Bagaimana nanopartikel bisa membasmi kanker? Sebelum kita membahas lebih jauh tentang bagaimana nanopartikel bisa mengatasi kanker, mari kita bahas terlebih dahulu apa itu nanopartikel. Nanopartikel adalah partikel yang memiliki ukuran 1-1000 nm. Karena ukurannya tersebut, nanopartikel memiliki efek kuantum yang berbeda dari material berukuran bulk (bukan nano) yang menjadikan nanopartikel memiliki karakter yang unik. Tidak heran jika akhir-akhir ini pemanfaatan nanopartikel berkembang pesat dalam berbagai bidang seperti bidang farmasi, lingkungan, industri, bahkan sampai ke bidang pangan.
Salah satu hal yang menjadi pusat perhatian beberapa dekade terakhir ini adalah pemanfaatan nanopartikel sebagai salah satu obat kanker. Mengapa demikian? Kita ketahui bersama bahwa kanker merupakan salah satu penyebab kematian terbesar di dunia dengan angka kematian akibat kanker yaitu sekitar 8,2 juta orang pertahun. Pengobatan kanker pada umumnya menggunakan radiasi atau kemoterapi yang dapat merusak sel normal selain sel kanker. Pengobatan kanker juga bisa menggunakan obat anti kanker namun obat yang digunakan sejauh ini biasanya merupakan agen anti kanker yang kurang selektif dan toksik terhadap sel non-kanker bahkan aktivitas agen anti kanker ini dapat menyerang DNA sampai level tertentu seperti replikasi DNA dan sebagainya.
Belakangan ini dikembangkan pro-drugs anti kanker sebagai salah satu jawaban untuk mengatasi masalah terkait dengan pengobatan anti kanker. Apa itu pro-drug? Pro-drug adalah turunan molekul obat yang secara biologi tidak aktif namun dapat mengalami reaksi enzimatik dalam tubuh untuk melepaskan molekul obat aktif yang memiliki efek farmakologis seperti pada gambar di bawah ini.
Kelebihan desain pro-drug ini adalah kemampuannya untuk meningkatkan selektifitas obat hingga mencapai sel kanker sehingga mampu mengurangi toksisitas terhadap sel normal serta mengurangi efek samping lain yang tidak diinginkan.
Lantas apa hubungan pro-drug dengan nanopartikel? Seperti terlihat pada gambar di atas bahwa pada jaringan kanker atau tumor, sel endotelium mengalami kebocoran sehingga memungkinkan obat kanker untuk masuk dan menyerang sel kanker. Namun, tidak semua partikel obat bisa memasuki ruang jaringan kanker tersebut. Hanya partikel obat yang berukuran 10-200 nm yang bisa masuk dan menyebabkan partikel obat terakumulasi di dalam jaringan kanker tersebut. Fenomena ini lah yang disebut dengan efek EPR (Enhance Permeability and Retention). Jadi, obat-obatan yang berskala nano khususnya partikel obat dengan ukuran 10-200 nm itu yang akan memiliki efek EPR tinggi sehingga efektif sebagai obat kanker.
Tahukah teman-teman bahwa salah satu obat anti kanker yang paling ampuh adalah SN-38?
Sayangnya, SN-38 itu sendiri memiliki kelemahan yakni kelarutan dan permeabilitasnya yang rendah. Untuk mengatasi kelemahan ini salah satu jalan yang bisa ditempuh adalah dengan mendesain SN-38 dalam bentuk pro-drug dan dalam skala nano, atau yang lebih dikenal dengan nanopartikel pro-drug. Harapannya desain tersebut dapat meningkatkan kelarutan obat dan memperpanjang waktu paruh obat dalam tubuh sehingga nantinya bisa digunakan sebagai obat kanker yang efektif. Saat ini pengembangan nanopartikel pro-drug SN-38 sebagai obat kanker masih dalam tahap penelitian intensif guna menjadikan SN-38 obat anti kanker yang efektif dengan efek samping yang rendah.
Bahan bacaan:
- Kasai, et al., Creation of Pure Nanodrugs and Their Anticancer Properties. Chem. Int. Ed., 2012. 51. 10315 –10318.
- Sun, et al., Engineered nanoparticles for drug delivery in cancer therapy. Chem. Int .Ed.,2014 53(46). 12320-64.
- Singh, et al., Recent Trends in Targeted Anticancer Prodrug and Conjugate Design. Curr Med Chem. 2008. 15(18). 1802–1826.
- https://aapsblog.aaps.org/2017/07/25/using-prodrug-nanoparticles-for-drug-delivery-in-cancer-treatment/
Penulis:
Grasianto, Mahasiswa Jurusan Kimia, Tohoku University, Jepang.
Kontak: grasiantochemistry(at)gmail.com
