FORMULASI NANOPARTIKEL KITOSAN RANTAI PENDEK DAN KITOSAN RANTAI PENDEK-TPP SEBAGAI SISTEM PENGHANTARAN GEN NON VIRAL YANG DITRANSFEKSI PADA SEL KANKER PAYUDARA T47D

LINA WINARTI, S.FARM, APT, Dr.rer.nat.Ronny Martien, MSI.

2011 | Tesis | S2 Ilmu Farmasi

Sejumlah prototipe DNA sekarang dapat mengendalikan perkembangan penyakit melalui induksi atau inhibisi gen, namun cellular uptake yang jelek dan degradasi yang cepat in vivo dari terapi berbasis DNA membutuhkan penggunaan sistem penghantaran yang dapat memfasilitasi internalisasi seluler dan mempertahankan aktivitasnya. Polimer kationik umum digunakan sebagai pembawa gen karena mudah untuk membentuk kompleks dan stabilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan lipopleks. Kitosan polimer kationik yang paling banyak digunakan dalam sistem penghantaran gen karena toksisitas rendah, dan biokompatibel. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memformulasi nanopartikel kitosan rantai pendek-pEGFP-C1 dengan metode kompleks koaservasi. Uji stabilitas formula dilakukan dengan menginkubasi nanopartikel kompleks dengan DNase I dan cairan usus buatan pH 7.0. Uji sitotoksisitas dan transfeksi dievaluasi terhadap sel kanker payudara T47D. Diameter kitosan-pEGFP-C1 nanopartikel berada dalam kisaran ukuran 56nm - 282,8nm, sedang nilai potensial zeta berkisar antara 14,03-16,6 mV. Uji stabilitas menunjukkan bahwa nanopartikel kitosan-pEGFP-1 stabil, tidak terdegradasi oleh DNase I dan cairan usus buatan. Uji sitotoksik kitosan-pEGFP-C1 nanopartikel (pH 4,0) menunjukkan bahwa viabilitas sel adalah > 90% untuk semua formula. Plasmid EGFP-C1 dan EFneo-GFP dapat dihantarkan oleh nanopartikel kitosan dan dapat diekspresikan dalam kultur sel T47D. Menurut hasil tersebut nanopartikel kitosan potensial untuk digunakan sebagai vektor dalam sistem penghantaran non-virus untuk terapi gen.

Recently numerous prototype DNA-based biopharmaceuticals can be used to control disease progression by induction and inhibiting the overexpression of the genes. Since there are poor cellular uptake and rapid in vivo degradation of DNA-based therapeutics the use of delivery systems to facilitate cellular internalization and to preserve their activity is important. Cationic polymers commonly be used as carriers of a gene because of easily to form complexes and higher stability compared to lipoplexs. Chitosan a cationic polymer most widely be used in gene delivery systems because of low toxicity, and biocompatibility. The purpose of this study was to formulate nanoparticles of short chain chitosanpEGFP- C1 by complex coaservation method. Stability test of the formulas was performed by incubating the nanoparticles complex with DNase I and artificial intestinal fluid. Cytotoxicity and transfection studies were evaluated against T47D cell line. The diameter of Chitosan-pEGFP-C1 nanoparticles was on the range of 56 nm – 282.8 nm. The zeta potential was determined to be +14.03 - +16.6 mV. Stability studies showed that chitosan-pEGFP-C1 nanoparticles was stable, not degradated by DNase I for up to 1 hour and artificial intestinal fluid for 4 hour. Cytotoxic assay of ChitosanpEGFP- C1 nanoparticles (pH 4.0) showed that the viability of cell was > 90% for all formulas. EGFP-C1 and EFneo-GFP plasmid delivered by chitosan nanoparticles can be expressed in T47D cell culture. According to these results chitosan nanoparticles and chitosan-TPP were potentially to be used as a non-viral vector system delivery for gene therapy.

Kata Kunci : kitosan, nanopartikel, plasmid EGFP-C1 dan EFneo-GFP, kultur sel T47D