Pengembangan nanopartikel yang menargetkan kanker akan melibatkan penargetan aktif, yang didasarkan pada afinitas ligan terhadap reseptor, atau penargetan pasif, yang didasarkan pada peningkatan permeabilitas dan efek retensi. Dalam pemilihan reseptor yang sesuai untuk nanopartikel penargetan kanker. Penting untuk mempertimbangkan berbagai kriteria, dengan fokus utama pada ekspresi berlebih dari reseptor spesifik pada jaringan kanker dibandingkan dengan sel normal. Salah satu kelompok reseptor yang memenuhi kriteria ini adalah reseptor folat, yang merupakan glikoprotein dengan berat molekul 35-40 kDa.
Reseptor folat (dikenal sebagai vitamin B9) memediasi pengambilan asam folat (FA) oleh sel, diekspresikan secara berlebihan pada membran plasma banyak jenis sel kanker. Termasuk kanker payudara, endometrium, ovarium, dan sistem saraf pusat. Sedangkan jaringan normal jarang mengekspresikan reseptor folat. Oleh karena itu, reseptor folat menjadi perhatian khusus dalam penelitian kanker karena reseptor ini sering diekspresikan secara berlebihan pada membran plasma sel kanker. Sehingga menjadikannya agen penargetan kanker yang potensial untuk terapi kanker dan pendekatan diagnostik.
Dengan demikian, penelitian ini berfokus pada pengembangan selulosa nanokristalin yang difungsikan FA yang baru dan hemat biaya untuk menargetkan kanker tumor yang merupakan reseptor folat positif. NCC yang difungsikan FA disintesis dengan memfungsikan asam folat (FA) menjadi selulosa nanokristalin (NCC) sebagai nanocarrier melalui reaksi asilasi amino. Sifat mikro-struktural dari NCC yang difungsikan NCC dan FA ditentukan melalui beberapa analisis (misalnya, distribusi ukuran partikel dan analisis fungsional permukaan kimia). Selanjutnya, kekhususan penargetan kanker dari NCC yang difungsikan FA ditentukan dengan menggunakan sel kanker HT-29 dan SW-620. Sedangkan sel CCD-18 Co akan digunakan sebagai kontrol negatif sebagai pembanding. Biokompatibilitas darah juga diperiksa menggunakan sampel darah manusia.
Studi ini berfokus pada pengembangan selulosa nanokristalin (NCC) yang difungsikan secara biokompatibel dan stabil sebagai sistem penghantaran obat potensial untuk menargetkan sel kanker positif reseptor folat. NCC yang difungsikan FA disintesis melalui serangkaian reaksi kimia, menghasilkan nanopartikel dengan sifat yang menguntungkan untuk aplikasi biomedis. Analisis mikrostruktur mengungkapkan bahwa NCC yang difungsikan mempertahankan morfologi berbentuk batang dan menunjukkan diameter hidrodinamik yang cocok untuk menghindari sistem fagositik mononuklear sementara cukup besar untuk menargetkan jaringan tumor. Yang penting, nanopartikel ini memiliki muatan permukaan negatif, meningkatkan stabilitasnya dan menolak potensi agregasi. Kekhususan pengikatan NCC yang difungsikan FA dengan sel kanker yang reseptor folat positif ditunjukkan melalui berbagai pengujian.
Uji penghambatan asam folat bebas menunjukkan sekitar 30% penurunan pengikatan NCC yang difungsikan dengan adanya hanya 5 mM FA bebas, yang menegaskan selektivitasnya terhadap sel-sel positif reseptor folat. Mikroskop confocal selanjutnya memvalidasi kekhususan ini, karena hanya sel kanker yang menunjukkan ikatan NCC yang difungsikan secara signifikan. Yang terpenting, uji biokompatibilitas menunjukkan bahwa NCC dan NCC yang difungsikan FA memiliki efek minimal pada sel darah merah, dan tidak menyebabkan agregasi eritrosit. Selain itu, uji viabilitas sel menunjukkan NCC yang difungsikan memiliki sitotoksisitas selektif terhadap sel kanker kolorektal HT-29 dan SW-620 (viabilitas sel 68% “88%) sementara sel-sel usus besar non-kanker terhindar dari CCD-18Co (viabilitas sel 81% “97%).
‹K±ð²õ¾±³¾±è³Ü±ô²¹²Ô
‹Dengan kemajuan nanoteknologi, polimer alami berbasis biomassa ditemukan untuk dimanfaatkan dalam bidang biomedis. NCC yang berasal dari residu pertanian memberikan sifat morfologi, biologi dan kimia yang membuatnya cocok sebagai sistem pembawa obat. NCC yang difungsikan FA yang berhasil diamati dengan adanya nanokristalit berbentuk batang dengan lebar 4“32 nm dan panjang 20“100 nm. Potensi pengikatan NCC terkonjugasi FA pertama kali diuji pada garis sel HT-29 dan SW620. NCC yang difungsikan FA menunjukkan afinitas yang sangat tinggi terhadap FA. Properti khusus ini memungkinkannya menargetkan sel kanker positif reseptor folat dengan efisiensi tinggi. Investigasi juga menunjukkan NCC dan NCC yang difungsikan FA memiliki biokompatibilitas tinggi. Hal ini membuat mereka menjadi bahan yang menjanjikan untuk digunakan dalam sistem pembawa obat yang menargetkan tumor kanker atau bahkan agen bioimaging diagnostik untuk mendeteksi kanker.
Penulis: Prof. Mochamad Zakki Fahmi, S.Si., M.Si., Ph.D.
Link Asli Paper:
