“Palu Molekuler”, Mampu Menghancurkan 99 Persen Sel Kanker Tanpa Kemoterapi

Saat disinari menggunakan cahaya inframerah dekat, elektron di dalam molekul tersebut mulai bergerak secara serempak membentuk fenomena yang dikenal sebagai plasmon molekuler (molecular plasmons). Berbeda dengan reaksi kimia biasa, fenomena ini menghasilkan getaran kolektif yang sangat kuat.

Kecepatan getarannya mencapai sekitar 40 triliun kali setiap detik. Getaran luar biasa cepat tersebut membuat molekul bekerja layaknya palu pneumatik berukuran nano yang terus menghantam membran sel kanker hingga robek. Begitu membran rusak, isi sel keluar dan sel kanker mati dalam waktu singkat.

“Ini adalah pertama kalinya plasmon molekuler dimanfaatkan untuk menggerakkan seluruh molekul sehingga menghasilkan aksi mekanis yang secara langsung merobek membran sel kanker,” kata Ayala-Orozco.

Satu Juta Kali Lebih Cepat

Konsep mesin molekuler sebenarnya bukan hal baru. Pada 2016, Hadiah Nobel Kimia diberikan kepada tiga ilmuwan yang berhasil mengembangkan mesin molekuler pertama di dunia, termasuk motor molekuler tipe Feringa yang dapat berputar ketika diberi cahaya. Motor tersebut juga pernah diusulkan sebagai kandidat penghancur sel kanker.

Namun, menurut Prof. James Tour, molecular jackhammer merupakan lompatan teknologi yang sangat besar. “Ini adalah generasi baru mesin molekuler,” ujar Tour. “Gerakan mekanisnya lebih dari satu juta kali lebih cepat dibandingkan motor tipe Feringa sebelumnya. Selain itu, teknologi ini dapat diaktifkan menggunakan cahaya inframerah dekat, bukan cahaya tampak,” tambahnya.

Perbedaan tersebut sangat penting. Cahaya tampak hanya mampu menembus jaringan tubuh beberapa milimeter, sedangkan cahaya inframerah dekat memiliki kemampuan penetrasi jauh lebih dalam. Artinya, teknologi ini secara teori berpotensi menjangkau tumor yang berada di bawah kulit, di organ dalam, bahkan pada jaringan tulang tanpa harus membuka tubuh melalui operasi besar.

Mengapa Sel Kanker

Sulit Melawan?

Salah satu penyebab kegagalan terapi kanker adalah kemampuan sel kanker untuk terus berevolusi. Setelah berkali-kali terkena kemoterapi atau terapi target, sebagian sel mampu mengalami mutasi sehingga menjadi kebal terhadap obat. Fenomena ini dikenal sebagai drug resistance atau resistensi terapi.

Karena molecular jackhammer tidak menyerang jalur biokimia, melainkan menghancurkan sel secara fisik, para peneliti memperkirakan kemungkinan munculnya resistensi menjadi jauh lebih kecil. Ibarat sebuah balon yang ditusuk jarum, sel kanker tidak memiliki banyak kesempatan untuk mengembangkan mekanisme pertahanan terhadap kerusakan mekanis tersebut. Meski demikian, hipotesis tersebut masih harus dibuktikan melalui penelitian lanjutan pada hewan maupun manusia.

Awal yang Menjanjikan

Dalam penelitian pertama, para ilmuwan menguji molecular jackhammer pada berbagai kultur sel kanker. Hasilnya menunjukkan sekitar 99 persen sel kanker berhasil dihancurkan setelah molekul diaktifkan menggunakan cahaya inframerah dekat.