POTENSI KO-KEMOTERAPI Na PGV-0 DENGAN DOXORUBICIN TERHADAP BERBAGAI SEL KANKER DAN PENELUSURAN TARGET MOLEKULERNYA PADA JALUR MAP KINASE: PENDEKATAN IN VITRO DAN IN SILICO

Endah Puspitasari, Dr. Agung Endro Nugroho, M.Si., Apt.,

2012 | Tesis | S2 Ilmu Farmasi

Disregulasi pada jalur transduksi sinyal, misalnya pada jalur MAP kinase seringkali menyebabkan berbagai penyakit degeneratif, termasuk kanker. Saat ini pengembangan agen ko-kemoterapi ditujukan untuk meningkatkan efektivitas dan menurunkan efek samping agen kemoterapi. Kurkumin merupakan agen kemoprevensi yang potensial dengan target molekuler protein kinase pada ATP binding site. Oleh karena itu, Fakultas Farmasi UGM mengembangkan analog kurkumin, yaitu PGV-0. Namun karena keterbatasan dalam kelarutannya, disintesis bentuk garam PGV-0 yaitu Na PGV-0. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi Na PGV-0 sebagai agen ko-kemoterapi dengan target protein dalam jalur MAP kinase, terutama EGFR dan IKK, serta protein efektor jalur ini, yaitu Pgp dan COX-2. Aktivitas ko-kemoterapi ditentukan bedasarkan uji sitotoksisitas Na PGV0 tunggal dan dalam kombinasi dengan doxorubicin terhadap sel MCF-7 ori, MCF-7/DOX, HeLa, dan WiDr dengan MTT assay. Sedangkan mekanisme molekulernya dieksplorasi in silico menggunakan program PLANTS. Preparasi Na PGV-0 dilakukan dengan bantuan program Marvin Sketch, sedangkan protein target dari Protein Data Bank dipreparasi dengan bantuan program YASARA. Na PGV-0 menunjukkan potensi sitotoksisitas terhadap sel MCF-7 ori, MCF-7/DOX, HeLa, dan WiDr dengan IC50 berturut-turut sebesar 52,33 + 6,36; 11,50 + 7,76; 45,00 + 6,24; 45,67 + 5,04 µM. Ketika dikombinasikan dengan doxorubicin, Na PGV-0 meningkatkan sitotoksisitas doxorubicin pada keempat sel. Kombinasi optimum terhadap sel MCF-7 ori adalah 5 µM Na PGV-0 dan 200 nM doxorubicin, terhadap sel MCF-7/DOX adalah 1,5 µM Na PGV-0 dan 230 nM doxorubicin, terhadap sel HeLa adalah 30 µM Na PGV-0 dan 600 nM doxorubicin, sedangkan terhadap sel WiDr adalah 25 µM Na PGV-0 dan 1300 nM doxorubicin. Kemungkinan mekanisme molekuler sitotoksik Na PGV-0 berkaitan dengan gangguan interaksi ATP pada EGFR, gangguan aktivitas Pgp, dan hambatan terhadap aktivitas COX-2 in silico, namun tidak pada IKK. Meskipun demikian, mekanisme molekuler tersebut masih perlu dibuktikan lebih lanjut.

Signal transduction disregulation, i.e. MAP kinase pathway leads to degenerative disease development, including cancer. Today, people are seeking for co-chemotherapeutic agent to increase chemotherapeutic agent’s effectiveness and decrease its side effect. Curcumin is a potential chemopreventive agent targeting kinase proteins on their ATP binding site. Thus, Faculty of Pharmacy UGM developed curcumin analogue, PGV-0. Due to its insolubility, Na PGV-0 was then synthesized. This research was done to study Na PGV-0 potential as cochemotherapeutic agent targeting proteins involved in MAP kinase pathway, especially EGFR and IKK, and its effector protein, Pgp and COX-2. Co-chemotherapeutic activity was determined by cytotoxicity single and in combination with doxorubicin on MCF-7 ori, MCF-7/DOX, HeLa, and WiDr cells using MTT assay. While the molecular mechanisms were explored in silico using PLANTS software. Na PGV-0 as ligand was prepared using Marvin Sketch, while protein targets were prepared using YASARA. Na PGV-0 exhibited cytotoxic property on MCF-7 ori, MCF-7/DOX, HeLa, and WiDr cells with IC50 values of 52.33 + 6.36; 11.50 + 7.76; 45.00 + 6.24; 45.67 + 5.04 µM respectively. When combined with doxorubicin, Na PGV-0 increased doxorubicin cytotoxicity on all the cell lines. The optimum combination on MCF-7 ori was 5 µM Na PGV-0 and 200 nM doxorubicin, on MCF-7/DOX was 1.5 µM Na PGV-0 and 230 nM doxorubicin, on HeLa was 30 µM Na PGV-0 and 600 nM doxorubicin, while on WiDr was 25 µM Na PGV-0 and 1300 nM doxorubicin. The molecular mechanisms underlying Na PGV-0 cytotoxicity were probably due to ATP disruption on EGFR, activity disruption of Pgp, and also inhibition of COX-2 in silico, but not on IKK. These mechanisms still need to be proven further.

Kata Kunci : Na PGV0, agen ko-kemoterapi, MAP kinase, sitotoksisitas, docking molekuler