Senyawa Bioaktif dari Bakteri yang Berasosiasi dengan Spons: Aktivitas Antikanker dan Ekspresi Gen NRPS-PKS pada Sumber Karbon yang Berbeda.

Abstract

Kanker merupakan salah satu masalah utama kesehatan di seluruh dunia. penyakit ini disebabkan oleh akumulasi mutasi genetik yang menyebabkan pertumbuhan sel secara terus-menerus dan dapat menyebar ke seluruh tubuh. Penapisan senyawa alami diharapkan dapat diperoleh senyawa bioaktif yang memiliki aktivitas antikanker tinggi dengan efek samping yang rendah. Disisi lain, laut Indonesia dapat dijadikan sebagai sumber senyawa bioaktif penting yang dapat digunakan di bidang medis. Pada penelitian sebelumnya, eksplorasi senyawa boaktif dari 23 isolat bakteri yang berasosiasi dengan spons telah berhasil dilakukan. Bakteri-bakteri tersebut telah terdeteksi memiliki gen penyandi senyawa bioaktif, nonribosomal peptide synthetase (NRPS) and polyketide synthase (PKS). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis aktivitas antikanker dari senyawa bioaktif bakteri asal spons terhadap beberapa sel kanker darah, sel karsinoma dan sel normal manusia, serta mekanisme regulasinya. Seluruh isolat bakteri yang digunakan dalam penelitian ini merupakan strain yang berbeda yang diidentifikasi menggunakan API strip dan ERIC-PCR. Ekstraksi metabolit bakteri menggunakan pelarut etil asetat menghasilkan rendemen berkisar antara 0.003 hingga 0.046% (b/v). Uji toksisitas terhadap ekstrak bakteri menunjukkan bahwa ekstrak tersebut memiliki toksisitas yang bervariasi dengan nilai LC50 berkisar antara 30.94 hingga 943.08 μg/mL. Enam ekstrak potensial menunjukkan aktivitas sitotoksisitasnya terhadap beberapa sel kanker darah dengan nilai IC50 berkisar antara 27.24 hingga 533.73 μg/mL, dan sel karsinoma dengan nilai IC50 163.26 hingga 683.42 μg/mL yang diuji dengan menggunakan MTT. Analisis apoptosis yang dilakukan menggunakan annexin V-FITC menunjukkan bahwa apoptosis sel telah diinduksi oleh ekstrak bakteri setelah 6 jam perlakuan, khususnya pada sel MOLT4 (sel leukemia limfoblas akut). Analisis siklus sel menggunakan propidium iodida menunjukkan bahwa ekstrak HAA 01 menghambat siklus sel, karena telah terdeteksi adanya akumulasi populasi sel pada Sub-G1 sebanyak 38.5% setelah 24 jam perlakuan, G1 15.2 %, S 4.49%, G2-M 1.34%, dan lebih dari 40% sel telah mati setelah perlakuan. Menariknya, isolat bakteri HAA 01 yang dikulturkan pada medium dengan sumber karbon yang berbeda ternyata memiliki aktivitas antikanker yang berbeda pula. Gliserol, laktosa, dan amilum merupakan sumber karbon yang lebih disukai untuk memproduksi senyawa antikanker dibandingkan dengan glukosa, yang diindikasikan oleh nilai IC50-nya. Aktivitas antikanker dari ekstrak HAA 01 berkorelasi positif dengan ekspresi gen NRPS-PKS yang diduga diregulasi oleh tipe sumber karbon.