Sitotoksisitas Sediaan Nanopartikel Kitosan miR-217 terhadap Cell Line Karsinoma Hepatoseluler HepG2: Kajian In Vitro terhadap Ekspresi mRNA PTEN dan p21

DHANI RINALDI M, Prof. dr. Sofia Mubarika Haryana, M.Med.Sc, Ph.D; Dr.rer.nat. Ronny Martien, M.Si

2021 | Tesis | MAGISTER BIOTEKNOLOGI

miR-217 adalah salah satu miRNA yang mengalami penurunan ekspresi pada jaringan karsinoma hepatoselular (KHS). Pemberian mimik miR-217 menunjukan efek sitotoksik terhadap jaringan KHS. Kendati demikian, studi bioinformatik maupun eksperimental dari miR-217 menunjukkan potensi molekul tersebut dalam memodulasi mRNA PTEN dan p21, mRNA yang berperan dalam mekanisme tumor suppressing pada KHS. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan karakterisasi nanokitosan miR-217 yang sitotoksisik terhadap sel KHS dan mengamati efek paradoks miR-217 terhadap ekspresi PTEN dan p21. Formulasi nanokitosan dari mimik miR-217 dikarakterisasi kualitasnya dengan uji efisiensi enkapsulasi, elektroforesis gel, dan Scanning Electron Microscopy (SEM). Tujuh seri konsentrasi (50, 60, 70, 80, 90, 100, dan 110 uM) diujikan pada model KHS sel HepG2 di 96-well plate demi mendapatkan nilai IC50 dari miR-217. Perlakuan dosis IC50, 1/2 IC50, dan 1/4 IC50 dari miR-217 pada HepG2 di 6-well plate dilakukan untuk tujuan kuantifikasi ekspresi gen yang dilakukan dengan metode two-step RT-PCR. Hasil yang diperoleh kemudian diproses lebih lanjut menggunakan analisis statistika. Hasil efisiensi enkapsulasian nanokitosan menghasilkan angka 95,17%. Formulasi kitosan ini terkonfirmasi pada pengamatan gel elektroforesis dan SEM. Uji sitotoksisitas menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang bermakna dari penggunaan miR-217 pada HepG2; diperoleh nilai IC50 sebesar 136,4 dan 123,5 uM untuk naked miR dan nanokitosan miR, berturut-turut. Analisis ekspresi relatif PTEN mengunjukkan terjadi penurunan ekspresi yang signifikan sebanyak 1-1,5 kali (p<0.001) sedangkan ekspresi relatif p21 mengalami peningkatan yang tidak signifikan. Dapat disimpulkan bahwa formula nanokitosan miR-217 memiliki efek sitotoksik terhadap sel HepG2. Ditemukan adanya peningkatan ekspresi pada PTEN, tapi hal yang sama tidak terjadi pada p21

miR-217 is one of the miRNAs that has downregulated in the hepatocellular carcinoma (HCC) tissue. The administration of miR-217 showed a cytotoxic effect on the HCC tissue. However, both bioinformatic and experimental studies of miR-217 demonstrate the potential for this molecule to modulate PTEN and p21, which played a role in tumor suppressing mechanisms in HCC. This study aims to characterize the nanochitosan miR-217 formulation which is cytotoxic against KHS cells and to study the paradox effects of miR-217 on the expression of PTEN and p21 in HCC. The quality of the nanochitosan formulation from miR-217 was characterized by encapsulation efficiency tests, gel electrophoresis, and Scanning Electron Microscopy (SEM). Seven series of concentrations (50, 60, 70, 80, 90, 100, and 110 uM) were tested on HCC model HepG2 cell using 96-well plates to obtain IC50 values. Treatment of IC50, 1/2 IC50, and 1/4 IC50 doses of miR-217 on HepG2 on 6-well plates was carried out for the purpose of quantifying gene expression by the two-step RT-PCR method. The results obtained are then further processed using statistical analysis. The result of the nanochitosan encapsulation efficiency was 95.17%. This chitosan formulation was confirmed by observations using gel electrophoresis and SEM. The cytotoxicity test showed that there was a significant difference from the use of miR-217 to treat HepG2; IC50 value acquired by 136,4 and 123.5 uM for naked miR and nanochitosan miR, respectively. The post-treatment analysis of the PTEN relative expression showed that there was a significant downregulation by 1-1.5 times (p<0.001), while p21 had an insignificant upregulation. It can be concluded that nanochitosan miR-217 formula has a cytotoxic effect on HepG2 cells. Upregulation of PTEN was observed while this trait absent on p21 expression.

Kata Kunci : miR-217, PTEN, p21, Karsinoma Hepatoseluler, HepG2