transgenic mice - Website Staff UI

1
PENGEMBANGAN MODEL HEWAN COBA
(TRANSGENIC MICE)
DALAM MENUNJANG PENELITIAN KANKER **
dr. Ahmad Aulia Jusuf, PhD
Bagian Histologi
Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia
2009
PENDAHULUAN
Tikus transgenik telah banyak digunakan secara luas di dalam penelitian
biomedik. Riwayat tikus transgenik dimulai ketika Palmitter pada tahun 1981
memasukan gen thymidine kinase dari virus herpes ke dalam sel telur tikus yang telah
dibuahi (zygot).2,3 Beberapa makalah tentang tikus transgenik telah dipublikasikan oleh
Palmitter (1986)4, Jaenisch (1988)5 dan Hanahan (1989)6. Gordon dkk pada tahun 1983
telah mengembangkan tehnik yang lebih baik dan fleksibel yaitu dengan menyuntikkan
gen yang akan diamati secara langsung ke dalam pronucleus telur tikus yang telah
dibuahi (zigot)7. Metode untuk membuat tikus transgenik makin disempurnakan oleh
Hogan dkk pada tahun 1994.8
Tikus transgenik digunakan sebagai model hewan coba untuk mempelajari
regulasi gen-gen yang terkait dengan perkembangan jaringan tubuh dan gen-gen yang
spesifik yang berperan dalam pertumbuhan jaringan tubuh tertentu serta mempelajari
fenotif gen pada jaringan tubuh. Disamping itu tikus transgenik juga dapat digunakan
untuk mempelajari regulasi gen-gen yang berperan dalam proses terjadinya kanker
(oncogenesis) dan mempelajari efek zat atau senyawa tertentu dalam terapi
penyakit.1,2,3,10
Makalah ini akan menguraikan pengertian tikus transgenik dan kegunaannya,
metoda untuk membuat tikus transgenik, peran tikus transgenik sebagai hewan model
untuk mempelajari proses karsinogenesis dan penggunaan tikus transgenik dalam
mencari bahan-bahan herbal yang dapat digunakan dalam terapi kanker.1,2,20
** Disampaikan pada Simposium Penelitian Bahan Obat Alami XIV dan Muktamar XI Perhipba,
Jakarta 11-12 Agustus 2009
2
DEFINISI
Tikus transgenik adalah tikus yang mempunyai genom (susunan gen) yang telah
dimodifikasi secara artifisial melalui rekayasa genetik (genetic engineering) dan dapat
diteruskan kepada turunannya.1,2
Fragmen DNA atau gen yang dimasukkan kedalam suatu sel akan diligasikan
secara ujung ke ujung (end to end) kesuatu tempat tertentu di dalam suatu kromosom
secara acak oleh ensim ligasi intraselular sehingga gen atau fragmen DNA itu akan
tersusun secara tandem2,9 (Gb-1). Telur tikus yang telah dibuahi (fertilized eggs/zigot)
yang kedalam pronukleusnya telah disuntikkan fragmen DNA akan berkembang menjadi
tikus dengan banyak sel-sel tubuhnya mengandung fragmen DNA atau gen yang
dimasukkan tersebut. Fragmen DNA atau gen yang injeksikan kedalam pronukleus telur
tikus yang telah dibuahi ini dikenal sebagai transgen.3 Transgen ini bisa merupakan gen
yang tidak dipunyai oleh tikus (gen eksogen/exogenous gene) atau gen yang sudah ada
pada tikus (gen endogen/endogenous gene) Transgen yang diinjeksikan ini akan
menempel dan tersusun secara tandem pada tempat tertentu di dalam suatu kromosom
individu transgenik (host) tersebut secara random.2,3 Bila kromosom yang telah
dimodifikasi ini hadir pada sel-sel kelamin (sel telur dan sperma) maka tikus tersebut
akan meneruskan kromosom yang telah dimodifikasi ini ke tikus turunannya. Tikus yang
susunan gennya telah berubah secara permanen ini dikenal sebagai tikus transgenik
(transgenic mice).3 Tikus transgenik yang membawa gen-gen yang terlibat dalam proses
onkogenesis dikenal sebagai ”oncomice”.18
gen
gen
gen
gen
Gen yang tersusun secara tandem
Gambar 1- Susunan tandem dari gen yang diinsersikan secara acak pada
suatu kromosom tertentu pada setiap sel tubuh tikus
3
KEGUNAAN TIKUS TRANSGENIK
Tikus transgenik digunakan sebagai model hewan coba untuk mempelajari
regulasi gen-gen yang terkait dengan perkembangan jaringan tubuh dan gen-gen yang
spesifik yang berperan dalam pertumbuhan jaringan tubuh tertentu serta mempelajari
fenotif gen pada jaringan tubuh. Disamping itu tikus transgenik juga dapat digunakan
untuk mempelajari regulasi gen-gen yang berperan dalam proses terjadinya kanker
(oncogenesis) dan mempelajari efek zat atau senyawa tertentu dalam terapi penyakit.2,3,10
PROSES PEMBUATAN TIKUS TRANSGENIK
Gambar-2. Ada 2 metoda pembuatan tikus transgenik: (1) metoda insersi transgen kedalam ES cells
(kiri) dan (2) metoda pronuclear microinjection.
Pembuatan tikus transgenik merupakan proses yang sulit dan membutuhkan
waktu yang lama. Ada 2 metoda untuk membuat tikus transgenik yaitu19,20: (1)
Pronuclear microinjection yaitu transgen dimasukkan secara langsung kedalam
pronukleus telur tikus yang sudah difertilisasi (fertilized egg/zygote), (2) Embryonic
Stem (ES) cell electroporation and subsequent blastocyst injection yaitu insersi transgen
kedalam sel induk embrionik (embryonic stem cells/ES cells) yang dilanjutkan dengan
4
pemasukkan ES cells kedalam blastokista. Berikut ini akan diuraikan cara membuat tikus
transgenik dengan metoda pronuclear microinjection.
Sebelum membuat tikus transgenik serangkaian perisapan yang harus dilakukan
adalah (1) persiapan gen (transgen) yang akan dimasukkan ke dalam pronukleus telur
tikus yang telah dibuahi (fertilized eggs/zigotes), (2) persiapan tikus yang akan
digunakan, (3) persiapan alat dan bahan, (4) persiapan sistem deteksi ada tidaknya
transgen dalam susunan genom ”calon” tikus transgenik (tikus yang berkembang dari
zigot yang disuntikkan transgen).
1. Persiapan Transgen
Fragmen DNA atau gen yang akan dimasukkan ke dalam pronukleus zigot harus
mengandung promoter, complete protein coding region, sedikitnya satu intron dan
polyadenylation site.11
Transgen ini didapatkan dan di amplifikasi dari suatu genom organisme tertentu
dengan menggunakan Polymerase Chain Reaction (PCR). Produk PCR kemudian
ditanam pada daerah kloning (cloning site) vector tertentu misalnya plasmid dengan
menggunakan ensim ligase. Vektor yang mengandung transgen ini kemudian
ditransfeksikan kedalam bakteri tertentu dengan tehnik heat shock. Bakteri kemudian
ditanam dan ditumbuhkan pada media agar (agar plate). Setelah tumbuh, bakteri
kemudian diperbanyak (dibiakkan) pada media agar yang cair. Vektor yang mengandung
transgen kemudian diisolasi dari bakteri yang telah dilisiskan dengan tehnik tertentu.
Fragmen transgen ini kemudian diisolasi dari vektor dengan menggunakan ensim restriksi
(restriction enzyme) dikuti dengan pemisahan dan pemurnian pada gel agarosa dan
electroelution (Gb-3)
Ada 3 faktor yang perlu diperhatikan dalam mempersiapkan transgen yang akan
diinjeksikan kedalam pronukleus fertilized eggs yaitu konsentrasi, ukuran dan kemurnian
DNA.19 Walaupun sekuens (fragmen DNA) dari vector prokariotik tampaknya tidak
mengganggu integrasi transgen pada hostnya tetapi sekuens tersebut dapat menghambat
ekspresi dari transgen tersebut.10,12 Karenanya konstruksi gen yang akan ditransfer
(transgen) tersebut harus dipurifikasi dahulu sebelum diinsersikan ke dalam pronukleus
zigot untuk menghindari hal tersebut. Tak diketahui apakah hambatan ekspresi transgen
ini akibat adanya susunan nukleotida tertentu dalam sekuens vektor prokariotik tersebut
5
atau merupakan sifat umum dari sekuens DNA vektor prokariotik tersebut.10,12 Panjang
DNA pada transgen tidak dibatasi, bisa dari beberapa kilo base pair (Kbp) hingga 1000
kb (Lamb et 1999)13. Hal yang harus dipertimbangkan adalah vektor yang digunakan dan
cara konstruksinya.
Gambar-3 Tahapan pembuatan transgen
Transgen yang dimasukkan kedalam host dapat satu macam atau lebih dari satu
macam yang dicampur dalam satu pelarut dan disuntikkan secara bersamaan. Bila lebih
dari satu transgen yang diinsersikan konsentrasi dari masing-masing transgen harus sama.
Bila gen yang diinsersikan merupakan gen yang memang sudah ada pada tikus
(endogenous transgene), untuk membedakan produk dari transgen tersebut dengan RNA
atau protein dari gen endogennya dapat dilakukan penyisipan oligonucleotida pada
daerah yang transgen yang tidak ditranslasikan (untranslated region)14,15 atau
menginsersikan gen kecil yang mengkode RNA yang pendek pada transgen tersebut16.
Akan tetapi harus diingat adanya protein kecil yang ”mendompleng” pada protein yang
6
dikode oleh transgen tersebut mungkin berpengaruh terhadap fungsi protein yang dikode
oleh transgen. Fusi dari sebuah epitope/peptida yang pendek dengan protein dari transgen
dapat mempermudah pengenalan adanya protein yang dikode oleh transgen pada tikus
host tersebut dengan menggunakan epitope-specific antibody, atau fusi antara protein
yang dikode oleh transgen dengan protein ”Green fluorescent Protein (GFP)” yang
dikode oleh gen reporter alkaline phosphatase akan mempermudah pendeteksian adanya
ekspresi transgen pada tikus host tersebut17.
Efisiensi dari trangen yang ditransfer dipengaruhi oleh beberapa faktor8 yaitu
1. bentuk DNA
Bentuk linier dari DNA transgen akan meningkatkan efisiensi integrasi transgen
tersebut pada genom tikus hostnya
2. konsentrasi DNA
Konsentrasi DNA yang rendah akan menurunkan efisiensi pengintegrasian
transgen. Sebaliknya konsentrasi yang terlalu tinggi bersifat toksik bagi zigot.
Konsentrasi DNA yang dianjurkan adalah 1.5-2 nanogram/mikroliter
3. kemurnia DNA
DNA yang diinseriskan harus bebas dari semua kontaminasi termasuk sisa
phenol, etanol atau ensim)
4. buffer DNA
Buffer yang dipakai untuk melartkan DNA juga berperan dalam meningkatkan
efisiensi pengintegrasian transgen pada hostnya. Pelarut yang sering dipakai
adalah TE buffer yang mengandung 1mM EDTA.
2. Persiapan tikus yang akan dipakai
Tikus yang akan dipakai untuk membuat tikus transgenik dikelompokkan menjadi
4 kelompok yaitu
1. Kelompok tikus betina yang dibuat superovulasi (superovulated female mice)
Pada kelompok ini tikus betina dibuat menjadi superovulasi untuk mendapatkan
telur yang dibuahi (zigot) dalam jumlah banyak. Untuk membuat superovulated
female mice, tikus betina disuntik dengan Pregnant Mare’s Serum Gonadotrophin
(PMSG) yang mempunyai efek yang serupa dengan hormone FSH untuk
menstimulasi perkembangan dan pematangan telur tikus dalam jumlah banyak.
7
Dua hari setelah penyuntikan PMSG tikus ini disuntik dengan Human Chorionic
Gonadotrophin (HCG) untuk menstimulasi ovulasi.
Baik hormone PMSG
maupun HCG disuntikan secara intraperitoneal. Tikus yang dipakai adalah yang
sudah dewasa dengan umur 4-8 minggu tergantung pada strain yang dipakai.
Tikus ini kemudian dikawinkan dengan tikus jantan kelompok fertile stud male
mice dan diperiksa ada tidaknya plug kopulasi (copulation plug) besok paginya.
Gambar-4. Vasektomi pada tikus kelompok sterile stud male mice
2. Kelompok tikus jantan pengawin (fertile stud male mice)
Tikus ini dipakai untuk mengawini tikus betina untuk mendapatkan zigot. Tikus
yang dipakai berumur 6-8 minggu dan mempunyai penampilan reproduksi yang
8
baik.
Setelah dipakai mengawini superovulated female mice tikus jantan ini
diistirahatkan beberapa hari.
3. Kelompok tikus betina yang dibuat hamil palsu (pseudopregnant female mice)
Kelompok ini adalah tikus betina yang akan menerima zigot yang telah
diinsersikan transgen kedalam pronukleusnya. Tikus ini dikawinkan dengan tikus
dari kelompok sterile male mice dan dicek ada tidaknya plug kopulasi (copulation
plug) besok paginya. Tikus yang dipakai berumur 6-8 minggu dengan berat badan
antara 25-35 gram. Untuk mempermudah transfer zigot disarankan untuk
menggunakan
tikus
yang
mempunyai
infundibulum
yang
besar
agar
mempermudah proses transfer, misalnya strain ICR.
4. Kelompok tikus jantan yang disteril (sterile male mice)
Kelompok ini adalah kelompok tikus jantan yang telah disterilkan dengan cara
vasektomi (Gb-4). Tikus ini akan dikawinkan dengan tikus betina pseudopregnant
female mice. Tikus yang dipakai berumur sediktinya 2 bulan. Sebelum dipakai
sebaiknya tikus ini dicek ke ”steril” annya.
3. Persiapan alat dan bahan
Peralatan dan bahan yang harus dipersiapkan untuk membuat tikus transgenik
meliputi
A. Alat dan bahan untuk mengumpulkan telur tikus yang dibuahi (zigot)
1. Spuit disposible
2. Hormon Pregnant Mare’s Serum Gonadotrophin (PMSG)
3. Hormon Human Chorionic Gonadotrophin (HCG)
4. Larutan kultur yaitu larutan D-PBS atau larutan lainnya yang ditambahkan
bovine serum albumin (BSA), asam piruvat dan antibiotik (penisilin dan
streptomisin)
5. Larutan kultur yang mengandung ensim hyaluronidase
6. Inkubator (temperatur 37C, dengan kelembaban 95% dan mengandung
5% CO2)
7. Surgical set termasuk watchmaker’s forceps
8. Alkohol 70%
9. Stereomikroskop
9
10. Mouth controlled pipette (Gb-5)
11. 35 mm petri dish
Gambar-5 Mouth controlled pipette
B. Alat dan bahan yang dipakai untuk menginsersikan transgen ke pronukleus zigot
1. Holding pipette (Gb-6) yaitu pipet yang dipakai untuk “memegang” zigot
selama proses penyuntikan transgen ke dalam pronukleus zigot. Untuk ini
diperlukan Borosilicate glass capilary dan mechanical pipette puller
2. Injection pipette (Gb-6) yaitu pipet yang dipakai untuk memasukkan
transgen kedalam pronukleus zigot. Untuk ini diperlukan glass capillary
tubing dengan internal glass filament dan mechanical pipette puller.
3. Mikroskop yang mempunyai mikromanipulator.
4. Paraffin oil
5. Petri dish injection chamber
6. Transgen yang dilarutkan dalam buffer TAE
7. Mikroskop yang mempunyai mikromanipulator.
8. Paraffin oil
9. Petri dish injection chamber
10. Transgen yang dilarutkan dalam buffer TAE
11. Mikroskop yang mempunyai mikromanipulator.
12. Paraffin oil
13. Petri dish injection chamber
10
14. Transgen yang dilarutkan dalam buffer TAE
Gambar-6 Holding dan injection pipette
C. Alat dan bahan yang dipakai untuk identifikasi ada tidaknya transgen pada tikus
host
Analisa ada tidaknya transgen di dalam ”calon” tikus transgenik (tikus yang
berkembang dari zigot yang diinsersikan transgen) dapat dilakukan menggunakan
Southern blot, Northern blot dan Western Blot.
TAHAPAN (PROSEDUR) PEMBUATAN TIKUS TRANSGENIK
Pembuatan tikus transgenik memerlukan
banyak tahapan dan proses yang
panjang. Adapun tahap-tahap kegiatan terdiri atas
1. Penyuntikan hormone PMSG intraperitoneal pada tikus superovulated female
mice, dilanjutkan dengan penyuntikan hormon HCG 48 jam kemudian. Setelah
disuntik HCG superovulated female mice dikawinkan dengan fertile stud male
mice dan diperiksa ada tidaknya plug kopulasi keesokan harinya. Pada saat yang
bersamaan tikus pseudopregnant mice dikawinkan dengan sterile stud male mice
dan diperiksa ada tidaknya pulg kopulasi keesokan harinya. Tikus dengan plug
positif dipisahkan dari tikus dengan plug negatif.
2. Isolasi dan pengumpulan telur tikus yang dibuahi (zigot) dari superovulated
female mice dengan plug kopulasi positif.
Superovulated female mice dengan plug positif dimatikan dengan cara cervical
dislocation (Gb-8). Setelah disemprot dengan alkohol 70% rongga perut dibuka
dan saluran telur (oviduct) diangkat (Gb-9) dan diletakkan dalam medium kultur.
11
Gambar-7. Cara memegang tikus (kiri) dan cara penyuntikan hormon intraperitoneal (kanan)
Gambar-8 Cervical dislocation
Telur tikus yang telah dibuahi (fertilized eggs/zigotes) diisolasi dari saluran telur
(oviduct) dengan cara merobek saluran telur tersebut di bawah mikroskop.
Saluran telur yang banyak mengandung zigot akan tampak menggelembung (Gb9). Zigot yang telah dibebaskan dari saluran telur kemudian diletakkan dalam
medium kultur yang mengandung ensim hyaluronidase di dalam 35mm petri dish
selama beberapa menit (1-2 menit). Ensim hyaluronidase ini berfungsi untuk
menghilangkan sel-sel kumulus yang menempel pada permukaan zigot. Setelah
dicuci dalam media kultur yang tidak mengandung hyaluronidase telur-telur tikus
yang telah dibuahi (zigot) (Gb-10) dikumpulkan dalam 35mm petri dish yang
12
Gambar-9 Isolasi saluran telur (oviduct) pada superovulated female mice
13
Gambar-10. Pembebasan zigot dari saluran telur (oviduct)
mengandung media kultur dan diinkubasi dalam inkubator 37C dengan
kelembaban 95% dan mengandung 5% CO2.
3. Penyuntikan transgen kedalam pronukleus telur tikus yang dibuahi (zigot)
Sebelum dilakukan penyuntikan transgen kedalam zigot, holding pipette diisi
terlebih dahulu dengan mineral oil dan dipasang pada tempatnya pada
micromanipulator. Injection pipette diisi dengan larutan yang mengandung
14
Gambar-11 Telur tikus di dalam media kultur pada 35mm petri dish
transgen dengan menggunakan daya isap kapiler. Injection pipette dipasang pada
tempatnya pada micromanipulator (Gb-12). Petri dish injection chamber diisi
dengan sedikit media kultur dan ditutup dengan paraffin oil (Gb-13).
Gambar-12 Holding dan injection pipette serta micromanipulator
Petri dish injection chamber diisi dengan sedikit media kultur dan ditutup dengan
paraffin oil (Gb-13). Telur tikus yang dibuahi (zigot) ditransfer dari 35mm petri dish ke
petri dish injection chamber dengan menggunakan mouth controlled pipette. Zigot yang
ditransfer haruslah normal yang ditandai oleh adanya 2 pronukleus dan 2 polar bodi (Gb14).
15
Gambar-13 Petri dish injection chamber yang mengandung media kultur dan
ditutup dengan paraffin oil
Gambar-14. Zigot yang normal mengandung 2 pronukleus (kiri) dan zigot dalam
”genggaman” holding pipette, sementara injection pipette tampak dibawah zigot
(kanan)
Zigot tanpa pronukleus atau pronukelus lebih dari 2 adalah tidak normal dan tidak
dapat digunakan. Pada saat hendak disuntik zigot di ”pegang” oleh holding
pipette. Setelah injection pipette ditusukan ke dalam pronukleus zigot, transgen
kemudian dipompakan ke dalam pronukleus (Gb-15). Masuknya transgen
kedalam pronukleus zigot ditandai oleh adanya gelembung kecil (small bubble)
dan pembesaran pronukleus. Setelah penyuntikan injection pipette segera ditarik
dari zigot dan zigot dilepaskan dari genggaman holding pipette. Satu demi satu
zigot kemudian akan disuntikkan dengan transgen. Zigot yang telah disuntik
kemudian dikumpulkan didalam 35mm petri dish selama beberapa saat sebelum
ditransfer ke dalam saluran telur (oviduct) pseudopregnant mice.
16
Gambar-15 Proses Penginsersian transgen kedalam pronukleus zigot
4. Transfer zigot yang telah disuntikkan transgen ke saluran telur (oviduct)
pseudopregnant female mice (Gb-16).
Organ reproduksi pseudopregnant female mouse dikeluarkan dari tubuh dengan
membuat sayatan pada daerah punggung. Fimbrie dan infundibulum saluran telur
tikus dikenali. Setelah itu zigot yang telah disuntik dengan transgen ditransfer
kedalam infundibulum pseudopregnant mice dengan menggunakan mouth
controlled pipette.
17
Gambar-16 transfer zigot kedalam infundibulum pseudopregnant mice
5. Zigot yang ditransfer kedalam pseudopregnant mice kemudian akan tumbuh dan
berkembang selama 21 hari. Setelah 21 hari ”calon” tikus transgenik ini akan
lahir. Anak tikus ini keudian ditunggu hingga besar dan mencapai umur 3minggu.
18
Setelah itu dilakukan pemeriksaan ada tidaknya transgen yang terintegrasi di
dalam genom anak tikus tersebut dengan menggunakan metoda Southern blot.
Gambar-17. Pendeteksian Transgen dan ekspresinya dengan menggunakan motoda
Southern blot dan Northern blot
Ekspresi transgen diperiksa dengan metoda Northern blot. Tikus transgenik yang
berkembang dari zigot tersebut dikenal sebagai ”Founders” dan bersifat
hemizygote. Untuk perbanyakan tikus transgenik, founders mice ini kemudian
dikawinkan dengan tikus non transgenik. Untuk mendapatkan tikus transgenik
yang homozygote, tikus transgenik hemizygote dikawinkan antar sesamanya.
Tikus transgenik yang homozygote ini kemudian dipelajari fenotifnya dengan
mengamati ada tidaknya kelainan pada organ atau jaringan tertentu selama proses
tumbuh kembangnya.
PERAN DAN PENGGUNAAN TIKUS TRANSGENIK SEBAGAI HEWAN
MODEL UNTUK MEMPELAJARI PROSES KARSINOGENESIS DAN
MENCARI BAHAN-BAHAN HERBAL UNTUK TERAPI KANKER
19
Hingga saat ini tikus transgenik telah banyak digunakan untuk mempelajari
patogenesis terjadinya kanker, mempelajari regulasi gen-gen yang termasuk onkogen dan
tumor supressor serta perubahan jaringan akibat kanker.
Green et.al21 telah membuat tikus transgenik sebagai hewan model untuk
mempelajari kanker prostat dengan menginsersikan simian virus 40 large tumor antigencoding region dengan prostate-specific rat probasin sebagai promoternya. Tikus
transgenik ini menunjukkan kelainan berupa terjadinya hyperplasia intraepitel hingga
terbentuknya neoplasia nodular besar yang bersifat ganas yang disertai dengan
peningkatan ekspresi gen p53 dan menurunnya ekspresi gen reseptor androgen pada
prostat. Janz et.al22 telah membuat tikus transgenik untuk mempelajari Lymphoma
Burkitt’s dengan menginsersikan gen MYC berikut promoternya. Rao et.al.23 telah
membuat tikus transgenik untuk mempelajari kanker payudara dengan menginsersikan
oncogen c-neu.
Tikus transgenik juga digunakan untuk mempelajari keterlibatan gen-gen tertentu
yang terdapat pada virus dalam terjadinya kanker. Kim et.al.24 telah menginsersikan
keseluruhan gen HBx yang berasal dari virus hepatitis B berikut elemen regulasinya
kedalam tikus transgenik dalam upaya untuk mempelajari keterlibatan dan peran gen
tersebut dalam terjadinya kanker hati. Tikus transgenik yang membawa transgen ini
menunjukkan kelainan jaringan hati yang progresif mulai dari terjadinya adenoma yang
jinak hingga terjadinya karsinoma. Tikus transgenik yang mengekspresikan protein
oncogen E6 dan E7 Human Papillomavirus (HPV) tipe 16 menunjukkan terjadinya
kelainan pada epitel skuamosa berupa hiperplasia, papillomatosis dan displasi pada kulit,
telinga, muka, palpebra dan anus.25 Selain itu tikus transgenik ini juga menunjukkan
terjadinya kanker mulut rahim.26 Kanker lambung ditemukan pada tikus transgenik yang
mengekspresikan HPV-16 early region genes.27
Selain untuk mempelajari proses terjadinya kanker, tikus transgenik juga dipakai
untuk mencari bahan-bahan atau zat-zat yang dapat digunakan untuk mengobati kanker,
termasuk bahan-bahan herbal. Venkateswaran et.al.28 dengan menggunakan Lady
transgenic mice membuktikan bahwa pemberian antioksidan (vitamin E, selenium dan
likopen) dapat mencegah terjadinya kanker prostat. Kato et al.29 membuktikan bahwa
20
Sho-saiko-to bersifat anti tumor terhadap melanoma dan juga dapat mencegah terjadinya
metastasis kanker kulit ini.
PENUTUP
Telah diuraikan pengertian tikus transgenik dan kegunaannya, metoda untuk
membuat tikus transgenik, peran tikus transgenik sebagai hewan model untuk
mempelajari proses karsinogenesis dan penggunaan tikus transgenik dalam mencari
bahan-bahan herbal yang dapat digunakan dalam terapi kanker.
RUJUKAN
1. Aguzzi A, Brandner S, Isenmann S, Steinbach JP, and Sure U : Transgenic and
gene disruption techniques in the study of neurocarcinogenesis. Glia 1995: 15:
348-364
2. Jusuf, A.A : Transgenic and gene disruption techniques from a concept to a tool in
studying the basic pathogenesis of various human disease. Medical Journal Of
Indonesia. 1998: 7; 2 : 55-64
3. Brinster R, Chen H, Trumbauer M et al : Somatic expression of herpes thymidine
kinase in mice following injection of a fusion gene into eggs. Cell 1981: 27: 223231
4. Palmitter R.D and Brinster R.L: Germ-line transformation of mice. Annu. Rev.
Genet 1986: 20; 465-499
5. Jaenisch R : Transgenic animals. Science 1988: 240; 14681474
6. Hanahan D. : Transgenic mice as probes into complex system. Science 1989: 246;
1265-1275
7. Gordon J, Ruddle F : Gene transfer into mouse embryos: production of transgenic
mice by pronuclear injection. Methods Enzymol. 1983: 102: 411-433
8. Hogan B, ConstantiniF, Lacy E. : Manipulating the mouse embryos: A laboratory
manual.2nd Ed .New York : Cold Spring Harbor: 1994
9. Albert, B., Bray, D., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Watson, J.D. (1994),
Cellular Mechaninsm of development in Molecular Biology of The Cell., 3rd Ed.,
Garland Publishing, New York and London, pp.
10. Nagy A, Gertsenstein M, Vintersen K, Behringer R, Manipulating the mouse
embryo: A laboratory manual. 3rd Ed New York: Cold Spring Harbor: 2003
11. Brinster R, Allen J, BehringerR, Gelimas R et al.: Intron s increase transcriptional
efficiency in transgenic mice. Proc Natl. Acad.Sci.USA. 1988: 85; 836-40
12. Chada K, Magram J, Raphael K, Radice G, Lacy E and Constantini F. Spesific
expression of a foreign beta globin gene in eryrthroid cells of transgenic mice.
Nature.1985: 314: 377-380
13. Lamb B.T, Bardel K.A, Kulnane L.S. Anderson J.J, Holtz G, Wagner S.L, Sisodia
S.S, and Hoeger E.J. Amyloid production and deposition in mutant amyloid
21
precursor protein and presenilin-1 yeast artificial chromosome transgenic mice.
Natl. Neurosci. 1999: 2; 695-697
14. Peschon J.J, Behringer R.R, Brinster R.L, and Palmiter R.D. Spermatide-specific
expression of protamine 1 in transgenic mice. Proc Natl.Acad.Sci.USA. 1987:84;
5316-5319
15. Shi Y, Son H.J, Shahan K, Rodriguez M, Constantini F and Derman E. Silent
genes in the mouse major urinary protein gene family. Proc Natl.Acad.Sci.USA.
1989:86; 4584-4588
16. Krumlauf R, Hammer R.E, Tilghman S.M, and Brinster R.L Developmental
regulation of alpha-fetoprotein genes in transgenic mice. Mol. Cell. Biol. 1985:5;
1639-1648.
17. van Roessel P and Brand A.H. Imaging into the future: visualizing gene
expression and protein interactions with fluorescent proteins.Nat.Cell.Biol.
2002:4; 15-20
18. Hanahan, D., Wagner, E.F., Palmiter, R.D. The origins of oncomice: a history of
the first transgenic mice genetically engineered to develop cancer. Genes & Dev.
2007:21:2258-2270
19. Transgenic mice, diunduh dari htpp://cancer ucsd.edu/tgm/pronuclear.asp
20. Eddy M. The use of transgenic mice for environmental health research
Environmental Health Perspectives Volume 101, Number 4, September 1993
21. Greenberg NM, Demayo FJ, Finegold M, et al Prostate cancer in a transgenic
mouse. Proc Natl Acad Sci USA. 1995:92: 3439-43.
22. Janz, HC Morse III, et al. Burkitt's lymphoma in the mouse. Journal of
Experimental Medicine.2000: 92:8:1183-90
23. Rao G.N., Ney,E., Herbert R.A. Influence of diet on mammary cancer in
transgenic mice bearing an oncogene expressed in mammary tissue. Breast
Cancer Research and Treatment. 1997:45:2:149-158(10)
24. Kim C.M., Koike.K., Saito, I., Miyamura, T., Jay, G. HBx gene of hepatitis B
virus induces liver cancer in transgenic mice. Nature. 1991: 351: 317 - 320
25. Arbeit, J.M., Munger,K., Howley,P.M.,Hanahan,D. Progessive squamous
epithelial neoplasia in K14-human papillomavirus type 16 transgenic mice. J
Virol. 1994: 68(7): 4358-4368
26. Riley, R.R., Duensing,S., Brake,T., Münger,K., Lambert, P.F., Arbeit, J.M.
Dissection of Human Papillomavirus E6 and E7 Function in Transgenic Mouse
Models of Cervical Carcinogenesis. Cancer Research.2003: 63:4862-4871
27. Searle, P.F., Thomas, D.P., Faulkner, K.B., Tinsley, J.M. Stomach Cancer in
Transgenic Mice Expressing Human Papillomavirus Type 16 Early Region Genes
From a Keratin Promoter. J Gen Virol. 1994: 75: 1125-1137
28. Venkateswaran, V., Fleshner, N.E., Sugar,L.M., Klozt, L.H. Antioxidants block
prostate cancer in lady transgenic mice. Cancer Research.2004:64:5891-96.
29. Kato,M., Liu, W., Yi, H., Asai, N., Hayakawa, A., Kozaki, K., Takahashi, M.,
Nakashima, I. The Herbal Medicine Sho-saiko-to Inhibits Growth and Metastasis
of Malignant Melanoma Primarily Developed in ret-Transgenic Mice. Journal of
Investigative Dermatology.1998: 111: 640–644