Sel kanker adalah ahli dalam adaptasi. Meskipun sebagian besar sel sehat dapat mengganti sumber bahan bakarnya untuk bertahan hidup saat terjadi kelangkaan nutrisi, banyak tumor mengembangkan ketergantungan khusus pada nutrisi tertentu untuk memicu pembelahan sel yang cepat. Salah satu nutrisi tersebut adalah glutamin, asam amino penting untuk membangun protein dan DNA yang mendorong pertumbuhan tumor.
Fenomena yang sering disebut “kecanduan glutamin” ini telah lama menjadi incaran para peneliti. Namun, kendala utama dalam pengobatan kanker adalah kemampuan sel tumor untuk “berputar”—menemukan jalur metabolisme alternatif untuk bertahan hidup bahkan ketika glutamin diblokir.
Penelitian baru yang dipublikasikan di Molecular Cell telah mengidentifikasi mekanisme spesifik yang memungkinkan kelangsungan hidup ini, dan yang lebih penting, cara potensial untuk mematikannya.
Peran Piruvat dan “Lisensi Metabolik”
Sebuah studi yang dipimpin oleh Dr. Alexis Jourdain dan Dr. Miriam Lisci di Universitas Lausanne (Unil) telah mengeksplorasi bagaimana sel mengabaikan kebutuhannya akan glutamin dengan menggunakan molekul kaya karbon, khususnya piruvat.
Para peneliti menemukan bahwa agar sel dapat menggunakan piruvat sebagai sumber bahan bakar alternatif, sel tersebut bergantung pada enzim mitokondria penting yang disebut piruvat karboksilase. Enzim ini tidak dapat berfungsi sendiri; itu membutuhkan Vitamin B7 (biotin) untuk beroperasi.
Studi ini menunjukkan bahwa Vitamin B7 bertindak sebagai semacam “izin metabolik.” Ketika ada biotin, enzim tersebut diaktifkan, memungkinkan piruvat memasuki sistem energi sel dan mengkompensasi kekurangan glutamin. Jika vitamin ini dihilangkan atau tidak tersedia, enzim akan gagal, “lisensi” akan dicabut, dan kemampuan sel untuk tumbuh dan membelah akan sangat terganggu.
Koneksi FBXW7: Mengapa Beberapa Kanker Lebih Rentan
Penelitian ini juga memberikan hubungan penting antara mutasi genetik dan ketergantungan metabolik. Tim fokus pada FBXW7, gen yang sering bermutasi pada berbagai jenis kanker.
Temuan ini mengungkap rantai kausalitas langsung:
1. Terjadi mutasi: Gen FBXW7 mengalami mutasi.
2. Penipisan enzim: Mutasi ini menyebabkan hilangnya sebagian enzim piruvat karboksilase.
3. Perangkap metabolik: Tanpa enzim ini, sel tidak dapat lagi menggunakan piruvat secara efisien.
4. Ketergantungan: Sel kanker terjebak dalam keadaan ketergantungan mutlak pada glutamin.
Ini adalah temuan yang signifikan karena mengidentifikasi sebagian pasien tertentu—mereka yang mengalami mutasi FBXW7—yang mungkin jauh lebih rentan terhadap pengobatan yang menargetkan metabolisme glutamin.
Implikasi untuk Terapi Kanker di Masa Depan
Selama bertahun-tahun, uji klinis yang mencoba memblokir glutamin menunjukkan hasil yang beragam. Penelitian ini membantu menjelaskan alasannya: sel kanker tidak statis; mereka fleksibel secara metabolik. Jika satu jalur diblokir, mereka akan beralih ke jalur lain, seperti jalur piruvat.
Dengan memahami “rencana cadangan” ini, para ilmuwan dapat beralih ke model pengobatan yang lebih canggih. Daripada menargetkan satu nutrisi saja, terapi di masa depan mungkin berfokus pada gangguan metabolisme secara simultan —menghalangi bahan bakar utama (glutamin) dan mekanisme cadangan (jalur piruvat yang bergantung pada biotin).
“Penelitian ini membuka jalan baru untuk merancang strategi terapi inovatif yang mempertimbangkan fleksibilitas metabolisme sel tumor yang luar biasa,” simpul Alexis Jourdain.
Kesimpulan
Dengan mengidentifikasi bagaimana Vitamin B7 dan enzim piruvat karboksilase memungkinkan sel-sel kanker mengatasi kekurangan nutrisi, para peneliti telah menemukan kerentanan baru yang dapat mengarah pada pengobatan kanker yang lebih efektif dan multi-target.
