Penghambatan Siklus Sel dan Induksi Apoptosis Ekstrak Metanol Streptomyces sp. GMY01 pada Lini Sel Kanker Serviks HeLa

ANIF YUNI MUALLIFAH, Prof. Dr. Mustofa, Apt. M.Kes.; Dr. Ir. Jaka Widada, M.P.

2021 | Tesis | MAGISTER BIOTEKNOLOGI

Kanker serviks merupakan kasus terbanyak kedua yang terjadi di Indonesia. Metabolit sekunder dari bakteri laut Streptomyces sp. GMY01 menunjukkan aktivitas antikanker. Karakteristik sel kanker yang selalu menghindar dari program kematian sel dapat dijadikan sebagai target terapi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kluster gen biosintesis senyawa antikanker, aktivitas sitotoksik ekstrak metanol Streptomyces sp. GMY01, mekanisme antikanker pada siklus sel dan apoptosis sel pada lini sel HeLa, dan mengetahui senyawa dalam ekstrak. Program AntiSMASH 6.0 digunakan dalam prediksi kluster gen biosintesis, metabolit sekunder GMY01 dihasilkan melalui fermentasi cair pada Starch Nitrate Broth (SNB) dan diperoleh dari ekstraseluler dan intraseluler menggunakan teknik freeze dryer. Uji MTT digunakan untuk uji aktivitas sitotoksik sedangkan penghambatan siklus sel dan induksi apoptosis menggunakan uji flowcytometry serta LCMS/MS digunakan untuk identifikasi senyawa. Hasil penelitian menunjukkan ekstrak metanol whole culture freeze dry (EMWC-FD) memiliki aktivitas sitotoksik sedang/aktif pada sel HeLa (IC50 = 68,78 µg/ mL. ½IC50 dan IC50 EMWC-FD berpengaruh terhadap siklus sel dengan meningkatkan populasi fase S dari 12,85% masing-masing menjadi 30,25% dan 17,6% dan apoptosis menunjukkan populasi sel 66% dan 82,45%. Salah satu senyawa EMWC-FD teridentifikasi sebagai 2α, 3β, 4α-Trihydroxy nortropane (C7H13NO3) dan diketahui memiliki potensi sebagai penghambat enzim glukosidase dan antikanker. Senyawa utama yang teridentifikasi adalah kandidat komponen dengan formula C21H37N (303.293 Da) dan diprediksi memiliki aktivitas antikanker. Hasil penelitian menunjukkan senyawa yang terdeteksi dalam EMWC-FD berpotensi sebagai kandidat antikanker untuk kanker serviks.

Cervixal cancer is the second most common case in Indonesia. Secondary metabolite from marine bacteria of Streptomyces sp. GMY01 showed anticancer activities. This study aimed to determine biosynthetic gene clusters (BGCs) of anticancer compound, the cytotoxic activities of Streptomyces sp. GMY01 methanolic extracts, anticancer mechanism on cell cycle and apoptosis on HeLa cell line, and to determine the extracts compounds. Identification of BGCs using AntiSMASH 6.0. Secondary metabolites of GMY01 were produced by liquid fermentation on starch nitrate broth (SNB) and were obtained from extracellular and intracellular using the freeze dryer. MTT assay to cytotoxic activities and cell cycle inhibition and induction apoptosis using flowcytometry assay. LCMS/MS was used to identification of compounds. The results showed the methanolic extract of whole culture freeze dry (EMWC-FD) had moderate/active cytotoxic activities on the HeLa cell (IC50=68.78 µg/ mL. ½IC50 and IC50 EMWC-FD had effect on cell cycle with increasing the population of S phase from 12.85% to 30.25% and 17.6% respectively and the apoptosis showed cell population of 66 % and 82.45%. The compound EMWC-FD was identifed as 2α,3β,4α-Trihydroxy nortropane (C7H13NO3) and it had been known have activity as glucosidase inhibitor and anticancer. The main identified compound was candidate mass which has C21H37N formula (303.293 Da) and predicted to have anticancer activity. This study showed the detected compound contained in the EMWC-FD had the potential as anticancer candidate for servixal cancer.

Kata Kunci : cell cycle, apoptosis, streptomyces, anticancer, freeze drying