Sel-sel yang cepat sekali membelah bergantung pada enzim yang disebut enzim Dicer untuk membantu mereka memperbaiki kerusakan DNA yang terjadi karena kesalahan yang mereka lakukan ketika menyalin materi genetika untuk sel-sel baru secara berulang-ulang. Peneliti UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center telah membangun penemuan peran enzim Dicer dalam memperbaiki kerusakan DNA untuk mengungkap strategi baru yang potensial untuk membunuh sel-sel kanker yang membelah dengan cepat di otak.

Dalam jurnal Cell Reports, para peneliti melaporkan bahwa ketika mereka menghapus Dicer dari model-model praklinis dari Medulloblastoma, tipe kanker otak yang umum pada anak, mereka menemukan kerusakan DNA tingkat tinggi di dalam sel-sel kanker, yang menyebabkan kematian sel-sel tersebut. Sel-sel tumor menjadi lebih kecil dan lebih peka terhadap kemoterapi.

“Ini adalah pertama kalinya fungsi spesifik dari Dicer terhadap kerusakan DNA dapat dihubungkan dengan konteks otak yang sedang berkembang atau bahkan dalam tumor otak, meskipun faktanya protein tersebut telah dipelajari secara mendalam.” kata Mohanish Deshmukh, Ph.D, anggota UNC Lineberger dan professor di UNC School of Medicine Department of Cell Biology and Physiology dan Neuroscience Center. “Kami telah menemukan bahwa menyasar Dicer bisa menjadi terapi yang efektif baik untuk mencegah perkembangan kanker ataupun untuk membuat tumor peka terhadap kemoterapi.”

Para ilmuwan telah memahami selama lebih dari satu dekade bahwa Dicer memainkan peran yang penting dalam sel untuk mengolah microRNA yang mengatur ekspresi gen dalam sel. Namun Deshmukh mengatakan bahwa baru pada tahun 2012 lah para ilmuwan menemukan peran langsung Dicer dalam memperbaiki kerusakan DNA. Fungsi tersebut sangat penting untuk penelitian kanker karena pembelahan sel yang sangat cepat -- seperti pada sel kanker --  menyebabkan kerusakan DNA ketika pembelahan terjadi. Kemoterapi dan pengobatan radiasi terkadang bekerja dengan cara merusak DNA sel, yang menyebabkan kematian sel. Menghapus enzim kunci yang memperbaiki DNA pada sel-sel kanker dapat mencegah perbaikan DNA sel-sel tersebut.

“Kami menemukan bahwa sel-sel kanker meningkatkan komponen sel Dicer.” kata Vijay Swahari, MBBS, MS, anggota postdoctoral UNC Neuroscience Center dan penulis utama dalam studi ini. “Kami pikir tumor meningkatkan komponen sel Dicer karena fungsinya (Dicer) yang memperbaiki DNA.”

Dalam studi mereka, Deshmukh dan timnya mempelajari efek dari menghapus Dicer dalam beberapa tipe sel yang cepat membelah, termasuk dalam model praklinis kanker tumor. Mereka menghapus Dicer dari sel-sel otak normal berkembang yang membelah dengan cepat  dalam Cerebellum dari model hewan, menemukan kerusakan DNA spontan dalam sel-sel otak yang menyebabkan degenerasi parah di Cerebellum. Mereka juga mengetes apakah Dicer memiliki efek yang sama terhadap sel-sel yang membelah dengan cepat diluar otak. Setelah menghapus Dicer dari stem sel embrio, penulis menemukan efek yang sama.

Untuk menguji apakah mereka bisa mengeksploitasi peran Dicer untuk membunuh sel-sel kanker, Swahari dan rekan-rekannya juga menghapus Dicer pada model Medulloblastoma dan menemukan bahwa sel-sel ini juga memiliki kerusakan dan degenerasi DNA tingkat tinggi. Beban tumor lebih kecil, dan sel-selnya lebih peka terhadap kemoterapi.

“Kami menemukan bahwa ketika anda menghapus Dicer, tumor-tumor ini menjadi lebih peka terhadap kerusakan DNA.” kata Swahari. “Kami juga telah mengambil   langkah selanjutnya dengan menyuntikkan kemoterapi ke model dimana Dicer telah dihapuskan, menemukan bahwa tidak hanya tumor-tumor tersebut mengecil, tapi juga lebih peka terhadap kemoterapi.”

Berdasarkan penemuan mereka tersebut, para peneliti meyakini bahwa Dicer dapat ditetapkan sebagai target pengobatan yang potensial untuk Medulloblastoma dan tipe-tipe lain dari kanker otak.

“Kami sangat antusias dengan hasil penelitian ini karena implikasi bahwa penghalang-penghalang Dicer bisa dikembangkan sebagai terapi potensial untuk mengobati tumor-tumor yang cepat membelah seperti Medulloblastoma.” kata Deshmukh.

Sumber:

University of North Carolina Health Care System

Referensi Journal:

Vijay Swahili, Ayumi Nakamura, Jeanette Baran-Gale, Idoia Garcia, Andrew J. Crowther, Robert Sons, Timothy R. Gershon, Scott Hammond, Praten Sethupathy, Mohanish Deshmukh. Essential Function of Dicer in Resolving DNA Damage in the Rapidly Dividing Cells of the Developing and Malignant Cerebellum. Cell Reports, 2015.