Minda Ke Tinta Dr.Rushdan Noor: TEKNOLOGI CRISPR DI DALAM RAWATAN KANSER

Dato' Dr.Mohd Rushdan Md Noor

Pakar Perunding Ginekologi Onkologi

KAJIAN PENGGUNAAN TEKNOLOGI CRISPR UNTUK MERAWAT KANSER

Sains perubatan kini sedang aktif membuat kajian mengubahsuai ataupun mengedit susunan gene di dalam DNA sel agar ianya dapat mengubah sifat sesuatu sel ataupun organisma. Gene yang tidak baik boleh dikeluarkan dan gene yang baik ataupun membawa ciri-ciri yang diperlukan boleh ditambah ataupun dipindahkan. Gene yang rosak atau silap boleh diperbaiki. Salah satu teknologi yang mampu untuk melakukan ubahsuai gene ini dinamakan CRISPR (disebut krisper). CRISPR adalah singkatan untuk “cluster of regularly interspaced short palindromic repeat” . CRISPR juga boleh menutup ataupun membuka (“ switch on and switch off”) fungsi gene tanpa perlu melakukan sebarang perubahan kepada gene tersebut. Di dalam teknologi ini sejenis protein yang dikenali sebagai Cas9 (sejenis enzim) digunakan untuk memotong segmen gene pada DNA dengan bantuan “guide RNA” yang mencari lokasi gene yang hendak diedit. Ada beberapa perkara yang dapat dilakukan oleh protein Cas9 ini, diantaranya adalah memotong gene berkenaan menyebabkan mutasi sehingga gene tersebut tidak boleh berfungsi. Ini adalah kaedah yang paling kerap dilakukan. CRISPR juga boleh menukarkan gene yang rosak dengan gene yang betul (“genome editing”). Ia juga boleh menghentikan ataupun menghidupkan fungsi sesuatu gene. Teknologi ini dapat digunakan ke atas semua jenis organisma seperti haiwan dan tumbuhan. Ke atas manusia, CRISPR telah digunakan untuk merawat dan mencegah beberapa jenis penyakit bawaan gene tertentu seperti cystic fibrosis, sickle cell anaemia dan lain-lain. Kini ia sedang digunakan di dalam kajian kanser untuk menghasilkan terapi imun (immunotherapy) dengan mengubah ciri-ciri sel T.

Kajian rawatan kanser menggunakan teknik CRISPR telah mula dilakukan ke atas manusia di Amerika. Kajian awal ini dilakukan ke atas pesakit yang menghidap kanser yang sukar dirawat dan telah mendapat kanser berulang selepas dirawat dengan kaedah rawatan yang konvensional.

Dengan menggunakan teknologi CRISPR ini, ahli sains dapat mengubah gene pada sel imun untuk menjadikan ianya lebih cekap membunuh sel kanser. Terdapat gene yang menyebabkan fungsi sesuatu sel itu terhad dan ada juga gene yang menyebabkan sel melakukan sesuatu yang tidak diingini. Sistem imun mempunyai kaedah melawan serangan benda asing termasuk organisma dan juga sel-sel kanser. Sel-sel kanser ini dianggap benda asing tetapi kanser yang sukar dirawat mempunyai ciri-ciri istimewa di mana sistem imun tidak dapat menyerang mereka.

Salah satu sel penting di dalam sistem imun yang boleh dianggap seperti tentera elit adalah sejenis sel darah putih yang dikenali sebagai sel T (dari jenis limfosit).

Apabila sel kanser terbentuk, sistem imun akan bertindakbalas melalui beberapa peringkat:

Sel Kanser melepaskan antigen
Ransangan sistem imun, memperkenalkan antigen kepada sel T dan pengaktifan sel T di nodus limpa.
Sel T yang sudah kenal sel kanser akan bergerak dari nodus limpa menuju ke lokasi sel-sel kanser
Sel T mengecam sel kanser dan membunuhnya.

Sel kanser yang mampu terlepas dari serangan sistem imun ini adalah juga sel kanser yang sukar dirawat dengan kaedah rawatan konvensional.

Terdapat banyak cara bagaimana sel kanser dapat terlepas daripada serangan sistem imun dan ianya melibatkan ke-empat peringkat yang dinyatakan di atas. Lazimnya sel T akan menghapuskan sel kanser yang sudah dikenali apabila kedua-dua sel ini bertemu. Tetapi sel kanser boleh terselamat jika ia mempunyai sejenis protein di permukaannya dinamakan protein PDL-1 (programmed death-ligand 1). Tidak semua sel kanser mempunyai protein ini, ini bermaksud tidak semua sel kanser akan berjaya terlepas daripada serangan sistem imun. Di samping itu pada permukaan sel T pula terdapat protein PD-1 dan B 7.1.

Di dalam keadaan biasa, protein PD-1 adalah penting untuk mengawal sistem imun supaya tidak berlebihan jadi ia mempunyai ciri-ciri “immunosuppresive”. Ciri-ciri ini penting untuk mengawal tindakan sistem imun kerana tindakan yang berlebihan boleh memudaratkan badan seperti yang berlaku di dalam penyakit autoimmune. Gene yang mengkod (encode) protein PD1 ini dikenali sebagai PDCD1.

Apabila sel T bertemu dengan sel kanser, ia akan menyerang dan membunuh sel kanser yang tidak mempunyai protein PDL-1. Sel kanser yang mempunyai protein PDL-1 dapat terlepas kerana protein PDL-1 ini akan mengikat protein PD1 dan B7.1 yang terdapat di permukaan sel T, ikatan ini menyekat Sel T dari melancarkan serangan. Pendek kata kehadiran protein PDL-1 pada permukaan sel kanser dan protein PD-1 serta B7.1 di permukaan sel T adalah faktor yang menyebabkan sel kanser terselamat. Protein PDL-1 dan PD-1 ini adalah umpama kunci dan mangga. Jadi ahli sains boleh menjadikan sel T kembali berkesan jika dapat merencat protein PDL-1 pada permukaan sel kanser ataupun menghalang protein PD-1 pada permukaan sel T supaya kedua2 protein ini tidak dapat berinteraksi untuk melindungi sel kanser.

Protein PD-1 yang wujud di permukaan sel T adalah produk daripada gene yang terkandung di dalam molekul DNA sel tersebut. Dengan teknologi CRISPR ini, gene ini dapat dipotong dan ini menyebabkan protein PD-1 juga tidak dihasilkan/dikurangkan. Apabila protein PD-1 ini tidak dihasilkan, maka interaksi protein PDL-1 pada permukaan sel kanser tidak berlaku. Akibatnya, sel T akan menyerang dan memusnahkan sel kanser. Proses CRISPR ini dilakukan di dalam makmal di mana sel T akan diperolehi daripada pesakit kanser yang akan dirawat. Kajian awal telah dilakukan ke atas pesakit kanser darah yang dikenali sebagai Multiple Myeloma dan seorang lagi pesakit sarkoma.

Di samping menghentikan fungsi gene PD-1 tadi, CRISPR juga dapat memindahkan gene dari virus ke DNA sel T untuk memberi kemampuan kepadanya menyerang sel kanser yang mengandungi sejenis protein dikenali sebagai NY-ESO-1. Kajian ke atas manusia ini masih lagi pada peringkat awal dan selepas 6 bulan diberikan, belum ada kesan sampingan yang serius. Kesan sebenar sel T yang sudah diubahsuai ke atas kanser belum dapat dipastikan dan ahli sains bercadang untuk melanjutkan kajian ini ke atas 18 orang pesakit kanser yang lain. Kaedah menggunakan sel T ini adalah termasuk di dalam kategori terapi imun (“immunotherapy”).

Satu lagi kaedah bagaimana kita dapat menyekat protein PDL-1 dan PD-1 adalah dengan kaedah menghasilkan antibodi yang akan bertindak dengan protein ini sehingga ianya tidak dapat berfungsi dengan normal. Kaedah ini tidak menggunakan teknologi CRISPR, tetapi menggunakan teknologi penghasilan antibodi monoklonal yang dikenali sebagai “ PD-1 blocking antibody” ataupun Anti-PD1. Antibodi ini akan mengikat pada protein PD-1 sehingga ia tidak dapat berinteraksi dengannya protein PDL-1. Walau bagaimanapun perbincangan tentang Anti-PD1 adalah di luar skop rencana ini tetapi mempunyai kaitan. PD-1 blocking antibody (Anti-PD1) ini telah diluluskan penggunaanya oleh FDA, di antara ubat yang tergolong di dalam kategori ini adalah Pembrolizumab (Keytruda) dan Nivolumab (Opdivo). Terdapat 15 jenis kanser telah menunjukkan tindakbalas yang positif terhadap rawatan menggunakan agen Anti-PD1 ini.

Kajian telah mendapati fenomena interaksi di antara protein PDL-1 dan PD-1 ini berlaku di dalam banyak jenis kanser seperti kanser paru-paru, kanser hati, melanoma, kanser buah pinggang, kanser ovari, limfoma, kanser payudara dan lain-lain. Kanser yang mempunyai protein PDL-1 ini berpotensi untuk memanfaatkan teknologi CRISPR bagi menghasilkan sel T yang lebih berkesan membunuh sel kanser. Tisu daripada kanser boleh diambil dan dianalisa untuk mengesan kehadiran protein PDL-1 ini dan semakin banyak protein ini wujud, semakin tinggi kemungkinan kanser ini akan dapat dirawat dengan terapi imun. Pesakit yang berbeza mempunyai status PDL-1 yang berbeza walaupun menghidap kanser yang sama.

Penyelidik percaya dengan menggabungkan rawatan konventional seperti kemoterapi dengan terapi imun, keberkesanan rawatan akan menjadi lebih tinggi dan jangkahayat pesakit lebih panjang. Jadi masa depan rawatan kanser nampaknya cerah dengan kehadiran satu lagi bentuk agen antikanser.