Karsinoma hepatoseluler (HCC) merupakan tantangan besar dalam bidang kesehatan global, dengan angka kematian melebihi 800.000 kasus setiap tahunnya dan menempati peringkat ketiga sebagai penyebab utama kematian akibat kanker di seluruh dunia. Insidensi HCC sangat tinggi terutama di wilayah yang endemik terhadap infeksi virus hepatitis B dan C, seperti di Afrika Sub-Sahara dan Asia Timur. Faktor etiologi yang telah diketahui antara lain konsumsi alkohol kronis, gangguan metabolik terkait obesitas, serta paparan aflatoksin dalam makanan. Meskipun berbagai intervensi kesehatan masyarakat telah dilakukan, keberadaan faktor risiko yang menetap terus mempertahankan tingginya angka kejadian HCC, terutama di populasi dengan keterbatasan akses layanan kesehatan. Selain itu, penatalaksanaan klinis HCC seringkali mengalami hambatan akibat deteksi penyakit yang terlambat, yang berdampak pada terbatasnya pilihan terapeutik dan prognosis kelangsungan hidup 5 tahun yang rendah, yaitu di bawah 20%.
Meskipun terapi yang tersedia saat ini seperti reseksi bedah, transplantasi hati, dan agen target molekuler seperti sorafenib menunjukkan manfaat klinis, efektivitasnya masih terbatas oleh toksisitas pengobatan, kekambuhan tumor, serta resistensi obat yang diperoleh. Pendekatan imunoterapi terbaru, khususnya penggunaan immune checkpoint inhibitors, menunjukkan hasil yang menjanjikan, namun aplikasinya masih dibatasi oleh rendahnya tingkat respons dan toksisitas yang dimediasi oleh sistem imun. Kompleksitas tantangan terapeutik tersebut menegaskan adanya kebutuhan mendesak akan alternatif pengobatan yang lebih efektif dan memiliki tolerabilitas yang lebih baik.
Salah satu ciri khas progresivitas HCC adalah disregulasi patologis jalur pensinyalan onkogenik yang mendukung proliferasi dan kelangsungan hidup sel tumor, dengan jalur mechanistic target of rapamycin (mTOR) berperan penting dalam proses ini. Hiperaktivasi mTOR pada HCC dikaitkan dengan resistensi terapi, agresivitas tumor yang meningkat, serta prognosis yang buruk [5]. Secara bersamaan, sel HCC sering menunjukkan resistensi terhadap apoptosis melalui penurunan ekspresi caspase eksekutor, khususnya caspase-3 yang berperan sebagai efektor sentral dalam mekanisme kematian sel terprogram. Oleh karena itu, pendekatan terapeutik yang menargetkan jalur mTOR dan jalur apoptosis secara simultan dipandang sebagai strategi yang menjanjikan dalam terapi HCC.
Formononetin, suatu senyawa isoflavon bioaktif yang diisolasi dari Trifolium pratense (semanggi merah), telah muncul sebagai agen antikanker potensial dengan mekanisme kerja multimodal. Studi pra-klinis menunjukkan bahwa formononetin mampu menghambat jalur pensinyalan PI3K/Akt/mTOR, yang merupakan regulator utama dalam kelangsungan hidup, proliferasi, dan metabolisme sel pada berbagai jenis keganasan. Penghambatan jalur ini menyebabkan gangguan terhadap efektor hilir yang terlibat dalam tumorigenesis, sehingga menurunkan viabilitas dan proliferasi sel kanker.
Selain itu, formononetin memiliki efek pro-apoptotik yang kuat melalui aktivasi jalur caspase-dependent, peningkatan permeabilitas membran mitokondria, dan induksi fragmentasi DNA pada sel kanker. Yang lebih relevan secara terapeutik, formononetin menunjukkan aktivitas sinergis dengan kemoterapi konvensional, seperti yang ditunjukkan pada model leukemia mieloid akut (AML), di mana kombinasi dengan dihidroartemisinin secara signifikan menurunkan nilai IC50 dan meningkatkan aktivasi jalur apoptosis. Temuan ini mengindikasikan bahwa formononetin memiliki potensi sebagai kandidat terapeutik yang menjanjikan, yang mampu secara bersamaan menghambat jalur mTOR dan menginduksi apoptosis. Profil keamanannya yang baik serta karakteristik farmakokinetik yang menguntungkan semakin mendukung potensinya untuk digunakan dalam pengobatan HCC. Meskipun demikian, detail molekuler yang mendasari mekanisme ganda formononetin masih belum sepenuhnya dipahami.
Studi-studi terbaru semakin menyoroti pentingnya eksplorasi senyawa alami sebagai kandidat terapi kanker. Salah satu contohnya, safranal telah terbukti memiliki efek sitotoksik terhadap sel HepG2 melalui modulasi stres oksidatif, destabilisasi membran mitokondria, serta aktivasi unfolded protein response, yang pada akhirnya mengarah pada kematian sel secara apoptosis. Secara serupa, crocin menunjukkan aktivitas sinergis dengan sorafenib, secara signifikan menurunkan volume tumor tanpa mengganggu histoarsitektur hati pada model praklinis HCC. Beragam fitokimia termasuk flavonoid, saponin steroidal, dan polifenol telah diketahui memberikan efek antikanker melalui mekanisme multifaset, antara lain dengan mengatur jalur pensinyalan PI3K/Akt/mTOR, menginduksi kematian sel terprogram, serta menekan proses angiogenesis. Selain itu, analisis metabolomik dan transkriptomik terhadap produk alam pada model HCC menunjukkan dampak kompleks terhadap keseimbangan redoks seluler, metabolisme nukleotida, dan proliferasi sel, yang menegaskan relevansi senyawa-senyawa ini dalam strategi intervensi kanker hati. Temuan-temuan ini semakin memperkuat potensi terapeutik formononetin sebagai bagian dari kelompok agen alami yang mampu melakukan modulasi kanker secara multitarget. Oleh karena itu, penelitian ini mengombinasikan pendekatan in silico dan in vitro untuk mengarakterisasi secara sistematis mekanisme ganda aksi antikanker dari formononetin. Melalui pendekatan kombinatorial ini, kami menyajikan wawasan mekanistik yang esensial untuk mendukung pengembangan formononetin sebagai intervensi terapeutik yang ditargetkan terhadap karsinoma hepatoseluler.
Analisis in silico yang melibatkan molecular docking, PASS Online, dan ProTox 3.0 digunakan untuk memprediksi aktivitas biologis, sifat farmakokinetik, dan profil toksisitas dari formononetin. Alat komputasi ini memberikan wawasan penting mengenai potensi terapeutik formononetin. Untuk memverifikasi prediksi tersebut, dilakukan studi in vitro, meliputi uji sitotoksisitas (MTT), kuantifikasi apoptosis melalui pewarnaan Annexin V-FITC/PI, serta analisis ekspresi protein mTOR dan caspase-3 menggunakan flow cytometry. Hasil eksperimental menguatkan kemampuan formononetin dalam menekan jalur pensinyalan mTOR dan menginduksi kematian sel secara apoptosis pada model HCC.
Analisis in silico menunjukkan bahwa formononetin memiliki afinitas pengikatan yang tinggi terhadap mTOR (−8,7 kcal/mol) dan caspase-3 (−7,2 kcal/mol), didukung oleh karakteristik farmakokinetik yang menguntungkan serta profil toksisitas yang rendah. Uji sitotoksisitas menunjukkan aktivitas selektif terhadap sel HepG2, dengan nilai IC50 sebesar 10,397 µg/mL, sementara hanya memberikan efek minimal pada sel normal Vero. Flow cytometry mengonfirmasi induksi apoptosis yang bergantung pada dosis, ditunjukkan oleh peningkatan signifikan ekspresi caspase-3 dan penurunan kadar mTOR pada konsentrasi 10,397 µg/mL (p < 0,01).
Formononetin menunjukkan mekanisme aksi terapeutik ganda, yakni dengan secara simultan menekan pensinyalan mTOR dan mengaktifkan apoptosis yang dimediasi oleh caspase-3, sehingga menjadikannya strategi target yang menjanjikan untuk intervensi HCC. Namun, validasi in vivo pada tahap praklinis serta investigasi klinis lebih lanjut diperlukan untuk mengonfirmasi temuan mekanistik ini dan mengevaluasi potensi translasionalnya.
Kesimpulan dari hasil penelitian ini menunjukkan bahwa formononetin merupakan kandidat terapi yang secara mekanistik tergolong baru dan menjanjikan untuk pengobatan karsinoma hepatoseluler (HCC), melalui modulasi ganda terhadap jalur pensinyalan mTOR dan apoptosis yang dimediasi oleh caspase-3. Senyawa ini menunjukkan sejumlah sifat farmakologis yang menguntungkan, termasuk sitotoksisitas selektif terhadap sel tumor, parameter farmakokinetik yang baik, serta profil keamanan yang tinggi, yang secara keseluruhan mendukung kelanjutan pengembangannya pada tahap pra-klinis.
Temuan kami menempatkan formononetin sebagai kandidat potensial untuk digunakan baik sebagai monoterapi maupun dalam kombinasi dengan agen lain, guna mengatasi keterbatasan terapi HCC saat ini, khususnya terkait resistensi obat dan toksisitas pengobatan. Penelitian lanjutan sebaiknya difokuskan pada validasi temuan ini melalui uji in vivo, eksplorasi teknik formulasi lanjutan, serta pelaksanaan uji klinis yang komprehensif guna merealisasikan potensi terapeutik formononetin secara optimal.
Upaya tersebut diharapkan dapat memberikan kontribusi signifikan dalam pengembangan pilihan pengobatan HCC yang lebih efektif dan aman, serta pada akhirnya meningkatkan luaran klinis dan kualitas hidup pasien.
Penulis: Rochmah Kurnijasanti
Informasi detil dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di Nurul Hidayah, Sri Agus Sudjarwo, Lilik Herawati, Rochmah Kurnijasanti, Mohd. Rais Mustafa, Retina Yunani. Formononetin‘induced apoptosis in hepatocellular carcinoma: insights from mTOR inhibition and caspase‘3 activation through in silico and in vitro approaches. Medical Oncology (2025) 42:264
