadi, bakteri hasil rekayasa dapat mengirim muatan imunoterapi yang aman dan lokal pada tubuh guna menghasilkan kekebalan anti-tumor sistemik pada tikus.

“Seeing untreated tumors respond alongside treatment of primary lesions was an unexpected discovery. It is the first demonstration following a bacterial cancer therapy of what is termed an 'abscopal' effect. This means that we'll be able to engineer bacteria to prime tumors locally, and then stimulate the immune system to seek out tumors and metastases that are too small to be detected with imaging or other approaches,” papar  Tal Danino, assistant professor bidang rekayasa biomedis (Columbia University School of Engineering and Applied Science, 3/7/2019).

 

Oleh: Servas Pandur