Peran Sel Punca Kanker dalam Karsinogenesis

Pendahuluan

Kanker ditandai dengan proses pertumbuhan yang menyimpang sebagai respons terhadap kerusakan jaringan. Sel punca biasanya diperlukan untuk memperbaiki jaringan yang rusak, namun saat ini dipertimbangkan memiliki peran dalam pembentukan, pertumbuhan, dan pemeliharaan tumor. Penelitian telah menemukan bahwa beberapa jenis sel punca dapat memicu kanker dan dinamakan cancer stem cell atau sel punca kanker. Hipotesis pada sel punca kanker yaitu hanya beberapa sel di dalam tumor yang bersifat tumorigenik, yang memiliki kemampuan pembaharuan diri dan plastisitas diferensiasi.

Sel Punca Kanker

Sel punca kanker didefinisikan sebagai sel di dalam populasi tumor yang mempunyai kemampuan untuk memperbaharui diri sendiri dan merupakan asal dari seluruh sel yang bersifat heterogen. Sel punca kanker disebut juga sebagai tumor–initiating cells atau tumorigenic cells atau cancer repopulating cell karena diduga memiliki potensi proliferasi untuk menjaga massa tumor dalam tumorigenesis, metastasis dan dan resisten terhadap terapi. Sel punca kanker mungkin berasal dari jaringan sel punca yang mengalami mutasi atau dari sel kanker yang telah mendapatkan kemampuan seperti sel punca.

Sel punca dapat dibagi menjadi symmetric cell division dan asymmetric division cell. Symmetric cell division merupakan pembelahan sel punca secara simetris dengan menghasilkan dua sel punca yang sama. Asymmetric cell division merupakan pembelahan sel secara asimetris yang menghasilkan sel punca baru dan sel anakan yang memiliki kemampuan berdiferensiasi.

Asal Sel Punca Kanker dan Karakteristiknya

Terdapat tiga hipotesis mengenai asal usul sel punca kanker. Hipotesis pertama menyatakan sel punca kanker berasal dari sel punca dewasa normal yang telah mengalami mutasi genetik. Hipotesis kedua, menyatakan sel punca kanker berkembang dari sel tumor melalui jalur epithelial-mesenchymal transition (EMT). Hipotesis ketiga, menyatakan sel punca kanker dapat berasal dari induced pluripotent stem cells.

Pada dasarnya sel punca kanker dan sel punca normal memiliki karakteristik yang sama. Sel punca merupakan awal dari pertumbuhan sel lain yang menyusun seluruh tubuh organisme. Untuk dapat diklasifikasikan sebagai sel punca, sel harus memiliki karakteristik yang belum berdiferensiasi, dapat memperbaharui diri, dan mampu berdiferensiasi menjadi lebih dari satu jenis sel (multipoten/pluripoten). Perbedaan antara sel punca kanker dengan sel punca normal terletak pada perbedaan lingkungan mikro dari kedua jenis sel punca, disebut dengan niche. Lingkungan mikro (niche) adalah membran basal, komponen matriks ekstraseluler, membran sel, dan faktor-faktor yang dihasilkan oleh kompartemen tubuh.

Peran Sel Punca Kanker dalam Karsinogenesis

Kemampuan sel punca kanker yang dipengaruhi lingkungan mikro tergantung pada sinyal eksternal dan regulasi sel tertentu. Regulasi intrinsik sel mencakup faktor-faktor yang mengontrol pembelahan sel secara asimetris, ekspresi gen, dan siklus sel. Niche berinteraksi baik dengan sinyal dari lingkungan terdekat maupun dari lingkungan yang jauh. Diduga ada beberapa macam modulator yang dapat mengontrol sel punca kanker. Modulator kemudian berperan untuk membuat hubungan sementara dengan lingkungan mikronya. Dari beberapa penelitian diketahui adanya pensinyalan seluler seperti WNT, hedgehog, Notch, PI3K/Akt, STAT dan NFkB. Jalur pensinyalan keseluruhan ini selain berkontribusi pada proliferasi dan diferensiasi sel punca kanker tetapi juga mempengaruhi kemampuan sel tersebut untuk bertahan dari proses apoptosis.

Sel punca mengikuti jalur pensinyalan yang mengarahkan diferensiasi menjadi sel dewasa dan mengatur pembaruan diri, disregulasi pensinyalan tersebut dapat mengakibatkan pembentukan tumor. Perubahan yang terjadi di lingkungan mikro tumor atau mutasi APC/KRAS juga dapat mendorong inisiasi, ekspansi, dan perkembangan keganasan tumor. Selain itu, fibroblas stroma mensekresi faktor pertumbuhan dan sitokin inflamasi, yaitu interleukin-8 yang merupakan aktivator dari jalur JAK/STAT 3 (Janus-activated kinase/signal transducer and activator of transcription), yang dikenal untuk mempromosikan inisiasi tumor dan perkembangan kanker.

Sel punca kanker resisten terhadap kemoterapi dan radioterapi. Pengobatan yang dilakukan untuk menghancurkan sel kanker hanya berhasil pada sel-sel kanker yang bukan sel punca kanker. Hal ini mungkin menjelaskan fenomena penyusutan tumor dan keberhasilan terapi namun tanpa peningkatan kelangsungan hidup pasien. Banyak faktor telah dihipotesiskan berkontribusi pada resistensi sel punca kanker terhadap pengobatan, diantaranya peran sentral dari lingkungan mikro tumor. Lingkungan mikro tumor biasanya terdapat banyak faktor pertumbuhan (misalnya, TGF-β) dan sitokin, yang kemungkinan mengaktifkan jalur yang berdampak pada kelangsungan hidup sel punca kanker. Sitokin dan faktor pertumbuhan yang ada di niche sel punca kanker dapat mempromosikan plastisitas dan sifat EMT yang pada akhirnya menghasilkan hasil pengobatan yang buruk. Selain itu, siklus sel punca kanker yang relatif lambat sangat berbeda dengan sel kanker yang membelah secara relatif cepat, yang banyak menjadi target agen kemoterapi.

Kesimpulan

Sel punca kanker terlibat dalam tiga proses utama yang mengontrol perkembangan tumor:

Sel punca kanker dapat terlibat dalam pertumbuhan dan perkembangan massa tumor. Penelitian telah membuktikan ketika sel punca tumor diisolasi dan ditransplantasikan pada tikus dengan sistem imun yang terganggu, maka dapat terbentuk tumor yang identik dengan tumor yang telah diisolasi tersebut.
Sel punca kanker terlibat dalam penyebaran metastasis. Sel punca kanker menjadi satu-satunya sel tumor yang mampu berpindah menuju organ yang lain dan menimbulkan metastasis.
Sel punca kanker juga berperan dalam resistensi obat dan kekambuhan kanker.

Sel punca kanker biasanya berproliferasi jauh lebih lambat daripada sel lain, sehingga membuat sel punca kanker menjadi kurang efektif terhadap pengobatan yang menyerang sel yang berproliferasi cepat seperti kemoterapi. Hal ini bisa menjadi penjelasan bahwa kekambuhan tumor mungkin bisa muncul kembali.