Aktivitas Antiproliferasi Nanopartikel Ekstrak Etanol Kulit Batang Cemara Sumatra (Taxus Sumatrana) pada Sel Lestari HeLa dan cMM/IPB-B4

Abstract

Kanker merupakan salah satu penyakit paling berbahaya pada hewan dan manusia dengan tingkat mortalitas yang tinggi. Cemara sumatra (Taxus sumatrana) merupakan tanaman endemik yang mengandung senyawa paclitaxel yang berpotensi sebagai antikanker, dengan konsentrasi tertinggi di kulit batang. Nanoformulasi T. sumatrana dilakukan untuk meningkatkan potensi terapeutik senyawa bioaktif untuk pengobatan kanker. Teknologi nanopartikel diharapkan dapat meningkatkan efikasi, efiensi, serta mengurangi efek samping obat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antiproliferasi ekstrak etanol kulit batang T. sumatrana dalam bentuk formulasi nanopartikel, diujikan pada sel HeLa (kanker serviks manusia) dan sel cMM/IPB-B4 (kanker mesotelium anjing). Kulit batang T. sumatrana diperoleh dari Gunung Singgalang, Sumatra Barat dan dilakukan uji determinasi. Ekstraksi dengan metode maserasi menggunakan etanol 96%, dilanjutkan skrining fitokimia untuk mengidentifikasi senyawa bioaktif. Aktivitas antioksidan diuji dengan 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). Sintesis nanopartikel dilakukan melalui metode gelasi ionik, lalu dikarakterisasi menggunakan Particle Size Analyzer (PSA) dan Fourier Transform Infrared (FTIR). Nilai toksisitas ditentukan dengan Brine Shrimp Lethality Test (BSLT). Aktivitas antiproliferatif dievaluasi pada kedua bentuk ekstrak, yaitu ekstrak kasar dan nanopartikel. Pengujian menggunakan variasi konsentrasi berbeda dan dibandingkan dengan kitosan (kontrol pembawa nanopartikel), Doxorubicin (kontrol positif), serta tanpa perlakuan (kontrol negatif). Hasil menunjukkan bahwa ekstrak mengandung senyawa bioaktif flavonoid dan saponin, serta memiliki aktivitas antioksidan yang sangat kuat (IC50 < 10 ppm). Hasil PSA formulasi terbaik didapat dari kitosan 0,6% (F3), dengan ukuran partikel x¯100,9 nm dan nilai IP 0,415. Hasil uji FTIR menunjukkan adanya gugus –OH, C=O, C=C, dan C–O, menandakan keberadaan senyawa fenolik, polifenol, dan turunan taksan tak jenuh yang berperan dalam aktivitas antiproliferatif. Uji BSLT didapat nilai LC50 195,48 ppm untuk ekstrak kasar dan 131,70 ppm untuk nanopartikel ekstrak, keduanya tergolong toksisitas sedang. Uji antiproliferasi menunjukkan adanya hambatan pertumbuhan sel yang bergantung pada dosis, yaitu persentase inhibisi meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi ekstrak. Ekstrak kasar menunjukkan efek sitotoksik terhadap sel HeLa dengan IC50 4,3 ppm (kuat) dan cMM/IPB-B4 dengan IC50 41,68 ppm (sedikit kuat), sedangkan nanopartikel meningkatkan efek sitotoksik ekstrak dengan menurunkan nilai IC50 HeLa menjadi 1,41 ppm (kuat) dan cMM/IPB-B4 menjadi 33,30 ppm (sedikit kuat). Berdasarkan hasil tersebut, nanopartikel ekstrak etanol kulit batang T. sumatrana menunjukkan aktivitas antiproliferasi yang signifikan terhadap sel tumor HeLa dan cMM/IPB-B4, sehingga berpotensi dikembangkan sebagai agen antikanker.

Cancer is one of the most life-threatening diseases in both animals and humans with a high mortality rate. Sumatran Yew (Taxus sumatrana) is an endemic species that contains paclitaxel, which has strong anticancer potential, with the highest concentration found in its stem bark. Nanoformulation of T. sumatrana was developed to enhance the therapeutic potential of its bioactive compounds in cancer treatment. Nanoparticle technology is expected to improve efficacy, efficiency, and reduce drug side effects. This study aimed to evaluate the antiproliferative activity of T. sumatrana ethanolic stem bark extract in nanoparticle formulation against HeLa (human cervical cancer) and cMM/IPB-B4 (canine mesothelioma) cell lines. The T. sumatrana stem bark was collected from Mount Singgalang, West Sumatra, and taxonomically verified. Extraction was performed by maceration using 96% ethanol, followed by phytochemical screening to identify bioactive compounds. Antioxidant activity was assessed using the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) method. Nanoparticles were synthesized through the ionic gelation method and characterized using Particle Size Analyzer (PSA) and Fourier Transform Infrared (FTIR). Toxicity was determined using the Brine Shrimp Lethality Test (BSLT). Antiproliferative activity was evaluated for both crude and nanoparticle extract formulations using various concentrations, compared with chitosan (nanoparticle-carrier control), Doxorubicin (positive control), and untreated cells (negative control). The results revealed that the extract contained flavonoids and saponins as bioactive compounds and exhibited very strong antioxidant activity (IC50 < 10 ppm). The best nanoparticle formulation (F3) was obtained using 0.6% chitosan, with an average particle size of 100.9 nm and a PI of 0.415. FTIR results show the presence of –OH, C=O, C=C, and C–O groups indicating the presence of phenolic compounds, polyphenols, and unsaturated taxane derivatives that play a role in antiproliferative activity. The BSLT results showed LC50 values of 195.48 ppm for the crude extract and 131.70 ppm for the nanoparticle formulation, both classified as moderately toxic. Antiproliferative assays demonstrated dose-dependent inhibition, where the inhibition percentage increased with higher extract concentrations. The crude extract showed cytotoxic effects on HeLa cells with IC50 of 4.3 ppm (strong) and cMM/IPB-B4 with IC50 of 41.68 ppm (slightly strong), while nanoparticles enhanced the cytotoxic effects of the extract by decreasing the IC50 value of HeLa to 1.41 ppm (strong) and cMM/IPB-B4 to 33.30 ppm (slightly strong). Based on these findings, T. sumatrana stem bark ethanolic extract nanoparticle demonstrated significant antiproliferative activity against HeLa and cMM/IPB-B4 cells, suggesting its potential as an anticancer agent for further development.