1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Tumor

BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Tumor merupakan penyakit yang mengkhawatirkan karena menjadi penyebab
kematian nomor tujuh di Indonesia dengan persentase 5,7 persen dari keseluruhan
penduduk Indonesia yang meninggal (Riset Kesehatan Dasar tahun 2007). Riset juga
menyatakan bahwa setiap 1000 orang terdapat sekitar 4 penderita tumor. Faktor ini
terus meningkat pada tahun-tahun berikutnya sehingga dalam kurun waktu 10 tahun
(2005-2015) WHO memperkirakan jumlah kematian karena tumor rata-rata 8,4 juta
setiap tahun dan tahun 2015 mencapai 9 juta jiwa.
Tumor adalah istilah umum yang digunakan untuk menjelaskan adanya
pertumbuhan massa (solid/padat) atau jaringan abnormal dalam tubuh yang meliputi
tumor jinak (benigna tumor) dan tumor ganas (malignant tumor). Tumor ganas lebih
dikenal sebagai kanker. Massa ini timbul sebagai akibat dari ketidak-seimbangan
pertumbuhan dan regenerasi sel. Pertumbuhan sel yang tidak terkendali disebabkan
kerusakan DNA yang mengakibatkan mutasi (perubahan genetik yang bersifat
menurun) pada gen vital yang bertugas mengontrol pembelahan sel. Beberapa mutasi
mungkin dibutuhkan untuk mengubah sel normal menjadi sel kanker. Mutasi-mutasi
tersebut disebabkan agen zat-zat kimia atau fisik yang dinamakan sebagai karsinogen.
Mutasi dapat terjadi secara spontan (diperoleh) maupun diwariskan.
Perkembangan kanker ditandai dengan sel-sel tumor berinteraksi dengan
komponen lingkungan di sekitarnya seperti sel normal, sel imun (sel efektor),
1
maupun agen terapi yang secara eksternal dapat ditambahkan ke dalam sistem tubuh.
Agen terapi yang dimaksud adalah kemoterapi dan imunoterapi. Sifat interaksi
lingkungan tumor adalah kompleks dan tergantung pada banyak faktor, di antaranya
adalah umur, jenis kelamin dan sebagainya. Faktor-faktor tersebut dapat
menyebabkan perubahan sel tumor menjadi kompleks.
Di lain pihak, terdapat faktor yang dimaksudkan menyerang sistem imun, salah
satunya adalah virus. Virus dapat menginfeksi sel-sel imun yang telah aktif. Sebagai
akibatnya, populasi sel efektor menurun dan sistem imun akan melemah sehingga
dibutuhkan obat yang dapat meningkatkan imun tubuh seperti Interleukin-2 (IL-2).
Kirschner (1998) menyatakan bahwa secara matematis, terdapat interaksi antara
Human Immunodeficiency Virus dengan sel imun yang aktif. Hadirnya virus akan
mengurangi efisiensi sistem imun dalam memerangi sel tumor.
Berbagai studi klinis dan eksperimental memberikan pemecahan baru yang
berguna untuk mengetahui pengaruh dinamika kanker dan perawatan yang tepat.
Permasalahan-permasalahan yang semakin kompleks tersebut menuntut untuk dicari
solusinya. Pemecahan tersebut dapat dilakukan dalam matematika dengan
menggunakan pendekatan model matematika.
Model matematis pertumbuhan sel tumor dan sel normal berasal dari interaksi sel
tumor dengan sel normal yang pertama kali diperkenalkan oleh Witten (1989).
Interaksi sel tumor dengan sistem imun dan immunoterapi telah dimodelkan secara
matematis oleh Panetta dan Kirschner (1998). Model non linear pertumbuhan sel
tumor dan sel normal terhadap pengaruh sistem imun dan virus tersebut sangat
2
dibutuhkan untuk memahami fenomena realistis pertumbuhan sel tumor dan sel
normal. Melalui model matematika dan simulasi dapat diketahui pola pertumbuhan
sel tumor dan sel normal secara kompleks. Perilaku sistem dapat diperkirakan dengan
mengubah parameter sehingga mampu memproyeksikan jumlah populasi pada waktu
tertentu.
Penelitian ini menggunakan model pertumbuhan sel tumor dan sel normal dari
Witten (2011) dengan peran sistem imun dan virus. Pertama, membentuk model
tentang interaksi sistem imun dengan pertumbuhan sel tumor dan sel normal. Tubuh
diberikan pendekatan terapi yang berbeda di antaranya kemoterapi dan immunoterapi.
Kemudian, masuknya virus ke dalam tubuh menyebabkan sistem imun melemah.
Selanjutnya, membentuk model tentang interaksi virus dengan pertumbuhan sel
tumor dan sel normal serta menganalisis pola pertumbuhannya melalui simulasi.
Melalui interpretasi grafik berdasarkan nilai parameter yang telah ditentukan akan
diketahui perilaku tiap-tiap model.
Uraian di atas melatarbelakangi penulis melakukan penelitian yang berjudul
“Analisis Model Matematika Tentang Pengaruh Sistem Imun dan Virus
Terhadap Dinamik Pertumbuhan Sel Tumor dan Sel Normal”.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, beberapa masalah yang akan dibahas meliputi:
1. Bagaimana bentuk model matematika tentang pengaruh sistem imun tubuh dan
virus terhadap dinamik pertumbuhan sel tumor dan sel normal?
3
2. Bagaimana keadaan dinamik model matematika tentang pengaruh sistem imun
tubuh dan virus terhadap dinamik pertumbuhan sel tumor dan sel normal?
C. Pembatasan Masalah
Permasalahan yang dibahas dalam skripsi ini dibatasi pada:
1. Analisis model matematika menggunakan parameter-parameter yang tersedia
pada literatur yang terkait.
2. Sistem imun yang dimaksud terbatas pada sel efektor termasuk sel kekebalan
lainnya yang bersifat sitotoksik untuk sel tumor.
D. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Menyusun model matematika tentang pengaruh sistem imun dan virus terhadap
dinamik pertumbuhan sel tumor dan sel normal.
2. Mengetahui hasil analisa model matematika pengaruh sistem imun dan virus
terhadap dinamik pertumbuhan tumor dan sel normal.
E. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah:
1. Bagi Mahasiswa
Menambah pengetahuan dan kemampuan dalam menerapkan ilmu-ilmu
matematika, khususnya dalam pemodelan penyakit tumor.
4
2. Bagi Universitas
a) Sebagai acuan bagi mahasiswa lain untuk menambah dan mengembangkan
pengetahuan khususnya pemodelan penyakit tumor.
b) Menambah koleksi buku referensi di Perpustakaan Universitas Negeri
Yogyakarta.
5