Kesehatan

Tinta Sotong Ditemukan Menjanjikan untuk Pengobatan Kanker

Para peneliti telah menemukan bahwa tinta sotong — suspensi hitam yang disemprotkan oleh sotong untuk mencegah predator — mengandung nanopartikel yang sangat menghambat pertumbuhan tumor kanker pada tikus. 

Sotong memiliki kemiripan dengan cumi-cumi. Dari tentakel, bentuk tubuh, jumlah lengan, letak ekor, maupun cara bergerak serta makan. Yang membedakan kedua hewan adalah kemampuan khusus dan bentuk cangkangnya. Tidak seperti cumi, sotong selain mampu mengubah warna kulit, juga mampu mengubah tekstur kulit. Sedangkan bentuk cangkang sotong adalah pipih seperti perisai.

Partikel nano tinta sotong sebagian besar terdiri dari melanin ditinjau dari beratnya, bersama dengan asam amino, monosakarida (gula sederhana), logam, dan senyawa lainnya. Para peneliti menunjukkan bahwa nanopartikel memodifikasi fungsi kekebalan pada tumor, dan ketika dikombinasikan dengan iradiasi, hampir dapat sepenuhnya menghambat pertumbuhan tumor.

Para peneliti, dipimpin oleh Pang-Hu Zhou di Rumah Sakit Renmin Universitas Wuhan dan Xian-Zheng Zhang di Departemen Kimia di Universitas Wuhan, telah menerbitkan sebuah makalah tentang kemampuan nanopartikel dari tinta sotong untuk menghambat  pertumbuhan tumor dalam edisi terbaru dari ACS Nano .

“Kami menemukan nanopartikel alami dari tinta sotong dengan biokompatibilitas yang baik yang secara efektif dapat digunakan untuk imunoterapi tumor dan terapi fototermal secara bersamaan,” kata Zhang kepada Phys.org . “Temuan ini mungkin menginspirasi lebih banyak eksplorasi bahan alami untuk aplikasi medis.”

Imunoterapi tumor mencakup memerangi kanker dengan merangsang sistem kekebalan tubuh sendiri. Salah satu strateginya adalah menargetkan leukosit, atau sel darah putihMakrofag adalah leukosit dominan yang ditemukan pada beberapa tumor, dan mereka dapat mengambil satu dari dua bentuk: M1 atau M2. Fenotipe M1 menelan dan menghancurkan  sel – sel tumor melalui proses fagositosis dan dengan aktivasi sel T (sel darah putih lainnya). Di fenotipe M2, di sisi lain, fungsi kekebalan ini ditekan, memungkinkan pertumbuhan tumor untuk terus tidak terkendali. Dalam lingkungan tumor, fenotip M2 hampir selalu lebih banyak daripada fenotipe M1.

Baru-baru ini, para peneliti telah bekerja pada pengembangan molekul kecil dan antibodi yang dapat mengubah makrofag protumor M2 menjadi makrofag antitumor M1. Pada saat yang sama, mereka merancang nanopartikel seperti agen fototermal yang, ketika terkena iradiasi, secara lokal menghancurkan sel kanker dengan ablasi termal. Agen ini dapat diintegrasikan ke dalam nanopartikel disintesis, dan kemudian berpotensi diberikan kepada pasien. Salah satu kelemahannya, bagaimanapun, adalah nanopartikel sintetis ini mahal dan membutuhkan metode persiapan yang rumit.

Karena biaya ini, beberapa peneliti beralih ke alam sebagai alternatif.  Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa senyawa alami tertentu, termasuk yang ditemukan dalam ganggang coklat dan beberapa bakteri, mengandung polisakarida yang memiliki kemampuan untuk memprogram ulang makrofag dari tipe M2 ke tipe M1.

Dalam makalah baru, para peneliti menemukan bahwa nanopartikel tinta sotong, yang berbentuk bulat dan berdiameter sekitar 100 nm, juga memiliki kemampuan ini. Setelah mengkonfirmasi biokompatibilitas nanopartikel ini, para peneliti melakukan beberapa percobaan baik secara in vitro dengan sel-sel tumor dan in vivo dengan tikus yang menderita tumor. Dalam percobaan in vitro , para peneliti menemukan bahwa iradiasi partikel nano dengan iradiasi inframerah hampir membunuh sekitar 90% sel tumor, meskipun partikel nano hampir tidak menunjukkan sitotoksisitas tanpa iradiasi. Para peneliti menjelaskan bahwa kandungan melanin yang tinggi dari nanopartikel memainkan peran kunci dalam proses iradiasi, karena melanin memiliki kemampuan konversi fototermal yang baik secara intrinsik.

Pada tikus, perawatan nanopartikel terbukti efektif baik sendiri maupun dalam kombinasi dengan iradiasi, walaupun iradiasi lebih meningkatkan hasilnya. Pencitraan bioluminescent mengungkapkan bahwa tikus yang diobati menunjukkan bioluminesensi tumor yang secara signifikan lebih rendah dibandingkan dengan kontrol, menunjukkan metastasis sangat berkurang pada organ internal. Tikus yang diobati dengan nanopartikel dan iradiasi menunjukkan penghambatan pertumbuhan tumor yang hampir lengkap.

S

Dengan melakukan analisis gen, para peneliti mengidentifikasi 194 gen yang diekspresikan berbeda yang terlibat dalam fungsi kekebalan tubuh yang terkait dengan regulasi respon inflamasi dan pembunuhan sel, dan yang mana diatur naik atau turun oleh pengobatan. Analisis menunjukkan bahwa jalur pensinyalan tertentu bertanggung jawab untuk konversi makrofag M2 menjadi makrofag M1. Mekanisme ini tidak hanya mengarah pada fagositosis sel tumor, tetapi juga merangsang sistem kekebalan untuk menghasilkan berbagai faktor antitumor, yang semuanya berperan dalam menghambat pertumbuhan tumor.

Di masa depan, para peneliti berencana untuk mengeksplorasi bahan alami lain yang memiliki sifat anti-kanker.

“Tim peneliti kami sedang mempelajari potensi biomedis dari bahan-bahan alami seperti rambut, tinta sotong, bakteri, jamur, dan bahkan  sel-sel tubuh manusia sebagai pembawa obat terapeutik,” kata Zhang. “Dengan mengambil inspirasi dari alam dan memanfaatkan karakteristiknya sendiri, kami berharap menemukan beberapa penelitian berharga yang akan memberikan solusi baru dan efektif untuk pengobatan penyakit klinis.”