PENELUSURAN MEKANISME AKSI BRAZILIN DAN BRAZILEIN DARI SECANG (Caesalpinia sappan L.) DALAM MENGHAMBAT METASTASIS SEL KANKER PAYUDARA BERTARGET HER2 SIGNALING

SRI HANDAYANI, Prof.Dr. Edy Meiyanto, M.Si., Apt., Dr. Riris Istighfari Jenie, M.Si., Apt., Prof.Dr. Ratna Asmah Susidarti, M.S., Apt., Dr. Zalinar Udin

2017 | Disertasi | S3 Ilmu Farmasi

Adanya overekspresi HER2 pada kanker payudara meningkatkan progresi dan invasi tumor serta resistensinya terhadap agen kemoterapi. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa brazilein hasil isolasi dari secang mampu meningkatkan sensitivitas sel MCF-7/Dox terhadap doxorubicin. Penelitian ini bertujuan untuk mencari mekanisme aksi brazilin dan brazilein dari secang dan kombinasinya dengan agen kemoterapi doxorubicin dalam menghambat proliferasi, migrasi dan invasi sel kanker payudara overekspresi HER2. Pada penelitian ini dilakukan uji sitotoksik brazilin dan brazilein tunggal serta kombinasinya dengan doxorubicin pada sel MCF-7/HER2 menggunakan metode MTT dengan parameter nilai IC50 dan nilai combination index (CI). Profil siklus sel dan deteksi apoptosis menggunakan metode flow cytometry dilakukan untuk melihat mekanisme sitotoksik senyawa uji. Selanjutnya, uji efek penghambatan migrasi dan invasi brazilin dan brazilein tunggal serta kombinasinya dengan doxorubicin menggunakan metode migration and invasion assay dan dilanjutkan dengan melihat protein yang berpengaruh dengan pemberian sampel uji menggunakan metode immunoblot dan gelatin zymography. Hasil uji sitotoksisitas brazilin dan brazilein pada sel MCF-7/HER2 menunjukkan nilai IC50 masing-masing sebesar 54 ± 3,7 µM dan 51 ± 2,1 µM. Brazilin dan brazilein juga menunjukkan efek sinergis saat dikombinasi dengan doxorubicin (CI<1). Kombinasi ½ IC50 baik brazilin-doxorubicin maupun brazilein-doxorubicin mampu menghambat siklus sel melalui akumulasi pada fase G2/M dan menginduksi apoptosis dengan kecenderungan menurunkan level ekspresi Bcl-2. Konsentrasi ¼ IC50 brazilin dan brazilein tunggal dan kombinasinya dengan doxorubicin mampu menghambat migrasi dan invasi sel dibandingkan doxorubicin tunggal dengan kecenderungan menurunkan level ekspresi protein yang berperan pada jalur HER2, diantaranya HER2, p120 catenin, Rac1, pIκB, MMP2 dan MMP9. Senyawa brazilin dan brazilein mampu meningkatkan efek doxorubicin dalam menghambat proliferasi, migrasi dan invasi sel kanker payudara overekspresi HER2 (MCF-7/HER2) diduga melalui penghambatan HER2 signaling. Hasil penelitian ini diharapkan akan menjadi dasar untuk pengembangan penelitian lebih lanjut dalam terapi kombinasi pengobatan kanker pada stadium metastasis.

Overexpression of HER2 protein increases proliferation, invasiveness and chemotherapeutic resistances on breast cancer cells. Previously, brazilein enhances sensitivity of doxorubicin on MCF-7/Dox. The aim of this study is to observe molecular mechanism of brazilin and brazilein from Caesalpinia sappan L. single and its combination with doxorubicin on inhibition of overexpressed HER2-cells (MCF-7/HER2) proliferation, migration and invasion. Cytotoxic activity of samples in single and in combination were determined using MTT assay. Cell cycle and apoptosis analysis was examined using flow cytometry. Migration and invasion activity were determine using migration and invasion assay. The level of MMP2 and MMP9 protein secretion which have a role on migration and invasion was examined using gelatin zymography. Observation of protein expression was examined using immunoblotting assay. Cytotoxicity results showed that brazilin and brazilein induced cytotoxic activity on MCF-7/HER2 with IC50 value 54 ± 3.7 µM and 51 ± 2.1 µM respectively. Brazilin and brazilein in combination with doxorubicin showed synergistic effect (CI<1) may through G2/M accumulation and apoptosis induction by suppressing of Bcl-2 expression. Migration and invasion assay showed that combination of brazilin and brazilein with doxorubicin inhibited migration and invasion on MCF-7/HER2 cells compared to doxorubicin alone. Then, immunoblotting and gelatin zymography assay confirmed that combination of brazilin and brazilein with doxorubicin suppressed the expression of protein that have a role on HER2 signaling, such as HER2, p120 catenin, Rac1, pIκB, MMP2 and MMP9. Based on the results, we concluded that brazilin and brazilein enhanced the effect of doxorubicin on inhibition of proliferation, migration and invasion on MCF-7/HER2 and potentially develop developed as an enhancing cytotoxic and antimetastasis agent.

Kata Kunci : Kata kunci: brazilin, brazilein, doxorubicin, HER2, terapi kombinasi, migrasi-invasi.