POTENSI SENYAWA 1,2-Epoksi-3[3-(3,4-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4on)propana SEBAGAI ANTIKANKER Kajian in vitro Aktivitas Molekuler Sel Kanker Payudara T47D dan MCF-7 serta Aktivitas Molekuler in vivo pada Hewan Model yang Diinduksi 7,12-Dimetilbenz (a) Anthracene

SRI HERWIYANTI, DRA., MS, Prof. Dr. Mustofa, M.Kes., Apt.; Prof. dr. Sofia Mubarika, M.Med.Sc.; Dr. Med.dr.Indwiani Astuti

2015 | Disertasi | S3 Ilmu Kedokteran

Kanker merupakan penyebab kamatian utama di dunia dan kanker payudara menduduki urutan pertama. Keberhasilan pengobatan kanker yang masih rendah mendorong peneliti mencari antikanker baru baik melalui sintesis senyawa organik maupun eksplorasi senyawa aktif yang lebih sensitif dan spesifik. Bahan alam yang potensial dikembangkan sebagai antikanker adalah senyawa golongan flavonoid diantaranya adalah isoflavon. Telah disintesis senyawa turunan isoflavon dari bahan baku minyak cengkeh (eugenol) yaitu 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana Senyawa 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana tersebut telah dikaji kemampuan sitotoksiknya secara in vitro pada cell line MCF-7, T47D dan sel Vero. Senyawa 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana merupakan senyawa yang potensial sehingga perlu diuji kemampuan molekulernya secara in vitro pada cell line MCF-7 dan T47D dan pada hewan model tikus Spraque Dawley (SD) yang diinduksi senyawa 7,12 dimethylbenzo(A) antracene (DMBA). Secara in vitro dikaji mekanisme molekuler antikanker senyawa 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana pada cell lines T47D dan MCF-7 pengaruhnya terhadap hambatan proliferasi sel, peningkatan apoptosis, dan hambatan ekspresi COX-2 dan VEGF. Secara in vivo yaitu dikaji apakah senyawa 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana dapat menghambat terbentuknya nodul dan pertambahan besar nodul yang terbentuk pada payudara tikus SD yang diinduksi DMBA serta memperbaiki gambaran histopatologi pada payudara tikus SD yang diinduksi DMBA, menghambat proliferasi dan angiogenesis sel kanker pada nodul payudara tikus SD yang diinduksi DMBA. Jenis penelitian ini adalah eksperimental murni dengan rancangan penelitian adalah randomized post-test only control group design.. Pada penelitian ini 40 ekor tikus SD dikelompokkan menjadi 8 kelompok. Kelompok 1 merupakan kelompok kontrol, kelompok 2 adalah kelompok minyak jagung, kelompok 3 kelompok DMBA, kelompok 4; 5 dan 6 merupakan kelompok yang diberi senyawa 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana berturut-turut 1 mg/kg BB; 2 mg/kg BB dan 4mg /kg BB. Sedangkan kelompok 7 dan kelompok 8 adalah kelompok doksorubicin dan tamoksifen. Mekanisme in vitro diamati dari sel yang mengekspresikan protein PCNA, p53, Bcl2, COX-2, dan VEGF dianalisis menggunakan Anova satu jalur. Pengamatan berat badan tikus dianalisis menggunakan Anova satu jalur, kemampuan hidup tikus, terbentuknya dan pertumbuhan nodul serta duplikasi nodul dianalisis menggunakan survival analisis/cox-regression. Pengamatan deskriptif tingkat kerusakan jaringan payudara dengan pewarnaan hematoksilin eosin dianalisis menggunakan analisis Kruskal Wallis. Sel kanker payudara tikus yang mengekspresikan protein dianalisis dengan menggunakan Anova satu jalur. Hasil penelitian menunjukkan cell lines T47D dan MCF-7 yang tanpa diberi paparan senyawa 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana mengekspresikan protein PCNA; COX-2; VEGF dan Bcl-2 yang lebih tinggi dan ekspresi protein p 53 lebih rendah bila dibandingkan cell lines MCF-7 dan T47D yang mendapat paparan senyawa 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana. Pada hewan coba yang diinduksi senyawa 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana menunjukkan adanya hambatan pembentukan dan pertambahan besar nodul. Didapatkan bahwa gambaran histologi payudara tikus yang diberi senyawa 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana.sama dengan gambaran histologi payudara tikus kontrol. Disimpulkan bahwa senyawa 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana. mampu menghambat proliferasi, memacu apoptosis serta menghambat ekspresi COX-2 dan VEGF sel kanker payudara T47D dan MCF-7 Disamping itu senyawa 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana mampu menghambat terbentuknya dan pertambahan besar nodul, memperbaiki gambaran histopatologi payudara tikus, menghambat angiogenesis dan proliferasi sel kanker payudara tikus SD yang diinduksi DMBA.

Cancer is one of the non-communicable diseases that became the main health problem in the world. The low success in cancer treatment is encourages researchers in the world competing for new anticancer through organic synthesize compounds as well as the explore active compounds from natural ingredients that have been empirically used by people to treat cancer. Synthetic isoflavone derivate compounds from feed stock of clove oil (eugenol) are widely available in Indonesia. Isoflavone derivate compounds with genistein and daidzein were successfully synthesized. The compounds is 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1 benzopiran-4-on]propana. Although isoflavon derivate are successfully synthesized, but 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1 benzopiran-4-on]propana compounds have not been studied about cytotoxic activity and molecular mechanism. Therefore the study of cytotoxic activity and molecular mechanism as anticancer activity for the compounds should be conducted. This compounds is active compound, which has the low IC50 than and is similar to doxorubicin and tamoxifen. Further, studies is to investigate the ability of the 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1 benzopiran-4-on]propana compounds inhibit proliferation, stimulates the apoptotic of MCF-7 and T47D cell lines and inhibits the expression of COX-2 and VEGF in MCF-7 cell line and T47D cell line. In line with in vitro, the in vivo studies is to investigate the ability of the 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1 benzopiran-4-on]propana compounds in inhibition the formation and growth of nodules on the breast of Spraque Dawley rat (SD) induced by DMBA and fixes the nodules histopathological overview formed on the breast of Spraque Dawley rat (SD) induced by DMBA. The barrier of the formation and growth of nodules and the normal histopathological overview of Spraque Dawley rat (SD) induced by DMBA and 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1 benzopiran-4-on]propana compound is expected that it correlated with proliferation and angiogenesis occurence in the SD rat breast. So that this research also studies the ability of 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1 benzopiran-4-on]propana compounds in inhibit the proliferation of cancer cells and angiogenesis on nodules formation on the breast of Spraque Dawley rats (SD) induced by DMBA. This experimental research with randomized post-test only control group design. In this study, 40 SD rats were divided into 8 groups. Group 1 is the control group, group 2 is the corn oil group, group 3 DMBA groups, groups 4, 5 and 6 are the treatment group of 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1 benzopiran-4-on]propana compounds dosage of 1 mg / kg BW; 2 mg / kg and 4 mg / kg, respectively. While the group 7 and group 8 are doxorubicin and tamoxifen groups, respectively. The cell expressing Bcl-2, p53, COX-2, PCNA, VEGF protein and body weight of rats were analyzed using one way ANOVA. Observation the formation and growth of nodules and nodule duplicates were analyzed using survival /cox-regression.. Observations descriptive level of damage by hematoxylin eosin staining of breast tissue were analyzed using the Kruskal Wallis analysis. Rat breast cancer cells that express the PCNA and VEGF protein was analyzed using one way ANOVA. The research results showed the lower of PCNA, Bcl2, COX-2 and VEGF expression percentage and the higher p53 expression percentage in MCF-7 and T47D cell lines induces 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana compound In vivo study indicate that the giving of 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana compound is able to lower the percentage of breast nodule formation on DMBA induced rat. On rat groups getting with 1,2-Epoksi-3[3-3’4’-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on]propana compound exposure, the observed histological structure of breast rats was same with the normal group It was concluded. The potential synthetic isoflavone derivative compound is 1,2-Epoksi-3[3-(3,4-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on)propane compound which has in vitro moleculare anticancer mechanism on T47D and MCF-7 cell lines through inhibition of proliferation, induction of apoptosis, and the reduction of COX-2 and VEGF expression. The potential synthesis isoflavone derivative compound is 1,2-Epoksi-3[3-(3,4-dimetoksifenil)-4H1-benzopiran-4on]propana compound has in vivo anticancer activity through inhibition of nodul and enlargement of nodul as well as reparation of the histopathological breast of Spraque Dawley (SD) rats induced by DMBA. The 1,2-Epoksi-3[3-(3,4-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4-on)propana compound has in vivo moleculare anticancer mechanism through inhibition of cell proliferation and angiogenesis on the breast of Spraque Dawley rats (SD) induced by DMBA

Kata Kunci : Senyawa1,2-Epoksi-3[3-(3,4-dimetoksifenil)-4H-1-benzopiran-4on)propana, MCF-7, T47D, proliferasi, apoptosis, COX2, VEGF, DMBA