DNA dan Inhibitor Topoisomerase

2.6 DNA dan Inhibitor Topoisomerase

DNA Topoisomerase mempunyai fungsi penting dalam metabolisme DNA, kedua Topoisomerase I dan II secara luas berhubungan dengan kemoterapi kanker. Sejak tahun 1980-an enzim DNA Topoisome rase digunakan sebagai molekul target untuk pencarian dan penemuan obat antikanker yang rasional dan lebih selektif. Cara ini sangat baik untuk mengevaluasi senyawa bioaktif antikanker, bahan yang positif sebagai inhibitor topoisomerase menunjukkan aktivitas antikanker pada pengujian in-vivo Cumming and Smith 1991; Pommier 1993. Alasan enzim topoisomerase digunakan sebagai molekul target, antara lain : enzim DNA Topoisomerase adalah enzim yang mempunyai fungsi cukup penting dalam proses intraseluler dari sel kanker, antara lain berperan dalam proses replikasi, transkripsi, rekombinasi DNA dan proses proliferasi dari sel kanker Pommier 1993. Umumnya mekanisme kerja antikanker berdasarkan atas gangguan pada salah satu proses esensial yang dapat menekan pertumbuhan atau proliferasi sel dengan mengganggu metabolisme sel kanker. Enzim DNA topoisimerase topo I dan II adalah target molekuler dari beberapa zat antikanker yang potensial, dengan demikian inhibitor dari enzim ini potensial untuk obat antikanker. Pertumbuhan tumor dapat dihambat dan dijinakkan ke tahap dorman melalui pemblokiran proses angiogenesisnya. Angiogenesis adalah proses terbentuknya pembuluh darah baru dari pembuluh darah yang telah ada. Komponen antiangiogenesis mampu menurunkan laju pertumbuhan tumorkanker. Dengan dihambatnya aktivitas enzim DNA topoisomerase oleh senyawa inhibitor, maka proses terjadinya ikatan antara enzim dengan DNA sel kanker semakin lama, sehingga akan terbentuk Protein Linked DNA Breaks PLDB. Hal ini akan mengakibatkan terjadinya kerusakan DNA sel kanker dan selanjutnya berpengaruh terhadap proses dalam sel khususnya proses replikasi, serta diakhiri dengan kematian sel kanker Hsiang 1989 ; Joseph 1989. Senyawa flavonoid dari benalu secara umum adalah senyawa kuersetin Nararto 1996; yang bersifat inhibitor terhadap enzim DNA topoisomerase sel kanker Andreas et al. 1995. Laporan lain yang menyatakan bahwa senyawa flavonoid jenis lain seperti metiltrisetin mampu menghambat aktivitas enzim DNA topoisomerase sel kanker Abdellatif 1996. Enzim topoisomerase adalah enzim yang berperan dalam proses replikasi, transkripsi dan rekombinasi DNA dan juga proses proliferasi dan diferensiasi sel normal dan sel kanker. Enzim ini merupakan target bahan bioaktif yang me miliki aktivitas antikanker, karena dengan dihambatnya enzim DNA topoisomerase maka proses dalam sel akan terhenti dan akhirnya akan terjadi kematian sel tersebut Andreas et al. 1995. Menurut Ammon dan Osheroff 1995, bahan alam yang diisolasi dan bersifat antikanker serta memiliki molekul target enzim DNA topoisomerase antara lain camptothecin dari tanaman Camptotheca acuminata Famili Nyssaceae, andriamycin, doxorubicin, mitoxantron dan etoposide VP-16, teniposide V-26 Gambar 6. Gambar 6 Struktur beberapa topoisomerase poison Ammon dan Osheroff 1995 Aktivitas inhibisi terhadap kerja dari enzim DNA topoisomerase sebagai target obat antikanker melalui dua mekanisme yaitu penghambatan katalitik catalytic inhibitor dan poison cleavable complex. Perbedaan mekanisme keduanya ditunjukkan pada Gambar 7. INHIBITOR TOPOISOMERASE I INHIBITOR TOPOISOMERASE II Gambar 7 Perbedaan antara inhibitor katalitik dan poison Topogen 2006. Gambar 7 merupakan reaksi normal sekuen diagram tengah yang melibatkan pengikatan DNA dan diikuti oleh pembelahan DNA untai tunggal maupun ganda serta pelekatan kembali dan pelepasan enzim. Inhibitor diagram kiri memblokir tahap pengikatan awal atau dengan kata lain mengganggu kemampuan enzim untuk menggunakan DNA dalam pembelahan. Dalam hal ini, tidak ada relaksasi DNA atau dekantanasi DNA hanya topo 2 ketika aktivitas katalitik diblok oleh obat. Topo poison diagram kanan bekerja pada tahap pembelahan yang menstabilkan kompleks pembelahan dan menghambat tahap pelekatan kembali. Dengan kata lain agen ini bertujuan “meracuni” reaksi melalui penstabilan pembelahan intermediet dan pemanjangan umur dari kompleks pembelahan normalnya sangat pendek. Inhibisi dari kerja topoisomerase mungkin melibatkan penghambatan “konvensional” dimana aktivitas enzim dihambat atau diperlambat. Sebagai contoh pengikatan inhibitor pada sisi aktif atau perubahan sifat pengikatan dari enzim dengan substrat. Tipe penghambatan ini umumnya ditunjukkan sebagai aktivitas penghambatan katalitik relaksasi Webb dan Ebeler 2004. 3 METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian