Di Indonesia, insidensi kanker payudara pada wanita terhitung 19,2% dan angka kematiannya mencapai 25,5%. Umumnya, pengobatan kanker memanfaatkan efek sitotoksik suatu senyawa. Efek sitotoksik Ribosome- Inactivating Protein (RIP) pada sel kanker terbukti lebih tinggi daripada sel normal. RIP membutuhkan sistem penghantaran yang tepat untuk melindunginya dari degradasi proteosom di endosom. Nanopartikel kitosan memiliki mekanisme “hipotesis spons proton” untuk melindungi protein dari degradasi. Kitosan dan pektin sering digunakan sebagai formula dasar sistem penghantaran obat karena sifatnya yang biodegradabel, dan biokompatibel. Nanopartikel kitosan-pektin dapat diformulasikan dengan metode kompleks polielektrolit. EpCAM menunjukkan ekspressi berlebih pada sel kanker payudara, sehingga dapat digunakan sebagai biomarker terapi. Oleh karena itu, penelitian ini bermaksud mengembangkan sistem penghantaran RIP menggunakan nanopartikel kitosanpektin dengan penanda anti EpCAM untuk terapi kanker payudara. Protein diekstraksi dari daun M.jalapa (protein MJ). Uji aktivitas keberadaan RIP dilakukan dengan pemotongan DNA superkoil. RIP dikemas dengan kitosan rantai sedang sebagai matriks dan pektin sebagai penaut silang melalui metode polielektrolit kompleks. Kemudian, antibodi anti EpCAM dikonjugasikan pada nanopartikel protein MJ melalui reaksi karbodiimede. Karakterisasi nanopartikel meliputi effisiensi enkapsulasi, pengamatan morfologi nanopartikel dengan transmissi elektron mikroskopi (TEM), analisis pengukuran partikel, indeks polidispersitas, dan potensial zeta. Nanopartikel protein MJ terkonjugasi anti EpCAM dan tanpa anti EpCAM diuji sitotoksik terhadap sel T47D dan sel Vero. Protein MJ mampu memotong DNA superkoil (pET-28) menjadi DNA linear dan nik-sirkular. Konsentrasi optimal kitosan : protein MJ : pektin adalah 0,01%:0,01%:1% (b/v). Effisiensi enkapsulasi nanopartikel protein MJ adalah 98,97% ± 0,07%. Morfologi nanopartikel tanpa anti EpCAM menunjukkan struktur amorfik dengan ukuran 200,00nm. Nanopartikel terkonjugasi anti EpCAM menunjukkan rerata ukuran partikel sebesar 367,67nm, indeks polidispersitas 0,332, dan potensial zeta +39,97mV. Uji sitotoksik menunjukkan bahwa nanopartikel kitosan-pektin protein MJ terkonjugasi anti EpCAM maupun tanpa anti EpCAM keduanya efektif meningkatkan sitotoksisitas protein MJ terhadap sel T47D dan Vero dibandingkan protein MJ tanpa nanopartikel.

In Indonesia, breast cancer cases are 19.2% and its death cases are 25.5%. Usually, cancer treatment used cytotoxic effect of compounds. Cytotoxic effect of Ribosome-Inactivating Proteins (RIPs) on malignant cells are higher than normal cells. RIPs need delivery system to protect it from proteosome degradation in endosome. Chitosan nanoparticles have “proton sponge hypothesis” mechanism to protect proteins from degradation. Chitosan and pectin is used as basic formula of drug delivery because of its biodegradable and biocompatible properties. Chitosan-pectin nanoparticles can be formulated by polyelectrolit complex. EpCAM showed excessive expression in breast cancer cells thus can be used as a therapeutic biomarker. Thus, the aim of this research was to develop chitosanpectin nanoparticles integrated by RIPs and conjugated with anti EpCAM for breast cancer therapy. Protein was extracted from M.jalapa leaves (MJ protein). RIPs activity was assayed by cutting pDNA. MJ protein were loaded into chitosan nanoparticles using medium viscous chitosan and pectin as cross-linker with polyelectrolit complex method. Anti EpCAM was conjugated to MJ protein chitosan-pectin nanoparticles by carbodiimide reaction and characterized for its entrapment efficiency, morphology by transmission electron microscope, particles size, and zeta potential. MJ protein nanoparticles conjugated anti EpCAM and without anti Ep-CAM were cytotoxicity assayed toward T47D and Vero cell lines. MJ protein was able to cleave the pDNA into linear and nicked-circular ones. The nanoparticles optimal concentration of medium viscous chitosan: MJ protein : pectin was 0.01%: 0.01%: 1% (m/v). A high entrapment efficiency of MJ protein nanoparticles was 98.97 ± 0.07%. Morphology nanoparticles showed an amorphic structure with 200.00nm particles size. The nanoparticles conjugated anti EpCAM showed average particles size 367.67nm, polydispersity index 0.332, and zeta potential +39.97mV. MJ protein chitosan-pectin nanoparticles with anti EpCAM conjugated and without anti EpCAM both effectively increased cytotoxicity effects toward T47D and Vero cell lines than MJ proteins without nanoparticles.

Kata Kunci : Mirabilis jalapa L., RIP, nanopartikel, kitosan, pektin, anti EpCAM