BioTrends Vol.7 No.1 Tahun 2016 ONKOVIRUS PADA MANUSIA, SI INFEKSIUS PENYEBAB KANKER DWI WULANDARI Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI Jl. Raya Bogor KM. 46. Cibinong Telp. 021-8754587 8754587/Fax.021-8754588 email: [email protected] A pa itu onkovirus? Mungkin istilah onkovirus belum familiar di masyarakat luas. Namun semua pasti pernah mendengar istilah kanker dan virus, dua istilah yg menjadi momok dalam dunia kesehatan. Kanker adalah penyakit genetik yang menyebabkan pertumbuhan sel yang tidak terkendali, dapat menyerang dan menyebar ke dunia setelah kardiovaskular. Berdasarkan laporan WHO pada tahun 2008 diperkirakan terjadi 12,7 juta kasus kanker dengan 15.7% disebabkan oleh infeksi. Sejumlah 80% dari kasus kankerinfeksi tersebut terjadi di negara berkembang. Penemuan pertama kali bahwa virus dapat menyebabkan kanker MCPyV (Merkel cell polyomavirus) yang menyebab menyebabkan berbagai jenis tipe kanker (lihat Tabel1). Onkovirus tersebut menyebabkan kanker karena memproduksi onkoprotein yang dapat memperpanjang masa hidup sel dan mengaktifkan pembelahan sel dalam tubuh hingga tidak terkendali. Gambar 1. Penderita Limfoma Burkitt dan Struktur Virus Ebstein Barr seluruh bagian tubuh. Virus adalah agen infeksius yang sulit dieradikasi bahkan banyak yang belum ada antivirusnya serta dapat menyebar dan menular. Sedangkan onkovirus itu sendiri adalah virus yang dapat menyebabkan kanker. Penderita kanker dapat mengalami penurunan kesehatan yang parah bahkan kematian. Kanker menduduki urutan kedua sebagai penyebab kematian di terjadi pada tahun 1964 yaitu saat ditemuknnya virus Epstein-Barr . Hingga kini lembaga penelitian International Agency for Research on Cancer (IARC) telah menetapkan 7 jenis onkovirus yaitu EBV(Epstein-Barr virus), HBV (Hepatitis B virus), HCV (Hepatitis C virus), HTLV-1(Human Tlymphotropic virus type 1), KSHV (Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus), HPV (Human papillomavirus) resiko tinggi dan 1 1. Virus Epstein Epstein-Barr (EBV) EBV, sering disebut juga sebagai virus herpes erpes manusia tipe 4. Virus Epstein-Barr Barr berasal dari nama Michael Epstein dan Yvonne Barr, yang bersama dengan Bert Achong, menemukan virus ini pada tahun 1964 1964. Virus tersebut ditemukan pada pasien berkebangsaan Afrika yang menderita kanker Burkitt’s lymphoma lymphoma. BioTrends Vol.7 No.1 Tahun 2016 Gambar 2. Struktur Virus Hepatitis B & Hepatitis C dan perkembangan kanker hati Diperkirakan lebih dari 95% dari orang dewasa di dunia telah terinfeksi EBV. Infeksi EBV jarang terjadqi pada tahun pertama kehidupan karena adanya kekebalan pasif dari ibu ke anak. Di negara berkembang atau kelas sosial ekonomi rendah, 80 -100% anak-anak terdeteksi EBV pada usia 6 tahun, sedangkan pada negara maju hanya 50 %. Proses infeksi virus harus diawali dengan perlekatan antara virus dengan sel yang diperantarai oleh senyawa atau molekul khusus pada sel yang disebut reseptor. Reseptor ini sangat spesifik pada suatu sel namun bisa juga terdapat pada beberapa sel lainnya. Oleh karena itu virus hanya dapat menginfeksi sel-sel tertentu yang disebut dengan istilah tropisme. Misalnya, EBV memiliki tropisme pada sejumlah sel yang berbeda yaitu sel limfosit B, sel epitel, dan pada kondisi tertentu dapat menginfeksi sel T, sel NK serta sel otot polos. EBV termasuk dalam famili Herpesviridae berukuran 122180 nm dan memiliki protein selubung cangkang yang disebut amplop. Genom tersusun atas DNA linier untai ganda dengan ukuran 172kb. Ada dua genotipe yaitu EBV1 dan EBV2. Keduanya terdeteksi di seluruh dunia namun EBV1 prevalensinya lebih tinggi. Sedangkan beberapa daerah misalnya di Afrika tengah, Papua New Guinea dan Alaska prevalensi EBV2 lebih tinggi. EBV menular melalui air liur penderita yang terinfeksi misalnya saat pemakaian peralatan makan dan minum bersama dan kegiatan lainnya. Umumnya infeksi pada anak sering tidak memiliki gejala yang spesifik atau bahkan tanpa gejala sehingga jarang teridentifikasi sebagai infeksi EBV. Terkadang, namun sangat jarang terjadi, pada anak-anak muncul gejala seperti ruam, radang paru-paru, atau jumlah darah putih yang 2 rendah.. Pada remaja dan dewasa muda dapat mengembangkan gejala mononukleosis yaitu peningkatan jenis tertent tertentu dari sel darah putih (limfosit) dalam aliran darah relatif terhadap sel darah putih lainnya. M Mononukleosis akut menyebabkan sakit tenggorokan, demam, kelelahan dan pembengkakan kelenjar getah bening. Penyakit ini berlangsung 2-44 minggu kemudian dapat sembuh embuh dengan sendirinya. Sedangkan pada infeksi laten tertentu dapat menyebabkan kanker. Hingga kini belum ada vaksin EBV yang berlisensi, namun ada beberapa kandidat yang sudah masuk tahap uji klinik fase II. Kandidat vaksin tersebut berbasis antigen gp350/220 suatu glikoprotein amplop virus. Untuk pengobatannya biasanya menggunakan antivirus seperti acyclovir, ganciclovir , BioTrends Vol.7 No.1 Tahun 2016 valganciclovir, penciclovir, valacyclovir dan famciclovir. 2. Virus Hepatitis B (HBV) HBV merupakan virus yang endemik (asli) di kawasan Asia Timur, Asia Tenggara dan Timur Tengah. Berdasarkan data WHO famili Hepadnaviridae berukuran 42nm dan memiliki protein amplop. Genomnya berbentuk sirkuler yang terdiri dari dsDNA parsial. Terdapat delapan genotipe yaitu genotipe A-H. Genotipe HBV ini terdistribusi secara geografis sehingga memudahkan untuk melacak jalur seksual, jarum suntik, ataupun dari Ibu pada bayinya selama proses persalinan. Pada kasus inflamasi hati yang akut, gejala ditandai dengan mual, muntah dan berkembang menjadi jaundice (penyakit kuning) bahkan kadang terjadi kematian. Pada Gambar 3. Penderita Leukemia dan struktur virus HTLV-I HTLV pada bulan Juli 2015 diperkirakan 240 juta orang mengidap infeksi kronis HBV dan 780.000 jiwa meninggal tiap tahunnya. Virus hepatitis B termasuk dalam penyebaran dan evolusinya. Penularan melalui darah dan cairan tubuh penderita yang terinfeksi dengan berbagai cara misalnya transfusi darah, kontak Gambar 4. Sarkoma Kaposi dan Struktur Virus KSHV 3 kasus yang kronis penderita tidak menunjukkan gejala namun dapat menyebabkan sirosis dan kanker hati. BioTrends Vol.7 No.1 Tahun 2016 Vaksin HBV telah ada sejak tahun 1982 dibuat dari plasma penderita yang mengandung protein HBsAg (protein amplop virus) tapi tidak mengandung partikel virusnya sehingga aman untuk diaplikasikan. Kini protein rekombinan HBsAg diproduksi pada sel Saccharomyces cerevisiae. Pengobatan infeksi kronis HBV yang telah disetujui adalah menggunakan lamivudin, adefovir dan interferon-α. pita tunggal sekitar 8,2 kb. Terdapat 7 genotipe yaitu a-g yang terdistribusi secara geografis. Seperti HIV(human immunodeficiency virus), HTLV-1 dapat menginfeksi CD4+ sel T yaitu salah satu jenis sel dalam tubuh yang memberikan kekebalan terhadap infeksi patogen. Penularan infeksi virus ini dapat terjadi melalui kontak seksual, transfusi darah, dan dari 3. Virus Human T-lymphotropic-1 ibu ke anaknya melalui ASI (HTLV-1) ataupun saat proses kelahiran. HTLV-1 tidak dapat menular HTLV-1 merupakan virus yang melalui batuk, bersin maupun meyebabkan leukemia sel-T kontak sosial pada umumnya dewasa. Virus ini endemik di misalnya berjabat tangan. bagian Selatan Jepang, Carribia, Mayoritas (95%) pengidap HTLV-1 Papua New Guinea dan beberapa tidak menimbulkan suatu bagian di Selatan Afrika. Pada penyakit dan akan terbawa tahun 2012 diperkirakan 5-10 juta selama masa hidupnya. Namun orang terinfeksi HTLV-1. sebagian kecil akan berkembang HTLV-1 termasuk family menjadi kanker leukemia setelah Retroviridae berukuran 100nm puluhan tahun. Gejala yang timbul dan memiliki protein amplop. antara lain dapat berupa luka Genom HTLV-1 tersusun atas RNA pada kulit; pembesaran hati, Gambar 5. Karsinoma Sel Merkell dan Virion MCPyV 4 limpa maupun kelenjar limfe; dan peningkatan kadar kalsium pada serum. Hingga kini belum ada vaksin HTLV-11 yang berlisensi. Antivirus HTLV-11 adalah zidovudine, sedangkan untuk pengobatan leukemia biasanya dikombinasi dengan arsenik trioksida, dan interferon alfa. 4. Human papillomavirus (HPV) risiko tinggi HPV resiko ttinggi adalah virus yang dapat menyebabkan berbagai jenis kanker terutama kanker serviks. Kanker serviks merupakan kanker kedua tertinggi penyebab kematian pada wanita di seluruh dunia. Berdasarkan data WHO tahun 2010 sekitar 530 juta orang menderita kanke kanker serviks dan 275 jiwa meninggal setiap tahun. Selain kanker serviks HPV dapat juga menyebabkan kanker vulva, vagina, penis, orofaring, dan anus. BioTrends Vol.7 No.1 Tahun 2016 Tabel 1. Onkovirus pada manusia dan tumor yang terkait No 1. Nama Virus Epstein-Barr virus (EBV) Tahun 1964 2. Virus Hepatitis B (HBV) 1965 3 Human T-Lymphotropic Virus type 1(HTLV-1) Human Papillomavirus (HPV) risiko tinggi 1980 5. Virus Hepatitis C (HCV) 1989 6. Kaposi's sarcomaassociated herpesvirus (KSHV) 1994 7. Merkel Cell Polyomavirus (MCPyV) 2008 4 19831984 Tumor terkait Limfoma Burkitt, Hodgkin, sel T dan NK; kanker nasofaring dan perut. Kanker hati Onkoprotein EBNA2, EBNA3C, LMP-1, LMP-2 Vaksin tahap uji klinik HBx leukemia sel-T dewasa Kanker servik, kepala dan leher dan anogenital Tax Kanker hati, limfoma sel B Sarkoma Kaposi, limfoma efusi primer, penyakit Castleman multisentrik Karsinoma Sel Merkel Core, NS3, NS5A LANA, v-cyclin, vGPCR, vIL-6, vBcl-2, vFLIP, Kaposin B lolos uji FDA -Engerix-B -Recombivax HB uji preklinik dan studi hewan coba lolos uji FDA Gardasil:vaksin rekombinan, quadrivalen (tipe 6,11,16&18) Cervarix:rekombina n, bivalen (tipe16&18) tahapan awal pengembangan tidak ditemukan publikasi penelitian pengembangan vaksin KSHV Sebenarnya, infeksi HPV sangat umum pada wanita dan akan hilang dengan sendirinya. Namun sekitar 10 % berkembang menjadi infeksi yang menetap dan berisiko menjadi kanker setelah kurun waktu 10-15 tahun. E5, E6 and E7 Large T antigen menyebabkan kanker dikategorikan sebagai HPV resiko tinggi yaitu ada 13 tipe diantaranya tipe 16 dan 18 adalah tipe yang paling umum terdeteksi. HPV hidup dan berkembang pada kulit epidermis baik sel keratin maupun mukosa. Infeksi dimulai HPV termasuk dalam famili pada lapisan basal epidermis Papillomaviridae berukuran 52dimana virus masuk melalui luka 55nm dan tidak memiliki protein yang berukuran mikro. Penularan amplop. Genomnya tersusun atas HPV umumnya melalui kontak DNA sirkuler sekitar 8kb. Terdapat seksual. Infeksi HPV tidak 180-an genotipe HPV yang telah menunjukkan gejala sama sekali, teridentifikasi. Tidak semua sehingga seringkali teridentifikasi genotipe HPV dapat saat sudah terjadi penebalan kulit menyebabkan kanker, sebagian (warts) ataupun kanker . menyebabkan penyakit kutil Vaksin untuk mencegah infeksi kelamin. Genotipe HPV yang HPV telah tersedia yang dibuat 5 vaksin DNA pcDNA3-LT tahap uji hewan coba berbasis virus-like particle (VLP) dari protein cangkang virus yaitu protein kapsid L1. Obat antivirus terhadap HPV masih dalam penelitian diantaranya yang cukup menjanjikan adalah ekstrak karagenan. 5. Virus Hepatitis C (HCV) HCV menginfeksi sel hati dan dapat menyebabkan kanker. Berdasarkan data WHO bulan Juli 2015 diperkirakan 130-150 juta orang mengidap infeksi kronis HCV dan 500.000 jiwa meninggal tiap tahunnya. BioTrends Vol.7 No.1 Tahun 2016 Virus hepatitis C termasuk dalam famili Flaviviridae dengan ukuran 50 nm dan memiliki protein amplop. Genomnya tersusun atas RNA pita tunggal berukuran 9,6 kb. Terdapat tujuh genotipe yaitu 1-7 yang terdistribusi secara geografis. Genotipe 1 paling banyak terdeteksi dan tersebar di seluruh dunia. Genotipe 1 dan 2 endemik di Afrika Barat, 3 di Asia Selatan, 4 di Afrika Tengah dan Timur Tengah, 5 di Afrika Selatan, 6 di Asia Tenggara. Genotipe 7 hanya ada 1 laporan yaitu di Canada berasal dari imigran Afrika Penularan HCV yang utama adalah melalui darah (transfusi darah) dan produknya (serum, plasma), melalui donor organ dari orang yang menderita hepatitis C, jarum suntik dan kontak seksual. Infeksi HCV sering tidak memperlihatkan gejala. Gejala yang timbul setelah terjadi keparahan adalah penyakit kuning, lemah, hilang nafsu makan, mual dan muntah, demam sedang, warna pucat atau kehijauan pada feses, urine berwarna gelap, dan rasa gatal- gatal pada tubuh. Infeksi kronis HCV menyebabkan sirosis hati dan berlanjut menjadi kanker bebeberapa tahun kemudian. Sampai sekarang belum ada vaksin untuk HCV. Infeksi HCV tidak dapat sembuh secara alami tanpa pengobatan. Terapi standar untuk penderita HCV adalah kombinasi antara interferon dengan ribavirin. Sekarang telah dikembangkan antivirus baru disebut direct acting antiviral (DAA) yang lebih efektif dan aman, namun karena biayanya sangat tinggi sehingga sulit terjangkau sekalipun di negara maju. 6. Kaposi's sarcomaassociated herpesvirus (KSHV) KSHV sering pula disebut virus herpes manusia tipe 8. Virus ini menyebabkan sarkoma Kaposi, kanker yang umumnya muncul pada pasien AIDS, dan juga penyakit Castleman, selain itu pada pasien setelah Gambar 6. Perkembangan kanker serviks dan struktur HPV 6 Infeksi kronis HCV menyebabkan sirosis hati dan berlanjut menjadi kanker bebeberapa tahun kemudian. Sampai sekaran sekarang belum ada vaksin untuk HCV. Infeksi HCV tidak dapat sembuh secara alami tanpa pengobatan. Terapi erapi standar untuk penderita HCV adalah kombinasi antara interferon dengan ribavirin BioTrends Vol.7 No.1 Tahun 2016 transplantasi organ karena menggunakan obat-obatan immunosuppresor. Infeksi KSHV sangat umum di subSahara Afrika, cukup lazim di negara-negara Mediterania, namun jarang di Eropa, Asia dan Amerika Serikat. Kejadian meningkat pada beberapa kelompok etnis atau perilaku tertentu terutama pada homoseksual di AS dan Eropa. KSHV termasuk dalam family Herpesviridae dengan ukuran 120150 nm. Selain memiliki amplop, virus ini juga diselubungi oleh tegumen yaitu lapisan protein diantara nukleokapsid dan amplop yang membantu replikasi virus dan menghindari sistem imun tubuh. Genomnya tersusun atas DNA untai ganda linier sekitar 140 kb diapit dengan 25-30 kb terminal yang berulang . KSHV terdeteksi pada sel endotel, sel epitel, sel B dan monosit. Penularan KSHV yang utama melalui saliva sekalipun bisa juga melalui darah, donasi organ dan kontak seksual. Ketertarikan dan usaha pengembangan vaksin KSHV masih sangat terbatas, diasumsikan karena insiden penyakitnya sangat sedikit. Selain itu telah tersedia beberapa pendekatan terapeutik untuk kasus kanker akibat KSHV. Antiviral yang digunakan untuk pengobatan KSHV adalah ganciclovir, foscarnet and cidofovir. 7. Merkel Cell Polyomavirus (MCPyV) Virus ini ditemukan pada sel kanker Merkel menggunakan Digital transcriptome subtraction (DTS) yang dapat mendeteksi pathogen jenis baru dalam jaringan kanker. Infeksi MCPyV sangat umum terjadi, 50-80% orang dewasa diperkirakan terinfeksi oleh virus ini. Sekitar 1.500 kasus baru terdeteksi per tahun di Amerika Serikat sehinga merupakan kanker yang relatif jarang namun sangat agresif dan mematikan. MCPyV adalah virus yang termasuk famili Polyomaviridae berukuran 40-55nm dan tidak memiliki protein amplop. MCPyV mempunyai genom yang tersusun atas DNA untai ganda sirkuler dengan ukuran ~5,4 kb. DNA MCPyV terdeteksi di berbagai lokasi yaitu saluran pernafasan, rongga mulut, saluran pencernaan, jaringan limfe, urin namun paling sering ditemukan di kulit. Berdasarkan temuan DNA tersebut maka penularannya diperkirakan melalui makanan yang terkontaminasi virus, pernafasan dan kontak kulit. Meskipun terdeteksi di berbagai jaringan namun hanya sel-sel kulit neuroendokrin yang rentan menjadi kanker oleh MCPyV. Infeksi MCPyV umumnya tidak menimbulkan gejala. Hingga kini belum ada vaksin dan antiviral terhadap MCPyV. terkontaminasi, tidak melakukan hubungan seksual dengan penderita tanpa menggunakan pelindung, dan mencegah transmisi vertikal pada saat melahirkan. Sedangkan untuk pencegahan infeksi virus yang menular melalui fekal-oral adalah dengan cara mencuci tangan sebelum makan, memasak makanan dengan cara yang benar untuk menghilangkan patogen dan menggunakan peralatan makan yang higienis. Selain itu, yang tidak kalah penting adalah menjaga pola hidup sehat dengan makan makanan yang bergizi, istirahat yang cukup serta olah raga yang teratur sehingga sistem kekebalan tubuh selalu dalam kondisi prima. Setelah membaca sekilas tentang onkovirus diatas, maka diharapkan para pembaca menjadi lebih aware namun tidak juga menjadi paranoid terhadap penyakit kanker karena pada dasarnya pencegahan terhadap infeksi onkovirus tersebut dapat dilakukan. Selain itu telah tersedia antivirus dan kit deteksinya. Deteksi dini sebelum terjadinya kanker sangat disarankan karena umumnya infeksinya tidak menimbulkan gejala, merupakan infeksi laten dan setelah jangka waktu puluhan tahun baru muncul gejala kanker. Berdasarkan uraian diatas maka diketahui bahwa pencegahan infeksi onkovirus dapat dilakukan dengan cara vaksinasi. Sayangnya, beberapa jenis onkovirus tersebut Daftar Pustaka belum ada vaksinnya sehingga pencegahan dapat dilakukan Morales-Sánchez A and Fuentesdengan cara menghindari jalurPananá EM. (2014): Human jalur penularannya. Misalnya, Viruses and Cancer, Viruses, pencegahan infeksi virus yang 6, 4047-79 menular melalui cairan tubuh adalah dengan tidak Schottenfeld D, Beebe-Dimmer J, menggunakan jarum suntik, pisau (2015): The cancer burden cukur, sikat gigi ataupun peralatan attributable to biologic makan bersama, menghindari agents , Annals of transfusi darah dari darah yang Epidemiology, 25 , 183-7 7 BioTrends Vol.7 No.1 Tahun 2016 Yaro A. (2013): Epstein-Barr Levendosky K, Mizenina O, Spurgeon ME, Lambert PF.( 2013): infection: Current treatment Martinelli E, Jean-Pierre N, Merkel cell polyomavirus: a options, Ann Trop Med Kizima L, Rodriguez A, newly discovered human Public Health, 6, 10-3 Kleinbeck K, Bonnaire T, virus with oncogenic Available from: Robbiani M, Zydowsky TM, potential, Virology. 435(1), http://www.atmph.org/text O'Keefe BR, Fernández118-30 .asp?2013/6/1/10/115167. Romero JA. (2015): Griffithsin and Carrageenan Neu U, Hengel H, Blaum BS, Yuen MF, & Lai CL. (2008): The Combination To Target Schowalter RM, Macejak D, Natural History Of Chronic Herpes Simplex Virus 2 and Gilbert M, Wakarchuk WW, Hepatitis B, Medscape J Human Papillomavirus. Imamura A, Ando H, et al. Med, 10, 91. Antimicrob Agents (2012): Structures of Merkel Chemother, 59(12),7290-8 Cell Polyomavirus VP1 WHO 2015 data: Hepatitis B. Complexes Define a Sialic Available online: Clark V, Nelson DR. (2012): The Acid Binding Site Required http://www.who.int/mediac role of ribavirin in direct for Infection, PLoS Pathog, entre/factsheets /fs204/en/ acting antiviral drug 8(7): 1-11 (accessed on 5 Februari regimens for chronic 2016). hepatitis C. Liver Int., 32 Loyo M1, Guerrero-Preston R, Suppl 1, 103-7 Brait M, Hoque MO, Chuang Gonçalves DU, Proietti FA, Ribas A, Kim MS, Sharma R, JGR, Araújo MG, Pinheiro Messina JP, Humphreys I, Liégeois NJ, Koch WM, SR, Guedes AC, and Flaxman A, Brown A, Cooke Califano JA, Westra WH, Carneiro-Proietti ABF. GS, Pybus OG, and Barnes Sidransky D. (2010): (2010): Epidemiology, E, (2015):Global Quantitative detection of Treatment, and Prevention Distribution and Prevalence Merkel cell virus in human of Human T-Cell Leukemia of Hepatitis C Virus tissues and possible mode Virus Type 1-Associated Genotypes, Hepatology, of transmission, Int J Diseases. Clin Microbiol Rev. 61,1, 77–87. Cancer,. 15;126(12):2991-6 23(3), 577–89. WHO 2015 data: Hepatitis C. Gessain A. and Cassar O. (2012). Available online: Epidemiological aspects and http://www.who.int/mediac world distribution of HTLV-1 entre/factsheets/fs164/en/ infection, Front. Microbiol,3, (accessed on 5 Februari 1-23 2016). WHO 2015 data: Human Papillomavirus. Available online:http://www.who.int/ mediacentre/factsheets/fs3 80/en/ (accessed on 5 Februari 2016). Cai Q1, Verma SC, Lu J, Robertson ES. (2010): Molecular Biology of Kaposi’s Sarcoma Herpesvirus and Related Oncogenesis, Adv Virus Res, 78, 87–142. 8