BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. KANKER 1. Pengertian Kanker

4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. KANKER
1. Pengertian
Kanker merupakan salah satu penyakit tidak menular yang telah menjadi
masalah kesehatan di dunia, termasuk di Indonesia. Data Badan Kesehatan Dunia
(WHO) tahun 2010 menunjukkan kanker merupakan penyebab kematian nomor 2
setelah penyakit kardiovaskuler. Sedangkan berdasarkan Riset Kesehatan Dasar
(Riskesdas, 2007), kanker menempati urutan ke - 6 penyebab kematian terbesar di
Indonesia. Kanker dapat menyerang semua kelompok umur, masyarakat miskin
dan kaya dan semua strata pendidikan, dari tidak sekolah sampai perguruan tinggi
(Depkes RI, 2013).
Kanker bukanlah penyakit tunggal namun merupakan kelompok lebih dari
200 penyakit yang berbeda. Kanker secara umum dapat digambarkan sebagai
pertumbuhan tidak terkendali dan penyebaran sel-sel abnormal dalam tubuh
(Agency for toxic substances and disease registry, 2002).
Kanker dimulai ketika sel-sel di bagian tubuh mulai tumbuh di luar kendali.
Pertumbuhan sel kanker berbeda dari pertumbuhan sel normal. Alih-alih mati, selsel kanker terus tumbuh dan membentuk baru, sel-sel yang abnormal. Sel-sel
kanker juga dapat menyerang (tumbuh menjadi) jaringan lain, merupakan sesuatu
yang sel-sel normal tidak bisa lakukan. Sel-sel kanker tumbuh di luar kendali dan
menyerang jaringan lain. Sel menjadi sel-sel kanker karena kerusakan DNA.
Dalam sel normal, DNA yang mengalami kerusakan atau mati akan diperbaiki.
Dalam sel-sel kanker, DNA yang rusak tidak diperbaiki, dan sel tidak mati seperti
seharusnya. Sebaliknya, sel terus membuat sel-sel baru yang tidak diperlukan oleh
tubuh. Sel-sel yang baru semuanya memiliki DNA yang abnormal. Manusia bisa
mewarisi DNA abnormal, tapi kerusakan DNA yang paling sering adalah
disebabkan oleh kesalahan yang terjadi saat sel normal mereproduksi atau faktor
dari lingkungan. Dalam kebanyakan kasus, sel-sel kanker membentuk tumor.
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
5
Beberapa kanker, seperti leukemia, jarang membentuk tumor. Sebaliknya, sel-sel
kanker melibatkan darah dan organ pembentuk darah dan beredar melalui jaringan
lain di mana mereka tumbuh.
Penyakit kanker dapat didefinisikan berdasarkan empat karakteristik, yang
dapat menjelaskan bagaimana sel kanker belaku berbeda dengan sel normal.
a.
Klonalitas : Kanker berasal dari perubahan genetik yang terjadi pada
sebuah sel, yang kemudian berploriferasi membentuk sel ganas.
b.
Autonomi : Pertumbuhan tidak teratur dengan benar oleh pengaruh
biokimia dan fisik normal dalam lingkungan.
c.
Anaplasia : Tidak terdapat diferensiasi sel yang normal dan
terkoordinasi.
d.
Metastasis : Sel kanker memiliki kemampuan tumbuh secara tidak
kontinyu dan menyebar ke bagian tubuh lain (Mendelsohn, 2000).
2. Etiologi dan Patofisiologi Kanker
Berbagai jenis kanker memiliki penyebab yang berbeda dan tergantung pada
banyak faktor. Beberapa kanker lebih umum daripada yang lain, dan
kemungkinan untuk bertahan hidup bervariasi di antara berbagai jenis.
Kebanyakan kanker tidak memiliki penyebab, namun diketahui disebabkan dari
bahan kimia, lingkungan, genetik, imunologi, atau asal virus. Kanker juga dapat
muncul secara spontan dari penyebab yang sejauh ini tidak dapat dijelaskan.
Penyebab kanker sangat kompleks, melibatkan sel dan faktor lingkungan.
Banyak kemajuan telah dibuat dalam mengidentifikasi kemungkinan penyebab
kanker, termasuk:
a. Kimia dan zat lainnya
Bahan kimia tertentu, logam, atau pestisida dapat meningkatkan risiko
kanker apabila masuk kedalam tubuh. Contoh karsinogen yang terkenal antara
lain: asbes, nikel, kadmium, uranium, radon, vinil klorida, benzidene, dan
benzena. Misalnya, menghirup serat asbes meningkatkan risiko penyakit paru-
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
6
paru, termasuk kanker, dan risiko kanker terutama tinggi bagi pekerja asbes yang
merokok.
b. Tembakau
Karsinogen yang paling umum dalam masyarakat kita adalah rokok (asap
rokok). Asap rokok diketahui mengandung setidaknya 60 karsinogen dan racun 6.
Selain menyebabkan 80 sampai 90 persen dari kanker paru-paru, merokok juga
dapat menyebabkan kanker mulut, faring, laring, esofagus, pankreas, ginjal, dan
kandung kemih. Menghindari produk tembakau adalah salah satu cara untuk
mengurangi risiko seseorang terkena kanker.
c. Radiasi
Beberapa jenis radiasi, seperti sinar-x, sinar dari zat radioaktif, dan sinar
ultraviolet dari paparan sinar matahari, dapat menghasilkan kerusakan pada DNA
sel, yang mungkin menyebabkan kanker.
d. Keturunan
Beberapa jenis kanker lebih sering terjadi penderita yang anggota keluarga
sebelumnya menderita kanker pula. Hal ini menunjukkan bahwa faktor keturunan
juga dapat menyebabkan terjadinya penyakit kanker (Agency for toxic substances
and disease registry, 2002).
Faktor lingkungan merupakan penyebab kejadian kanker sebesar 8085%,sedangkan sekitar 10-15% disebabkan oleh kesalahan replikasi dan genetika,
dan diyakini sepertiga dari kanker berhubungan dengan diet (Damayanthi 2008).
Penyebab kanker bervariasi dan tidak dapat diketahui dengan pasti. Kanker terjadi
karena kerusakan struktur genetik yang menyebabkan pertumbuhan sel menjadi
tidak terkontrol. Pola insiden kanker bervariasi sesuai jenis kelamin, ras, dan letak
geografik. Beberapa kanker dapat dipengaruhi faktor genetik keluarga, namun
yang paling sering terjadi karena faktor lingkungan dan gaya hidup. Promotor
kanker, yang disebut karsinogen seperti bahan kimia, virus serta faktor lingkungan
dan gaya hidup (Mendelsohn 2000; Duyff 2006).
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
7
Fase transformasi sel normal menjadi sel kanker adalah sebagai berikut :
a. Aktivasi. Beberapa bahan kimia dan/atau radiasi dapat memicu
perubahan sel. Dalam proses yang normal, tubuh seseorang dapat
menghilangkan zat-zat berbahaya, dalam beberapa kasus substansi
menetap dan menempel pada DNA dalam sel.
b. Inisiasi. DNA berubah atau bermutasi dalam sel yang disalin. Jika itu
terjadi dalam DNA tertentu, ini akan membuat sel lebih sensitif terhadap
zat berbahaya dan/atau radiasi.
c. Promosi. Ketika sel menjadi sensitif, promotor mendorong sel-sel
membelah dengan cepat. Jika urutan normal dari DNA rusak, gumpalan sel
abnormal mengikat bersama untuk membentuk suatu masa atau tumor.
d. Progresi. Sel-sel terus berkembang biak dan menyebar ke jaringan
terdekat. Jika mereka memasuki sistem getah bening, sel-sel abnormal
akan diangkut ke organ tubuh lain.
e. Pembalikan. Tujuan dari pembalikan adalah untuk mencegah
perkembangan kanker atau untuk memblokir salah satu dari keempat tahap
pertama.
3. Jenis-jenis Penyakit Kanker
Terdapat 10 (sepuluh) jenis kanker yang banyak ditemukan dan mematikan
(National Cancer Institute, 2012) yaitu:
a. Kanker Paru-paru dan Bronkial. Penyebab utama terjadinya kanker paruparu dan bronkial adalah kebiasaan merokok dan penggunaan produk
tembakau. Ada dua jenis utama kanker paru-paru yaitu kanker paru-paru
non-sel kecil (paling umum) dan kanker paru-paru sel kecil (menyebar
lebih cepat).
b. Kanker Colon dan Rektum. Kanker usus besar tumbuh di jaringan usus
besar, sedangkan kanker rektum tumbuh beberapa inci dari usus besar
dekat dengan anus.
c. Kanker Payudara. Kanker ini biasanya terbentuk di dalam saluran yang
membawa susu ke kelenjar susu yang menghasilkan susu pada wanita.
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
8
d. Kanker Pankreas. Kanker Pankreas dimulai dari jaringan-jaringan
pankreas yang membantu pencernaan.
e. Kanker Prostat. Kanker prostat biasanya mulai tumbuh perlahan-lahan di
kelenjar prostat yang memproduksi air mani untuk mengangkut sperma.
f. Leukemia (kanker darah). Ada banyak jenis leukemia, tetapi semua
mempengaruhi
darah
terutama jaringan pembentukan tubuh seperti
sumsum tulang dan sistem limfatik. Leukimia mengakibatkan kelebihan
produksi sel darah putih yang abnormal.
g. Non-Hodgkin Lymphoma. Kanker ini mempengaruhi limfosit (sejenis sel
darah putih) dan ditandai oleh kelenjar getah bening yang membesar,
demam dan penurunan berat badan.
h. Kanker Hati dan Saluran Empedu Intrahepatic. Sebagian besar kanker hati
dimulai di tempat lain dan kemudian menyebar ke hati. kanker hati
berkaitan erat terkait dengan kanker saluran empedu intrahepatic yang
terjadi di saluran yang membawa empedu dari liver ke usus kecil.
i. Kanker Ovarium. Kanker ini
lebih mudah untuk diobati
tapi sulit
dideteksi pada tahap awal. Gejala-gejalanya adalah ketidaknyamanan
perut, desakan untuk buang air kecil dan nyeri panggul.
j. Kanker Esophageal. Kanker ini dimulai pada sel yang melapisi esofagus
(saluran yang membawa makanan dari tenggorokan ke perut) dan biasanya
terjadi di bagian bawah kerongkongan.
k. Kanker kandung kemih. Kanker yang terbentuk di jaringan kandung kemih
(organ yang menyimpan urin). Sebagian besar kanker kandung kemih
adalah karsinoma sel transisional (kanker yang dimulai di sel-sel yang
biasanya membentuk lapisan dalam kandung kemih).
l. Kanker endometrium. Kanker yang terbentuk di jaringan lapisan rahim
(kecil, berongga, organ berbentuk buah pir di panggul wanita di mana
janin
berkembang).
Sebagian
besar
kanker
endometrium
adalah
adenocarcinoma (kanker yang dimulai di sel yang membuat dan
melepaskan lendir dan cairan lainnya).
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
9
m. Kanker ginjal. Kanker yang terbentuk di jaringan ginjal. Kanker ginjal
termasuk karsinoma sel ginjal (kanker yang terbentuk di lapisan tabung
yang sangat kecil dalam ginjal yang menyaring darah dan mengeluarkan
produk sisa) dan ginjal pelvis karsinoma (kanker yang terbentuk di pusat
ginjal di mana urin mengumpulkan).
n. Melanoma: Suatu bentuk kanker yang dimulai di melanosit (sel yang
membuat pigmen melanin). Ini mungkin dimulai pada tahi lalat
(melanoma kulit), tetapi juga dapat dimulai pada jaringan pigmen lain,
seperti pada mata atau di dalam usus.
o. Kanker tiroid. Kanker yang terbentuk di kelenjar tiroid (organ di dasar
tenggorokan yang membuat hormon yang membantu mengontrol detak
jantung, tekanan darah, suhu tubuh, dan berat). Empat jenis utama kanker
tiroid papiler, folikular, meduler, dan kanker tiroid anaplastik. Keempat
jenis tersebut didasarkan pada bagaimana sel-sel kanker terlihat di bawah
mikroskop.
4. Pengobatan Kanker
Ada empat macam cara pengobatan penyakit kanker (Foye, 1996) yaitu
operasi atau pembedahan, radioterapi, imunoterapi dan kemoterapi.
a. Pembedahan merupakan salah satu pengobatan kanker. Namun demikian
penanganan kanker dengan pembedahan umumnya hanya berhasil kepada
sel kanker yang belum mengalami metastasis. Tetapi apabila sel kanker
sudah menyebar ke organ lain, tidak dapat dilakukan dengan pembedahan.
b. Radioterapi adalah penggunanan radioaktif untuk menghancurkan sel
tumor. Keuntungan cara pengobatan kanker secara radioterapi adalah
hanya menyebabkan kerusakan sekecil mungkin terhadap jaringan normal
di sekitarnya. Gabungan terapi pembedahan dan radiasi dapat lebih
memberi keuntungan karena radioterapi dapat menghancurkan sel kanker
mikroskopik yang dapat tersisa setelah pembedahan. Selain itu, dengan
radiasi dapat memperkecil tumor yang besar, menurunkan kambuh
setempat dan dapat menurunkan kemungkinan terjadinya metastasis. Jenis-
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
10
jenis sinar radiasi yang biasa digunakan untuk terapi kanker adalah Sinar
Gamma (γ) dari Kobalt-60 (Co-60) dan Sinar-X. Namun dengan radiasi ini
memberikan efek samping yang sangat membahayakan, yaitu dengan
adanya sinar-X yang memiliki panjang gelombang rendah dan energi
tinggi dapat mempengaruhi sel-sel normal di sekitar sel-sel kanker target.
Hal ini dapat merusak bahkan membunuh sel – sel normal.
c. Imunoterapi adalah pengobatan kanker melalui pemanfaatan reaksi imun
di dalam tubuh penderita untuk menghancurkan sel kanker. Cara
imunoterapi merupakan pengobatan lanjutan karena dapat menangguhkan
munculnya kembali sel kanker untuk jangka waktu yang lama. BCF
(Bacillus Calmette Guerin) sebagai turunan bakteri Mycrobacterium bovis
yang telah dilemahkan merupakan zat imunoterapi karena meningkatkan
secara aktif respon kekebalan umum dan merangsang makrofag. BCF
bersifat nonspesifik karena tidak mempergunakan antigen unik untuk jenis
sel kanker tertentu.
d. Kemoterapi adalah pengobatan kanker melalui penggunaan agen kimia
(obat anti kanker). Berbeda dengan pembedahan dan radioterapi,
kemoterapi tidak dibatasi oleh metastasis. Akan tetapi, obat antikanker
tetap tidak mampu menghancurkan semua sel kanker di dalam tubuh
penderita sehingga masih harus dikombinasi dengan cara pengobatan lain
seperti imunoterapi. Persyaratan obat antikanker yang baik masih sulit
ditentukan karena perbedaan antara sel kanker dan sel normal cukup kecil.
Pengobatan
dengan
kemoterapi
tidak
selektif,
sehingga
dapat
mempengaruhi sel-sel normal, dan menyebabkan kerusakan.
B. Terapi Fotodinamik (Photodynamic Therapy/PDT)
Pengobatan kanker dengan metode seperti kemoterapi, imunoterapi,
radioterapi dan pembedahan memliki efek samping yang membahayakan bagi
tubuh, serta tidak dapat menyembuhkan kanker sepenuhnya. Oleh karena itu perlu
adanya pengobatan kanker dengan cara lain yang lebih aman, tidak menimbulkan
efek samping yang berlebihan dan lebih poten yaitu dengan PDT. Pengobatan
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
11
dengan PDT ini sudah terbukti aman karena bersifat selektif, yaitu hanya
membunuh sel-sel kanker tanpa mempengaruhi sel-sel normal di sekitarnya.
PDT merupakan pengobatan yang menggunakan obat-obatan khusus, yang
disebut agen photosensitizing, yang bersama dengan cahaya dapat membunuh sel
kanker. Obat-obatan hanya bekerja setelah mereka diaktifkan oleh cahaya tertentu.
Terapi Photodynamic merupakan pengobatan yang menggunakan senyawa
fotosensitizer, yang selektif terakumulasi dalam sel target hiperproliferatif diikuti
oleh iradiasi lokal dengan cahaya tampak. Sehingga jaringan mengalami
apoptosis. Mekanisme aksi pengobatan ini digambarkan dari penyerapan cahaya
sampai kerusakan jaringan. Contoh pengobatan dengan PDT dapat dilihat pada
Gambar 1.
Gambar 1. Pengobatan dengan PDT
Tergantung pada bagian tubuh yang dirawat, agen fotosensitizer baik
dimasukkan ke dalam aliran darah melalui pembuluh darah atau melalui kulit.
Selama waktu tertentu obat ini diserap oleh sel-sel kanker. Kemudian cahaya
dipancarkan ke daerah yang akan dirawat. Cahaya menyebabkan obat bereaksi
dengan oksigen yang kemudian menghasilkan ROS (Reactive Oxygen Species)
yang dapat membunuh sel-sel kanker. PDT juga dapat membantu menghancurkan
pembuluh darah yang memberi makan kepada sel-sel kanker dan dengan
meningkatkan sistem kekebalan tubuh untuk menyerang kanker (Brown et al.,
2004).
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
12
1. Kelebihan dan kelemahan PDT
Penelitian telah menunjukkan bahwa PDT memiliki beberapa keuntungan,
seperti: Tidak memiliki efek samping jangka panjang bila digunakan dengan
benar. Biasanya hanya membutuhkan waktu yang singkat sehingga dapat
dilakukan terapi rawat jalan. Tidak seperti radiasi, PDT dapat diulang berkali-kali
di tempat yang sama jika diperlukan.
Walaupaun demikian, PDT juga memiliki kelemahan. PDT hanya dapat
mengobati daerah di mana cahaya dapat mencapai sel-sel kanker. Hal ini berarti
PDT hanya dapat digunakan untuk mengobati kanker dipermukaan atau di bawah
kulit, atau pada lapisan organ yang dapat dicapai oleh sumber cahaya. Sementara
beberapa obat dapat melakukan perjalanan ke seluruh tubuh, pengobatan hanya
bekerja di mana cahaya mencapai obat. Inilah sebabnya mengapa PDT tidak dapat
digunakan untuk mengobati kanker yang telah menyebar ke banyak tempat. PDT
juga tidak dapat digunakan pada orang yang memiliki penyakit darah tertentu,
seperti porfiria (kelompok langka penyakit yang mempengaruhi kulit atau sistem
saraf) atau orang-orang yang alergi terhadap porfirin (Brown et al., 2004).
2. Penggunaan PDT
Langkah pertama penggunaan PDT untuk pengobatan kanker adalah
fotosensitizer disuntikkan ke dalam aliran darah. Fotosensitizer kemudian diserap
oleh sel - sel di seluruh tubuh. Setelah 24 sampai 72 jam setelah injeksi, ketika
sebagian besar agen telah meninggalkan sel normal, namun masih tetap berada di
dalam sel kanker, kemudian tumor akan dikenai cahaya. Dapat dilihat pada
Gambar 2. Fotosensitizer dalam tumor akan menyerap cahaya dan menghasilkan
bentuk aktif oksigen yang akan menghancurkan sel-sel kanker di dekatnya. Selain
langsung membunuh sel-sel kanker, PDT tampaknya mengecilkan atau
menghancurkan tumor dengan dua cara lain. Fotosensitizer dapat merusak
pembuluh darah di tumor, sehingga mencegah kanker untuk menerima nutrisi
yang diperlukan dari darah. PDT juga dapat mengaktifkan sistem kekebalan tubuh
untuk menyerang sel-sel tumor.
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
13
Gambar 2. Mekanisme penggunaan PDT
Lampu yang digunakan untuk PDT dapat berasal dari laser atau sumber lain.
Sinar laser dapat diarahkan melalui kabel serat optik (serat tipis yang
mengirimkan cahaya) untuk memberikan cahaya ke daerah - daerah di dalam
tubuh. Misalnya, kabel serat optik dapat dimasukkan melalui endoskopi (tabung
tipis bercahaya digunakan untuk melihat jaringan di dalam tubuh) ke dalam paru paru atau esofagus untuk mengobati kanker pada organ - organ tersebut. Sumber
cahaya lainnya termasuk dioda pemancar cahaya yang dapat digunakan untuk
tumor di permukaan, seperti kanker kulit (Brown et al., 2004).
3. Obat PDT yang telah disetujui di Amerika Serikat untuk mengobati
kanker
a. Sodium Porfimer (fotofrin)
Natrium Porfimer adalah fotosensitizer yang paling banyak digunakan dan
dipelajari. Fotosensitizer ini diaktifkan oleh cahaya merah dari laser. Ini disetujui
oleh FDA untuk mengobati pasien penderita : Kanker esofagus (tabung menelan)
untuk meredakan gejala ketika tumor benar-benar memblok kerongkongan atau
sebagian kerongkongan dan tidak dapat diobati dengan terapi laser saja. Barrett
esophagus, merupakan kondisi pra-kanker yang dapat menyebabkan kanker. PDT
dapat membantu untuk mengecilkan tumor yang menghalangi saluran pernapasan.
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
14
Ini digunakan jika penyebaran sel kanker hanya sedikit (kanker adalah mikroinvasif).
b. Aminolevulinic acid (ALA atau Levulan)
Aminolevulinic acid adalah obat yang diletakkan tepat pada kulit. Ala
digunakan untuk mengobati actinic keratosis (AK), kondisi kulit yang bisa
menjadi kanker, dan hanya digunakan pada wajah atau kulit kepala. Untuk
mengaktifkan obat ini digunakan lampu biru khusus, bukan sinar laser. Metil ester
dari ALA adalah salah satu dari beberapa bentuk lain dari ALA yang telah
dikembangkan. Kelemahan dari obat lain yang lebih dahulu digunakan sebelum
ALA adalah bahwa obat tersebut tidak mudah masuk ke dalam sel-sel kanker
(Manifold et al.,2011).
4. Mekanisme PDT
a. PDT dengan menggunakan Sodium Porfimer (Fotofrin)
Natrium Porfimer diberikan melalui vena (IV). Perjalanan melalui aliran
darah dan diserap oleh normal dan sel-sel kanker di seluruh tubuh. Sel-sel yang
normal menyingkirkan sebagian besar natrium porfimer selama beberapa hari.
Tapi banyak obat yang tetap berada di dalam sel-sel kanker. Natrium Porfimer
saja tidak dapat menghancurkan sel-sel kanker. Namun harus diaktifkan dahulu
dengan cahaya tertentu. Hal ini dilakukan sekitar 2 atau 3 hari setelah obat
diberikan (Hal ini memberikan kesempatan sel-sel normal untuk menyingkirkan
obat). Kemudian dokter mengarahkan sinar laser pada area sel-sel kanker
menggunakan untai kaca serat optik sangat tipis. Untuk mengobati kanker
esofagus atau Barrett kerongkongan, serat optik diturunkan ke tenggorokan
melalui tabung tipis fleksibel yang disebut endoskopi. Untuk pengobatan kanker
paru-paru, serat optik dilewatkan melalui bronkoskop, yang merupakan endoskopi
yang dirancang untuk dapat masuk ke dalam paru-paru. Laser yang digunakan
adalah dengan daya rendah sehingga tidak terbakar. Hal ini menyebabkan sedikit
atau tidak ada rasa sakit. Cahaya diterapkan selama 5 sampai 40 menit, tergantung
pada ukuran tumor. Setiap jaringan mati yang tersisa di daerah yang dirawat
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
15
dihapus sekitar 4 atau 5 hari kemudian selama endoskopi atau bronkoskopi.
Pengobatan dapat diulang jika diperlukan.
b. PDT dengan menggunakan asam aminolevulinat ( aminolevulinic
acid/ALA)
Aminolevulinic acid (Levulan Kerastick) adalah solusi yang tepat di tempat
(disebut lesi) dari actinic keratosis. Tidak seperti natrium porfimer, yang tidak
dapat mencapai bagian-bagian lain dari tubuh. Ini berarti hanya lesi yang sensitif
terhadap cahaya, tetapi tidak seluruh tubuh. Obat yang tersisa pada kulit yang
terkena selama sekitar 14 sampai 18 jam, biasanya sampai hari berikutnya. Pada
area yang diobati kemudian disinari dengan cahaya biru selama sekitar 15 menit.
Selama terapi cahaya pasien dan dokter akan memakai kacamata pelindung.
Pasien akan merasakan terbakar setelah daerah terkena cahaya biru, tetapi harus
dilakukan dalam waktu satu atau dua hari. Daerah yang dirawat bisa menjadi
merah dan berkerak sampai 4 minggu sebelum penyembuhan. Jika lesi tidak
sepenuhnya hilang setelah pengobatan, dapat diobati lagi setelah 8 minggu
kemudian. Aminolevulinic acid tidak dianjurkan untuk orang dengan sensitivitas
kulit terhadap cahaya biru, orang-orang dengan porfiria, atau siapa pun dengan
alergi terhadap porfirin.
PDT dapat digunakan untuk mengobati kanker dan penyakit lainnya. Studi
sekarang sedang dilakukan untuk menguji penggunaan PDT untuk beberapa jenis
kanker dan kondisi pra-kanker, termasuk kanker kulit, kandung kemih, prostat,
saluran empedu, pankreas, perut, otak, mulut, laring (kotak suara), kepala dan
leher vagina, vulva (bagian luar alat kelamin wanita). PDT sedang diuji untuk
situs internal lainnya yang dapat dicapai dengan cahaya (fotosensitizier obat-obat
baru sekarang sedang dipelajari yang kemungkinan memiliki keunggulan
dibandingkan yang digunakan saat ini, antara lain :
1) Dapat mengobati tumor yang lebih dalam di bawah kulit atau dalam
jaringan tubuh
2) Lebih selektif terhadap sel-sel kanker, sehingga tidak merusak sel-sel
normal
3) Dapat mencapai pada sel-sel kanker lebih cepat
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
16
4) Dapat dikeluarkan dari tubuh lebih cepat, sehingga mengurangi
kekhawatiran tentang reaksi fotosensitifitas
C. Senyawa Feoforbid a (Pa)
Pa merupakan salah satu fotosensitizer untuk metode pengobatan dengan
PDT. Pa dihasilkan dari degradasi klorofil. Pa ini merupakan fotosensitizer
generasi kedua setelah photofrin dan terbukti memiliki aktifitas yang jauh lebih
baik dari pada photofrin, yaitu aktifitas fotosensitifitas berlangsung dalam waktu
yang jauh lebih singkat, dan obat dikeluarkan dari tubuh jauh lebih cepat daripada
photofrin.
Pa merupakan produk degradasi klorofil di dalam sel tanaman hijau yang
memiliki efek antitumor yang dilaporkan pada sejumlah sel kanker manusia
dengan Pendekatan PDT. Degradasi klorofil a didalam sel tanaman hijau yang
melibatkan enzim – enzim dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Skema pembentukan feoforbid a pada sel tanaman hijau
Enzim chlorophyllase, pada dasarnya sebuah protein hidrofobik yang terikat pada
kloroplas. Enzim ini digunakan untuk hidrolisis klorofil menjadi chlorophyllide
dan fitol, sebagai langkah pertama dalam pemecahan pigmen. Pada langkah
berikutnya, Mg dechelatase bekerja pada chlorophyllide yang akan menghasilkan
pembentukan Pa dengan menghilangkan Mg2+ (Biswal, 2005). Struktur feoforbid
a dapat dilihat pada Gambar 4.
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
17
Gambar 4. Struktur senyawa feoforbid a
Pa memiliki panjang gelombang sekitar 670 nm, lebih panjang daripada
porfirin, sehingga dapat menembus kedalam sel-sel lebih dalam lagi daripada
porfirin. Hal ini membuat Pa lebih poten dalam mengobati kanker daripada
porfirin dengan menggunakan metode PDT.
PDT adalah pengobatan yang menggunakan obat-obatan khusus, yang
disebut agen fotosensitizer, bersama dengan cahaya untuk membunuh sel kanker.
Obat-obatan hanya bekerja setelah pada panjang gelombang tertentu diaktifkan
oleh cahaya. PDT juga dapat disebut terapi fotoradiasi, fototerapi, atau
fotokemoterapi. Tergantung pada bagian tubuh yang dirawat, agen fotosensitizer
akan dimasukkan ke dalam aliran darah melalui pembuluh darah atau melalui
kulit. Selama waktu tertentu obat ini diserap oleh sel-sel kanker, kemudian cahaya
dipancarkan ke daerah yang akan dirawat. Cahaya menyebabkan obat bereaksi
dengan oksigen, membentuk bahan kimia yang membunuh sel-sel kanker. PDT
juga dapat membantu menghancurkan pembuluh darah yang memberi makan selsel kanker dan mengaktifkan sistem kekebalan tubuh untuk menyerang kanker.
Periode waktu antara ketika obat diberikan dan ketika cahaya diterapkan disebut
interval obat – cahaya, bisa beberapa jam sampai beberapa hari, tergantung pada
obat yang digunakan (Brown et al., 2004)
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
18
Sebelumnya telah dilakukan penelitian mengenai mekanisme kerja dari
senyawa feoforbid a dengan PDT terhadap sel kanker rahim. Dari penelitian
tersebut disimpulkan bahwa terapi menggunakan senyawa feoforbid a memiliki
aktivitas apoptosis terhadap sel kanker.
Dalam penelitian tersebut, menunjukkan bahwa Pa-PDT secara signifikan
dapat menghambat pertumbuhan sel sakroma rahim dan tidak menimbulkan
sitotoksik. Fotosensitizer memanfaatkan energi cahaya untuk menghasilkan
oksigen reaktif spesies (ROS) yang akan membunuh sel kanker. Saat aktivasi ion
fotosensitizer, PDT dapat membatasi daerah yang terkena paparan cahaya untuk
mengurangi efek samping pada jaringan normal pasien. Pa terbukti memiliki
aktifitas sitotoksik yang jauh lebih kuat daripada fotosenistizer lain (Patrick et al.,
2009).
Saat ini obat obat penyakit kanker sudah banyak yang resisten dan memiliki
efek samping yang besar. Oleh karena itu kita sebagai orang farmasi diharapkan
dapat menciptakan obat baru yang lebih poten dan dengan efek samping yang
relatif kecil. Yaitu dengan pemanfaatan tanaman obat untuk kemudian diambil
senyawanya yang bersifat sitotoksik terhadap sel kanker. Untuk menciptakan
suatu obat baru tentu tidaklah mudah, yaitu membutuhkan waktu dan biaya yang
besar. Oleh karena itu, untuk mendapatakan obat baru dari senyawa turunan
feoforbid a ini tidak perlu melakukan praktek di laboratorium, karena akan
membutuhkan biaya besar dan waktu yang lama. Oleh sebab itu maka
menggunakan metode QSAR (Quantitative structure–activity relationship) atau
HKSA (Hubungan kuantitatif antara struktur dan akifitas).
D. HKSA (Hubungan Kuantitatif antara Struktur dan Aktifitas)
Studi HKSA sangat penting berkaitan dengan usaha untuk perancangan dan
penemuan molekul baru yang diharapkan memiliki aktivitas lebih baik dari
senyawa sebelumnya. Dalam studi perancangan dan pengembangan molekul obat
baru, pendekatan HKSA lebih efisien dalam biaya maupun waktu dibanding
prosedur empiris.
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
19
HKSA merupakan suatu aplikasi kimia komputasi dalam bidang desain
senyawa obat yaitu hubungan kuantitatif antara struktur dan aktifitas (HKSA)
senyawa yang memiliki efek terapi. Parameter struktur senyawa seperti muatan
atom, momen dipol dan kepolaran yang diperoleh dari perhitungan kimia
komputasi dapat dijadikan deskriptor teoritis dalam menghasilkan persamaan
HKSA. Tanpa pengetahuan yang rinci tentang proses biokimia yang
bertanggungjawab terhadap aktivitas, hipotesis yang umum akan diambil atas
dasar kemiripan struktur dan perbedaan molekul aktif dan tak aktif. Senyawa
dipilih untuk sintesis yang melibatkan keberadaan gugus fungsi atau gambaran
yang dapat dipercaya dari struktur molekul yang bertanggungjawab terhadap
aktivitas. HKSA dapat digunakan sebagai
perangkat untuk membantu
menunjukkan sintesis kimia untuk senyawa yang berguna atau memiliki efek
terapi.
Kimia komputasi menjelaskan struktur molekul sebagai model numerik dan
mensimulasi perilaku molekul dengan persamaan kuantum atau fisika klasik.
Program ini memungkinkan dengan mudah menghasilkan dan menyatakan data
molekul. Untuk menyatakan dan mengolah data ini adalah membuat tabel dan
menyatakan suatu senyawa pada setiap baris sesuai dengan sifat molekul pada
kolom yang berisi jenis senyawa. HKSA bermaksud mencari hubungan yang
konsisten antara variasi dalam harga suatu besaran sifat molekul dan aktivitas
biologis untuk satu seri senyawa sedemikian sehingga dapat digunakan untuk
mengevaluasi suatu senyawa baru yang mirip dengan satu seri molekul yang
dimodelkan.
E. Aplikasi yang digunakan dalam HKSA
Kimia komputasi merupakan disiplin baru. Seperti dengan disiplin ilmu lain
dalam kimia, kimia komputasi menggunakan alat untuk memahami proses reaksi
kimia. Para ilmuwan menggunakan perangkat lunak komputer untuk mendapatkan
wawasan ke dalam proses kimia. Meskipun ahli kimia komputasi sering
mengembangkan dan memperbaiki perangkat lunak, kepentingan utama mereka
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
20
adalah dalam menerapkan perangkat lunak untuk meningkatkan pengetahuan
kimia. Tantangan untuk kimia komputasi adalah untuk mengkarakterisasi dan
memprediksi struktur dan stabilitas sistem kimia dan untuk menjelaskan jalur
reaksi dan mekanisme pada tingkat atom. Hal ini akan memakan waktu dalam
percobaan. Perangkat lunak untuk kimia komputasi seringkali didasarkan pada
informasi empiris. Untuk menggunakan metode ini, perlu dipahami bagaimana
teknik ini dilaksanakan dan sifat dari database yang digunakan untuk parameter.
a. ChemDraw
Chemdraw merupakan aplikasi pilihan untuk menggambar yang biasa
dipakai oleh ahli kimia untuk menggambarkan struktur dari suatu senyawa kimia.
Aplikasi Ini menawarkan berbagai jenis molekul dan mekanika kuantum
perhitungan. Membangun dan menampilkan struktur molekul baru membutuhkan
waktu yang lama serta biaya yang besar. ChemDraw memungkinkan kita
membangun dan menampilkan struktur molekul dengan mudah. Dengan aplikasi
ini, kita dapat menggambar struktur molekul dua dimensi (2D) dari sutu senyawa.
Para ahli kimia menggunakan ChemDraw untuk memprediksi sifat dari
suatu senyawa yang cenderung memiliki sifat yang diinginkan sebelum benarbenar disintesis oleh mereka, serta dapat menghemat waktu dan mengurangi
biaya. ChemDraw berisi database amino dan asam nukleat sehingga kita dapat
dengan cepat membangun polimer yang mengandung subunit ini. Kita juga dapat
membaca struktur dalam file dari database standar (cambridgesoft.com)
b. Gaussian
Gaussian merupakan perangkat lunak atau program kimia komputasi yang
memiliki kemampuan untuk melakukan perhitungan kimia kuantum secara ab
inito maupun semi empiris.
Gaussian memprediksi energi dari struktur senyawa, dan frekuensi getaran
dari sistem molekuler. Hal ini dapat digunakan untuk mempelajari molekul dan
reaksi dari berbagai kondisi, termasuk senyawa yang sulit atau tidak mungkin
untuk diamati dalam eksperimen, seperti struktur transisi.
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014
21
Gaussian digunakan untuk mengoptimasi suatu struktur senyawa kimia
dengan berbagai pilihan metode, seperti MM, DFT atau yang lainnya dengan
tujuan untuk mendapatkan struktur paling stabil dengan tingkat energi minimum.
c. Molecular Operating Environment (MOE)
MOE merupakan perangkat lunak yang digunakan untuk penemuan obat
yang mengintegrasikan visualisasi, pemodelan molekul, protein dan pemodelan
antibodi, kimiawi dan HKSA, dan desain struktur. Dengan MOE memungkinkan
untuk sistem yang sangat fleksibel yang dapat disesuaikan dan diintegrasikan
dengan program eksternal, database dan web browser. Pemodel, pengembang
aplikasi, ahli kimia obat, ahli biologi dan pengguna lainnya dapat mendapatkan
keuntungan dari berbagi sistem perangkat lunak yang sama dengan menggunakan
aplikasi MOE.
MOE menyediakan aplikasi untuk memanipulasi dan menganalisis suatu
molekul. Pada aplikasi ini terdapat database data molekuler (molekul, protein,
antibodi, hasil docking, dll) serta data numerik dan karakter untuk desain suatu
senyawa dan analisis. Data dapat dimasukkan ke database MOE dari sumber
eksternal dan digunakan dalam pilihan keragaman pemodelan HKSA. Aplikasi
pemodelan MOE memfasilitasi untuk pengembangan model HKSA. MOE
digunakan untuk menghitung nilai prediktor dari suatu senyawa berdasarkan
deskriptor tertentu, misalnya Mr, Vol, LogP, dll. Untuk selanjutnya digunakan
untuk mencari persamaan regresi linier yang digunakan untuk menghitung nilai
IC50 dari suatu senyawa (MOE.com).
Hubungan Kuantitatif Struktur..., Kheriyah, Fak. Farmasi UMP 2014