Ilmuwan Temukan Sel Imun yang Seharusnya Melawan Kanker Diam-diam Justru Membantu Pertumbuhan Tumor

GENEVA - Para peneliti telah menemukan bahwa tumor dapat mengubah cara kerja neutrofil untuk mendorong pertumbuhan kanker, alih-alih menekannya.

Memprediksi apakah tumor akan tetap terkendali atau berkembang lebih cepat masih menjadi salah satu hal yang paling tidak diketahui dalam onkologi. Sebuah tim di Universitas Jenewa (UNIGE) dan Institut Ludwig untuk Penelitian Kanker melaporkan bahwa salah satu jenis sel yang paling umum dalam sistem kekebalan tubuh, neutrofil, dapat diubah menjadi penolong tumor setelah memasuki lingkungan sekitar tumor. 

Dari SciTechDaily, studi yang diterbitkan dalam Cancer Cell ini menunjukkan sinyal kimia tunggal, CCL3, sebagai fitur kunci dari perubahan tersebut dan petunjuk yang mungkin tentang bagaimana kanker cenderung berperilaku.

Tumor tidak beroperasi secara terisolasi. Tumor tumbuh di dalam lingkungan yang ramai yang terdiri dari sel-sel imun, jaringan ikat, dan sinyal kimia, dan perubahan kecil di lingkungan tersebut dapat mengubah keseimbangan ke arah pengendalian atau perluasan.

“Salah satu kesulitannya terletak pada identifikasi, dalam lingkungan yang baru mulai kita pahami, elemen-elemen yang benar-benar memengaruhi kemampuan tumor untuk tumbuh,” jelas Mikaël Pittet, profesor penuh di Departemen Patologi dan Imunologi dan di Pusat Penelitian Translasi dalam Onko-Hematologi (CRTOH) di Fakultas Kedokteran UNIGE, dan anggota Cabang Lausanne dari Institut Ludwig untuk Penelitian Kanker, yang memimpin pekerjaan ini.

“Pada tahun 2023 , kami menunjukkan bahwa ekspresi dua gen pada makrofag sangat terkait dengan perkembangan penyakit. Ini merupakan variabel sederhana namun informatif untuk memahami tumor dan mengantisipasi perkembangannya. Studi baru kami menyoroti variabel kedua, kali ini melibatkan populasi sel imun lainnya: neutrofil.”

Pemrograman ulang yang merusak

Neutrofil ada di mana-mana dalam aliran darah dan dirancang untuk kecepatan, bergegas ke lokasi cedera atau infeksi untuk mengatasi kerusakan. Namun, pada banyak jenis kanker, keberadaan mereka telah lama dikaitkan dengan prognosis yang lebih buruk, dan studi ini menawarkan penjelasan yang lebih jelas tentang apa yang mungkin terjadi setelah mereka tiba.

“Kami menemukan bahwa neutrofil yang direkrut oleh tumor mengalami pemrograman ulang aktivitasnya: mereka mulai memproduksi molekul secara lokal—kemokin CCL3—yang mendorong pertumbuhan tumor,” jelas Mikaël Pittet.

Tantangan eksperimental dan bioinformatika 

Membuktikan bahwa CCL3 adalah kuncinya membutuhkan rekayasa yang cermat. Neutrofil terkenal sulit dipelajari karena umurnya pendek dan tidak berperilaku baik dalam banyak pengaturan laboratorium, yang membuatnya sulit untuk mengisolasi sebab dan akibat.

“Neutrofil sangat sulit dipelajari dan dimanipulasi secara genetik,” jelas Evangelia Bolli, salah satu penulis utama studi ini dan bertanggung jawab atas komponen eksperimentalnya, yang saat itu merupakan peneliti pascadoktoral di Departemen Patologi dan Imunologi di Fakultas Kedokteran UNIGE, dan sekarang menjadi peneliti pascadoktoral di Broad Institute of MIT dan Harvard. “Kami menggabungkan berbagai pendekatan untuk mengontrol ekspresi gen CCL3 secara spesifik pada neutrofil, tanpa menghambatnya pada sel lain. Suatu upaya yang rumit!”

Hasilnya? Tanpa CCL3, neutrofil kehilangan aksi pro-tumornya. Mereka terus berfungsi normal di aliran darah dan masih mampu berkumpul di dalam tumor, tetapi mereka tidak lagi menunjukkan pemrograman ulang berbahaya yang terlihat sebelumnya.

Untuk melengkapi analisis mereka, tim peneliti memeriksa kembali data dari berbagai studi independen. “Kami harus berinovasi untuk mendeteksi neutrofil dengan lebih akurat,” jelas Pratyaksha Wirapati, salah satu penulis utama dan spesialis bioinformatika. “Aktivitas genetiknya yang rendah seringkali membuat mereka tidak terlihat menggunakan alat analisis standar. Dengan mengembangkan metode baru, kami dapat menunjukkan bahwa, pada banyak kanker, sel-sel ini memiliki jalur yang sama: mereka menghasilkan sejumlah besar CCL3, yang terkait dengan aktivitas pro-tumor.”

Menuju penanda prognostik potensial

Dengan CCL3, tim Mikaël Pittet kini telah mengidentifikasi variabel baru yang kemungkinan besar memberikan informasi tentang perkembangan tumor. “Kami sedang menguraikan 'kartu identitas' tumor dengan mengidentifikasi, satu per satu, variabel-variabel kunci yang menentukan evolusi penyakit,” jelas peneliti tersebut. “Pekerjaan kami menunjukkan bahwa terdapat sejumlah variabel yang terbatas. Setelah diidentifikasi dengan benar, variabel-variabel ini dapat membantu menyesuaikan penanganan setiap pasien dengan lebih baik dan, pada akhirnya, menawarkan perawatan yang lebih efektif dan personal.”