Tim peneliti di Korea Selatan mengembangkan teknologi antikanker dengan pendekatan baru: mematikan hanya “saklar” tertentu pemicu kanker di tengah jaringan sinyal kompleks di dalam sel.
Pendekatan ini diharapkan menekan efek samping yang selama ini muncul ketika terapi menghancurkan protein secara luas, sekaligus meningkatkan presisi pengobatan secara signifikan.
Tim gabungan Universitas Keimyung (Profesor Kwon Taek-gyu dari Fakultas Kedokteran, Profesor Park Kwang-soo dari Fakultas Farmasi) dan Universitas Yonsei (Profesor Shin Dong-hyuk dari Departemen Ilmu Hayati) mengumumkan pada tanggal 8 bahwa mereka mengembangkan teknologi ‘bioPhosTAC (bioPhosTAC)’ yang secara selektif menghilangkan hanya sinyal fosforilasi tertentu dari protein yang ditargetkan.
Hasil riset ini dipublikasikan di jurnal internasional bereputasi ‘Advanced Science’ (faktor dampak 14,1). Dalam studi tersebut, Dr. Seo Seung-eon dan Dr. Woo Seon-min dari Universitas Keimyung serta mahasiswa Choi Min-hyung dari Universitas Yonsei tercantum sebagai penulis pertama bersama.
Hanya ‘sinyal keliru’ yang mendorong kanker dipilih untuk dihapus
Sel tumbuh dan membelah melalui proses yang disebut ‘fosforilasi protein’.
Ketika sebuah saklar bernama ‘fosfat’ menempel pada protein, sel dapat berfungsi. Namun, jika saklar ini rusak, sel dapat tumbuh berlebihan dan berkembang menjadi kanker.
Obat antikanker konvensional bekerja dengan memblokir secara menyeluruh enzim (kinase) yang menyalakan saklar tersebut. Masalahnya, enzim ini juga memengaruhi saklar lain pada sel normal, bukan hanya pada sel kanker, sehingga memunculkan keterbatasan berupa efek samping di luar target.
Alih-alih memblokir seluruh enzim, tim peneliti menerapkan strategi ‘induksi kedekatan’ dengan membawa langsung enzim yang melepaskan saklar (enzim defosforilasi, fosfatase) ke dekat protein yang mengalami kerusakan.
Obat ‘cincin penghubung ganda’ yang dirancang dengan AI
Untuk mewujudkan strategi tersebut, tim mengembangkan ‘bioPhosTAC’, agen terapeutik bifungsional dengan dua “tangan”, dengan memanfaatkan teknologi desain protein berbasis kecerdasan buatan (AI).
Satu “tangan” menangkap protein target terkait kanker (OTUB1), sementara “tangan” lainnya menangkap enzim defosforilasi (SHP2), sehingga kedua protein ditempelkan sangat berdekatan.
Eksperimen menunjukkan, inhibitor enzim yang selama ini digunakan (inhibitor kinase Src) menurunkan fosforilasi berbagai protein secara bersamaan. Sebaliknya, bioPhosTAC tidak memengaruhi protein normal lain dan secara tepat hanya menghilangkan saklar tertentu (posisi Y26) pada protein target (OTUB1).
Dengan cara itu, tim memastikan mereka dapat mematikan secara presisi hanya ‘mesin pertumbuhan’ (sinyal Raptor·mTORC1) yang diperlukan agar sel kanker membesar dan berproliferasi.
Bekerja hanya pada sel kanker; uji hewan mengonfirmasi penekanan tumor
Untuk meningkatkan selektivitas terhadap sel kanker, tim menambahkan perangkat pengarah (peptida penarget tumor) yang mengenali molekul permukaan sel kanker (KKLC-1), sehingga obat dirancang menembus secara terfokus hanya ke sel kanker.
Pemberian agen terapeutik ini memicu kematian sel kanker secara selektif. Pada uji hewan, agen tersebut juga terakumulasi secara selektif di jaringan tumor dan menunjukkan aktivitas antikanker, sehingga membuktikan efek penekanan tumor yang bermakna.
Penelitian ini dinilai menghadirkan platform baru yang memungkinkan pengendalian presisi hanya pada sinyal tertentu, melampaui teknologi degradasi protein bertarget (TPD) yang selama ini menghilangkan protein target itu sendiri.
Terutama karena dirancang dengan struktur modular, teknologi ini dinilai memiliki keunggulan berupa peluang untuk diperluas penerapannya ke berbagai protein terkait penyakit.
Profesor Kwon Taek-gyu dari Universitas Keimyung menjelaskan, “Jika obat konvensional berfokus pada ‘enzim fosforilasi mana yang akan dihambat’, maka bioPhosTAC merupakan pendekatan baru yang memilih ‘sinyal fosforilasi dari protein mana yang akan dihilangkan’,” seraya menambahkan, “Teknologi ini berpotensi berkembang menjadi strategi terapi presisi generasi berikutnya yang dapat meningkatkan efek pengobatan sekaligus menurunkan efek samping.”
Profesor Park Kwang-soo dari Universitas Keimyung dan Profesor Shin Dong-hyuk dari Universitas Yonsei menambahkan, “Teknologi ini akan dimanfaatkan sebagai platform pengembangan obat baru berbasis kedokteran presisi yang mengatur hanya sinyal tertentu, melampaui teknologi konvensional yang menghilangkan protein itu sendiri.”
