Hidrogel Penghantar Obat untuk Terapi Kanker Hati

KANKER hati adalah pertumbuhan sel abnormal dan tidak terkendali di dalam organ hati yang membentuk tumor ganas. Kanker ini memiliki risiko kekambuhan dan sering baru terdeteksi ketika sudah memasuki tahap lanjut.

Ilmuwan dari Terasaki Institute for Biomedical Innovation (TIBI) mengembangkan hidrogel yang dapat disuntikkan atau diberikan melalui kateter untuk meningkatkan pengobatan hepatocellular carcinoma (HCC), salah satu jenis kanker hati yang mematikan.

Material tersebut dirancang sebagai sistem penghantaran obat yang mampu melepaskan kombinasi obat kemoterapi dan imunoterapi secara bertahap dan terkontrol di sekitar tumor. Dalam penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal Advanced Functional Materials tersebut, pendekatan ini menunjukkan kemampuan menekan pertumbuhan sel kanker sekaligus meningkatkan respons kekebalan tubuh terhadap tumor.

HCC merupakan salah satu penyebab utama kematian akibat kanker di dunia. Para peneliti memperkirakan sekitar satu juta kasus baru HCC akan terdiagnosis pada 2025. Pilihan pengobatan yang efektif masih menjadi tantangan.

Pada tumor hati berukuran kecil yang terdiagnosis lebih awal, operasi pengangkatan tumor dapat dilakukan. Namun, kekambuhan dilaporkan terjadi pada sekitar 70 persen pasien dalam kelompok tersebut. Transplantasi hati juga dapat menjadi pilihan, tetapi terbatasnya ketersediaan donor membuat terapi tersebut tidak dapat diberikan kepada seluruh pasien.

Perbaiki Keterbatasan Terapi TACE

Salah satu terapi yang umum digunakan untuk HCC adalah trans-arterial chemoembolization (TACE). Prosedur ini dilakukan dengan memasukkan partikel microbead melalui kateter menuju pembuluh arteri yang memasok darah ke tumor.

Partikel tersebut kemudian menyumbat aliran darah menuju tumor sehingga mengurangi pasokan oksigen dan nutrisi. Pada saat yang sama, microbead dapat membawa obat antikanker untuk meningkatkan konsentrasi obat di sekitar tumor.

Pendekatan ini memungkinkan obat diarahkan secara lebih spesifik dibandingkan pemberian kemoterapi secara sistemik. Namun, TACE masih memiliki sejumlah keterbatasan.

Salah satunya adalah distribusi microbead yang tidak selalu merata. Partikel dapat pecah atau menggumpal sehingga tidak mampu menembus jaringan tumor secara optimal. Selain itu, penghantaran obat kemoterapi saja belum tentu cukup untuk menghancurkan seluruh sel kanker. Tumor dapat berkembang tanpa terkendali karena mampu menekan respons sistem kekebalan tubuh.

Karena itu, imunoterapi menjadi pendekatan yang semakin penting. Obat imunoterapi dapat membantu mengatasi mekanisme penekanan sistem kekebalan tersebut sehingga pertahanan alami tubuh kembali mengenali dan menyerang sel kanker.

Gabungan Kemoterapi dan Imunoterapi

Tim TIBI memanfaatkan karakteristik doxorubicin (DOX), obat kemoterapi yang diketahui dapat memicu immunogenic cell death atau kematian sel yang sekaligus merangsang respons kekebalan terhadap tumor.

Mereka kemudian merancang sistem penghantaran yang dapat memberikan dua jenis obat, yakni DOX dan anti-PD-1, secara berurutan, terarah, dan berkelanjutan. Untuk itu, mereka mengembangkan hidrogel berbahan gelatin yang mengandung Laponite®, sejenis nanoclay.

Laponite® memiliki dua fungsi penting dalam sistem tersebut. Material ini membantu hidrogel agar lebih mudah disuntikkan sekaligus memungkinkan pelepasan obat dikendalikan berdasarkan tingkat keasaman atau pH lingkungan.

Melalui serangkaian eksperimen in vitro, peneliti menentukan formulasi hidrogel serta kondisi pH yang paling sesuai untuk mengatur pelepasan DOX dan anti-PD-1. Percobaan ini juga menunjukkan bahwa pelepasan DOX dari hidrogel dapat membantu mempersiapkan respons imun antitumor di sekitar lokasi tumor secara lebih efektif.

Jika berhasil dikembangkan lebih lanjut, hidrogel penghantar obat ini berpotensi menjadi platform terapi yang memungkinkan kemoterapi dan imunoterapi diberikan secara lebih terarah serta berkelanjutan langsung di lingkungan tumor. hay