FORMULASI NANOPARTIKEL KITOSAN RANTAI PENDEK-pEGFP-C1 DAN KEMAMPUAN TRANSFEKSI PADA KULTUR SEL KANKER LEHER RAHIM SECARA IN VITRO

NYOMAN LENA MULYATI, S.SI, Dr. rer.nat Ronny Martien, M.Si.

2015 | Tesis | S2 Ilmu Farmasi

Penggunaan interferon yang dikombinasikan dengan kemoterapi dalam terapi kanker, selain membunuh sel-sel kanker juga menyebabkan kerusakan pada sel-sel yang sehat sehingga seringkali menimbulkan efek samping. Salah satu sistem penghantaran gen non-virus yang menjanjikan adalah penghantaran nanopartikel dengan memanfaatkan terbentuknya ikatan ion antara DNA dan polimer polikationik, seperti kitosan. Penelitian ini bertujuan untuk memformulasikan kitosan rantai pendek pada pH 4,0 dan pH 5,0 yang dikonjugasikan dengan plasmid Enhanced Green Fluororescence Protein (pEGFP-C1) menjadi nanopartikel serta mengetahui toksisitasnya dan kemampuannya mentransfeksikan pEGFP-C1 pada sel kultur Hela secara in vitro. Terbentuknya kompleks nanopartikel kitosan rantai pendek-pEGFP-C1 dilihat dengan elektroforesis. Nanopartikel yang terbentuk kemudian dikarakterisasi ukuran dan distribusi ukurannya dengan menggunakan Particle Size Analyzer (PSA), serta morfologinya dengan menggunakan Transmission Electron Microscopy (TEM). Pengujian stabilitas kompleks nanopartikel kitosan rantai pendek-pEGFP-C1 dilakukan menggunakan DNAse I dan serum darah. Pengujian sitotoksisitas dan transfeksi pada sel Hela dilakukan untuk mengetahui aktivitas dan kemampuan transfeksi nanopartikel. Penelitian ini menghasilkan nanopartikel kitosan rantai pendek- pEGFPC1 0,02% dan 0,04% pada pH 4 dan 5 dengan ukuran rata-rata 190,5 – 623,3 nm dan nilai indeks polidispersitas 0,988 dengan bentuk spheris. Nanopartikel yang dihasilkan mampu meningkatkan stabilitas pEGFP-C1 dalam DNAse I dan serum darah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanopartikel pEGFP-C1 memiliki toksisitas yang relatif rendah terhadap kultur sel Hela dengan persen viabilitas >70% dan mampu mentransfesikan pEGFP-C1 dalam kultur sel Hela.

The use of interferon combined with chemotherapy agents on cancer therapy could damage not only cancer cells but also normal cells. Nanoparticles delivery system using DNA and polycationic polymers, like chitosan, is one of the promising delivery systems to deliver non-viral genes. The purposes of this study were to make nanoparticles using short chain chitosan conjugated with plasmid Enhanced Green Fluorescence Protein (pEGFP-C1) on pH 4.0 and pH 5.0, to see their cytotoxicity and transfection ability on Hela Cell culture. Electrophoresis was used to see the forming of short chain chitosan- pEGFP-C1 nanoparticles complex. The size and the size distribution of nanoparticles were determined using Particle Size Analyzer (PSA), and their morphologies were determined using Transmission Electron Microscopy (TEM). The stability studies were done to see the stability of the nanoparticles complex in DNAse and blood serum. The cytotoxicity and transfection abilities of nanoparticles complex were determined on Hela cell. This study produces short chain chitosan- pEGFP-C1 nanoparticles with average size diameter 190.5-623.3 nm and 0.988 polydispersity index. It has a spherical morphology. The nanoparticles system could improve the stability of pEGFP-C1 in DNAse and blood serum. The results show that pEGFP-C1 nanoparticles has relatively low toxicity to Hela cell culture with viability more than 70% and the nanoparticles could be transfected in to the Hela cell culture.

Kata Kunci : Kanker, Nanopartikel, kitosan, pEGFP-C1