(5) Genetika-12-kanker-prest (1)

KANKER SUATU KEGAGALAN KONTROL GENETIK

Drs. Sutarno, MSc., PhD.

Kanker • Merupakan salah satu penyakit paling umum saat ini, • 1 dari 4 kematian adalah karena kanker. • 1 dari 17 kematian adalah karena kanker paru2 (lung cancer) • Lung cancer merupakan kanker paling umum pada pria • Kanker payudara (Breast cancer) merupakan kanker paling umum pada perempuan. • Terdapat lebih dari 100 macam kanker

• Pembelahan sel-sel normal dikontrol secara tepat; sel yang baru hanya dibentuk untuk pertumbuhan atau menggantikan sel-sel yg mati. • Sel-sel kanker,membelah berulang-ulang tanpa kontrol meskipun sel-sel itu tidak diperlukan, mendesak sel normal lain dan berfungsi secara tidak normal. Sel-sel kanker dapat menghancurkan organorgan utama yang memiliki fungsi yang benar.

Apa penyebab kanker ? • Kanker dimunculkan oleh mutasi dari gen normal. • Gen-gen bermutasi yang menyebabkan kanker disebut Onkogen (oncogenes). • Diperkirakan bahwa diperlukan beberapa mutasi untuk memunculkan terjadinya kanker. • Sel-sel yang sudah tua atau tidak berfungsi dengan baik umumnya mengalami destruksi dengan sendirinya dan diganti oleh sel-sel yg baru. • Namun demikian, untuk sel-sel kanker tidak mengalami self destruct dan terus menerus berkembang menjadi jutaan sel-sel kanker baru.

• Suatu faktor yang menyebabkan terjadinya suatu mutasi disebut mutagen. • Setiap agen yang menyebabkan kanker disebut karsinogen (carcinogen), • Beberapa mutagen adalah bersifat karsinogenik.

Contoh Karsinogen • Radiasi peng-ion: sinar X, sinar UV • Kemikali: tar pada rokok • Infeksi Virus: papilloma virus yang bertanggung jawab pada kanker cervic. • Predisposisi sifat heriditas: beberapa keluarga lebih susceptible (mudah kena) terhadap kanker tertentu. (Remember you can’t inherit

cancer its just that you maybe more susceptible to getting it).

• Benign tumours (tumor jinak): tumor yang tidak menyebar dari tempat aslinya, tetapi dapat mendesak sel-sel disekitarnya,misalnya tumor otak, kutil. • Malignant tumours (tumor ganas): dapat menyebar dr tempat aslinya dan menyebabkan tumor-tumor sekunder.Hal ini dikenal dengan metastasis. • Kedua bentuk tumor ini dapat melelahkan tubuh karena tumor memerlukan nutrien yang sangat banyak untuk menjaga terjadinya pertumbuhan yang cepat dan pembelahan sel.

Perkembangan kanker • Dalam setiap inti dari setiap sel penyusun tubuh, terdapat DNA, suatu substansi mengandung informasi yang diperlukan untuk membuat dan mengontrol setiap sel dalam tubuh.

1. DNA sel normal

• Untai DNA ini merupakan kopi yang akurat dari DNA asal. Ketika induk sel mengalami pembelahan, maka DNA juga mengalami pembelahan menghasilkan dua kopi identik dari DNA asalnya.

2. Mutasi DNA

This DNA has suffered a mutation, either through miscopying (when its parent cell divided), or through the damaging effects of exposure to radiation or a chemical carcinogen.

3. Sel yang secara genetis mengalami perubahan

• Body cells replicate through mitosis, they respond to their surrounding cells and replicate only to replace other cells. Sometimes a genetic mutation will cause a cell and its descendants to reproduce even though replacement cells are not needed. The DNA of the cell highlighted above has a mutation that causes the cell to replicate even though this tissue doesn't need replacement cells at this time or at this place.

4. Penyebaran dan mutasi sekunder

• The genetically altered cells have, over time, reproduced unchecked, crowding out the surrounding normal cells. The growth may contain one million cells and be the size of a pinhead. • After about a million divisions, there's a good chance that one of the new cells will have mutated further. This cell, now carrying two mutant genes, could have an altered appearance and be even more prone to reproduce unchecked.

5. Mutasi tersier

• Not all mutations that lead to cancerous cells result in the cells reproducing at a faster, more uncontrolled rate. For example, a mutation may simply cause a cell to keep from self-destructing. Over time and after many cell divisions, a third mutation may arise. If the mutation gives the cell some further advantage, that cell will grow more vigorously than its predecessors and thus speed up the growth of the tumour.

6. Mutasi ke empat

7. Invasi melalui membran

The newer, wilder cells created by another mutation are able to push their way through the epithelial tissue's basement membrane, which is a meshwork of protein that normally creates a barrier.

At this point the cancer is still too small to be detected.

8. Angiogenesis

ften during the development of earlier stages of the mour, or perhaps by the time the tumour has broken rough the basement membrane (as pictured above), ngiogenesis takes place. Angiogenesis is the recruitment blood vessels from the network of neighbouring vessels. ithout blood and the nutrients it carries, a tumour would e unable to continue growing. With the new blood supply,

9.Invasi dan penyebaran

The tumour has now invaded the tissue beyond the basement membrane.

Individual cells from the tumour enter into the network of newly formed blood vessels, using these vessels as

10. Perjalanan sel-sel tumormetastasis

• What makes most tumours so lethal is their ability to metastasize -that is, establish new tumour sites at other locations throughout the body. Secondary tumours. • Metastasis is now underway, as tumour cells from the original cancer growth travel throughout the body. Most of these cells will die soon after entering the blood or lymph circulation.

11. Metastasis

To form a secondary tumour, a tumour cell needs to leave the vessel system and invade tissue. The cell must attach itself to a vessel's wall. Once this is done, it can work its way through the vessel and enter the tissue. Although perhaps less than one in 10,000 tumour cells

Karakteristik sel kanker

Exhibit Uncontrolled Growth  pertumbuhan tidak terkontrol  pembelahan berulang-ulang, Abnormal DNA (Mutations) – The nuclei of cancer cells are enlarged. – Some cancers have chromosomal mutations, either extra or missing chromosomes or parts of chromosomes. – Cancer cells frequently have extra copies of certain genes, a phenomenon called gene amplification. – Cancer is also associated with gene mutations.

Lack Differentiation (tidak terdeferensiasi) Normally, cells become differentiated and become capable of specific functions. For example, muscle cells are specialized for contraction, nerve cells (neurons) are specialized for conducting signals, etc. Cancer cells are

not specialized

ack (kehilangan) Contact Inhibition ormal cells stop dividing when they become rowded because mitosis is inhibited when cells ontact nearby cells. Cancer cells continue to divide nd produce a mass of cells called a tumor. n a laboratory culture dish, normal cells grow in a ingle layer on the bottom but cancer cells continue o grow and produce a thick mass of cells.

ack Anchorage Dependence ormal cells cling to neighboring cells, cancer cells o not. Metastasis occurs when cells break away and travel hrough the body via the circulatory and lymphatic ystems. These cells form secondary tumors at ther sites in the body. Malignancy refers to the ability of a tumor to metastasize, that is, to produce a new tumor at a ifferent location. A malignant tumor is dangerous ecause it can metastasize (spread). A benign tumor oes not spread.

ave a Reduced Need for Growth Factors rowth factors are chemicals that stimulate cell vision in normal cells by causing certain metabolic actions to occur. Normally, cyclin combines with nase only in the presence of growth factors. In ancer cells, cyclin may combine with kinase in the bsence of growth factors. ome genetic mutations (called oncogenes) allow ese reactions to occur with reduced amounts of rowth factors. he reduced need for growth factors may be sponsible for the lack of contact inhibition and nchorage dependence. bility to Penetrate the Lamina he lamina is a noncellular barrier that is attached to ells that line the surfaces, internal cavities, and rgans (epithelial tissue). Normally, cells cannot

bility to Penetrate the Lamina he lamina is a noncellular barrier that is attached to ells that line the surfaces, internal cavities, and rgans (epithelial tissue). Normally, cells cannot enetrate this barrier and therefore cannot invade eighboring tissues and organs. ancer cells have the ability to penetrate the lamina. he cells are able to invade and destroy neighboring ssue. A benign tumor does not invade neighboring ssue.

8. Angiogenesis Tumors need a blood supply for food and oxygen. Cancer cells release growth factors that cause nearby blood vessels to produce branches that grow into the cancerous tissue.

ansformasi dari sel normal menjadi sel nker. A. Fibroblast normal, B. Setelah infeksi virus penyebab kanker, sel menjadi lat dan mengelompok bersama dlm suatu mpukan

Gen dan kanker

ogenes

oto-oncogenesa adalah gen-gen normal yang terlibat am proses pembelahan sel. Growth faktor atau senyawa mia yang perlu diaktifkan untuk menstimulasi pembelahan kemungkinan dikodekan oleh DNA yang dimilikinya. tika gen ini mengalami mutasi, gen ini tidak berfungsi ngan baik, menyebabkan pertubuhan sel yang tidak kendali. oto-oncogenes yang bermutasi penyebab terjadinya kanker sebut oncogenes. kitar 100 oncogenes telah teridentifikasi ntoh: oncogene rasK. cogene rasK ditemukan pada 25% penderita kanker paru2, %pada penderita kanker usus, dan 90% pada penderita nker pankreas.

lam keadaan normal (tidak bermutasi), gen ini bagai proto-onkogen, yaitu gen yang dapat ransformasikan menjadi onkogen. Onkogen  gen ama yang telah mengalami mutasi. Beberapa men yang terlibat dalam pertumbuhan sel al: owth factor, reseptor, protein pembawa signal dari septor, dan fungsi inti . Onkogen gen penyebab l-fungsi-nya elemen pertumbuhan. kogen  protein perangsang pembelahan sel, eg: osin kinase, enzim yang menambahkan fosfat ke lam asam amino tyrosin dari suatu protein.

or-Suppressor Genes

NA yang rusak atau bermutasi mungkin enyebabkan terjadinya pertumbuhan yang tak kendali. otein yang dihasilkan oleh gen2 supressor mor (tumor-suppressor genes) menghentikan klus sel ketika DNAnya rusak. BilaDNA ini tidak pat diperbaiki, protein ini menyebabkan optosis. 3 salah satu gen supresor tumor, enghentikan siklus sel ketika terjadi kerusakan NA dan menstimulasi enzim untuk memperbaiki NA yang rusak.

n ini memproduksi protein yang berikatan dengan mpleks cyclin-kinase dan menyebabkan tidak aktif, hingga mencegah terjadinya pembelahan sel. abila DNA tidak dapat diperbaiki, protein p53

Ketika tumor-suppressor gen tidak berfungsi dengan baik, maka gen-gen ini tidak dapat mencegah terjadinya pembelahan sel yang tidak normal pada sel-sel yang bermutasi dan kemungkinan menghasilkan kanker. Penyebab paling tinggi terjadinya kanker baru adalah mutasi pada gen p53. Diperkirakan sekitar 60% dari semua kanker termasuk breast, lung, liver, skin, prostate, bladder, cervix, and colon cancer disebabkan oleh mutasi

Sel kanker memisahkan diri dari tumor dan menyebar keseluruh tubuh

Sel kanker  enzim proteolitik  menyebar ke jaringan sekitarnya. Sel kanker juga motile  ter-relokasi  tumor, suatu proses yg dikenal dengan metastasis.

l kanker membentuk tumor, tumpukan sel tidak

Penyebab kanker Dua tahap perkembangan: Inisiasi dan promosi. Pada tahap inisiasi, terjadi mutasi yang menyebabkan pertumbuhan spt kanker – Carcinogene  agen yang membantu perkembangan kanker  Inisiator. – Carcinogen adalakemikali yang penyebab kanker dengan menyebabkan terjadinya mutasi. – Radiasi: termasuk UV, radon, sinar X merusak pola ikatan normal nukleotida DNA. Juga karsinogen kimia seperti pestisida  perubahan sekuen DNA.

Tahap promosi mrpk perubahan lanjut pd DNA yg disebabkan oleh carcinogene yg lain – Promoter kanker: semua pengaruh yg dapat memicu suatu sel untuk memulai tumbuh dengan tidak terkontrol. Perubahan kumulatif DNA  pertumbuhan tidak terkontrol. – Promoter  memberikan suatu lingkungan yang dapat menyebabkan terjadinya transformasi sel membentuk tumor, misalnya diet yang mengandung banyak lemak jenuh dan kolesterol dimungkinkan merupakan promoter kanker.

Pengaruh gen yang bermutasi Karsinogen mrpk penyebab aktifnya Oncogen, dan tidak aktifnya gen supressor. Oncogen  pembelahan sel tak terkendali dan pertumbuhan yang teratur. Gen supressor tumor (anti-oncogen): mengkodekan protein yang menekan pembelahan sel dan merangsang pertumbuhan yang teratur.

Pencegahan Kanker

berapa bukti menunjukkan bahwa resiko thd nker dapat dikurangi dengan menerapkan otective behaviors. Pada umumnya menghindari emikal karsinogenik dan radiasi berlebih sangat embantu. Menghindari berlebihnya terkena sinar atahari dapat mengurangi resiko kanker kulit, ak merokok  mereduksi kemungkinan serang kanker paru dll. Karsinogen pada rokok pat menyebabkan mutasi. Kebiasaan diet akan) seperti: rangi lemak, lemak  breast, colon, prostate ncer.

Pencegahan Kanker

rangi makanan dengan bahan/ khemikal additive mungkin dpt sebagai promoter kanker. kan makanan berserat tinggi: buah, sayuran, ole grain etc  mengurangi resiko kanker lon ngkatkan makan makanan yg mengandung amin A,C  mrpk antioksidan yg mencegah bentuknya radikal bebas yg dpt merusak DNA mili dr kubis (kobis, brocolli, couliflower)  engurangi perkembangan kanker k terlalu banyak mengkonsumsi alkohol.