Kanser merupakan krisis kesihatan global dengan kadar kematian yang tinggi. Sejak dua dekad kebelakangan ini, jumlah insiden kanser meningkat dengan ketara di pelbagai negara termasuk Malaysia.
Lebih membimbangkan, kadar pengesanan kanser pada usia muda, turut menunjukkan peningkatan.
Justeru, usaha baharu amat diperlukan bagi memperkukuhkan kaedah pengesanan, rawatan dan pencegahan kanser melalui kajian mengenai proses biologi kanser.
Antara pendekatan penting untuk memahami biologi kanser ialah melalui kultur sel.
Kultur sel merupakan teknik in vitro makmal yang melibatkan pemeliharaan sel yang diasingkan daripada organ atau tisu manusia, haiwan atau tumbuhan dalam persekitaran yang terkawal.
Teknik ini membolehkan penyelidik menggunakan garisan sel (‘cell line’) bagi pelbagai kajian termasuk penyelidikan kanser.
Selain dibangunkan sendiri oleh penyelidik, garisan sel juga boleh diperoleh daripada bank sel bertauliah seperti ‘American Type Culture Collection’ (ATCC).
Garisan sel kanser lazimnya dapat membahagi secara berterusan, berbeza dengan sel normal yang mempunyai had pembahagian yang terhad.
Berbanding kajian haiwan, kultur sel mempunyai kelebihan kerana tidak melibatkan isu etika, lebih mudah dijalankan, serta lebih menjimatkan.
Ia juga boleh menjadi asas kepada kajian lanjut ke atas haiwan atau manusia bagi menilai keberkesanan dan keselamatan ubat antikanser.
Teknik kultur sel boleh dibahagikan kepada 2-dimensi (2D) (monolapisan) dan 3-dimensi (3D), (organoid atau sferoid).
Kultur 3D membolehkan pembangunan model bagi meniru mikropersekitaran tumor secara realistik, sesuatu yang tidak dapat dilakukan dengan kultur 2D.
Kajian menggunakan garisan sel juga mempunyai kelebihan kerana eksperimen boleh direplikasi mengikut keperluan, berbeza dengan kajian ke atas haiwan dan manusia.
Kanser ialah penyakit unik kerana sel kanser mampu membahagi tanpa kawalan. Mutasi genetik membolehkan sel kanser mengelak dari proses apoptosis atau kematian sel berprogram.
Antara gen-gen penting yang kerap terlibat dalam perkembangan kanser termasuk TP53, RB1, dan BRCA1/BRCA2, yang apabila bermutasi, mendorong pertumbuhan sel yang tidak terkawal.
Selain itu, sel kanser boleh menyesuaikan diri dan membangunkan ketahanan terhadap rawatan seperti kemoterapi, menjadikan ubat kurang berkesan serta meningkatkan risiko berulangnya penyakit.
Kanser juga boleh merebak ke organ lain (metastasis), yang menyumbang kepada kadar kematian tinggi. Melalui kultur sel, penyelidik dapat mengkaji variasi genetik ini dan mengenal pasti sasaran rawatan baharu.
Sebagai contoh, penyelidikan terperinci tentang biologi kanser kolorektal boleh dilakukan ke atas garisan sel yang berasal daripada pesakit atau menggunakan lebih 100 garisan sel kanser kolorektal yang dikomersialkan di seluruh dunia, antaranya HCT116, HT-29, SW480, dan Caco-2.
Walaupun berasal daripada jenis kanser sama, setiap garisan sel ini mempunyai ciri-ciri genetik berbeza.
Ubat kemoterapi seperti 5-fluorourasil atau imunoterapi boleh diuji ke atas garisan sel ini untuk menilai keberkesanan dan variasi tindak balas rawatan antara pesakit.
Kaedah ini menyokong agenda perubatan jitu dengan membolehkan rawatan lebih disesuaikan kepada pesakit, sekali gus meningkatkan kadar kejayaan terapi. Malah, pengasingan sel kanser kolorektal daripada pelbagai peringkat penyakit (awal hingga akhir) juga membolehkan penyelidik mengkaji variasi genetik merentasi fasa perkembangan kanser.
Penanda unik sel kanser kolorektal juga boleh dikaji untuk memudahkan proses pengesanan kanser pada peringkat awal. Aplikasi kultur sel ini juga boleh dipraktikkan dalam jenis-jenis kanser yang lain.
Walaupun diguna secara meluas, kultur sel juga mempunyai keterbatasan.
Sebagai model in vitro, teknik ini tidak dapat sepenuhnya meniru fisiologi tisu sebenar yang kompleks.
Proses kultur jangka panjang juga boleh menyebabkan perubahan genetik dalam sel, yang seterusnya dapat menjejaskan ketepatan hasil kajian.
Selain itu, teknik ini memerlukan kos tinggi, kepakaran khusus, serta teknologi canggih, terutama bagi kultur 3D.
Tambahan pula, tidak semua dapatan daripada kajian kultur sel dapat diterjemahkan terus ke dalam amalan klinikal.
Pada masa hadapan, penggunaan kultur organoid dijangka meningkat untuk mengatasi kekangan kultur 2D. Gabungan dengan teknologi mikrofluid dan kecerdasan buatan pula berpotensi menghasilkan model kanser yang lebih tepat.
Integrasi data daripada pelbagai pendekatan omik (genomik, transkriptomik, proteomic, metabolomik) menggunakan kultur sel juga akan memperkukuh pemahaman menyeluruh mengenai biologi kanser.
Malah, penubuhan biobank organoid daripada pesakit kanser boleh menyokong kajian populasi berskala besar dan pembangunan ubat baharu.
Secara ringkasnya, kultur sel berperanan sebagai jambatan penting antara penemuan makmal dengan aplikasi klinikal dalam bidang kanser.
Teknologi ini dijangka akan terus relevan sebagai asas penemuan strategi baharu bagi pengesanan, rawatan dan pencegahan kanser, serta dapat memberi impak besar kepada pengurusan dan rawatan pesakit di masa hadapan.
Disediakan oleh:
Pusat Pengajian Sains Perubatan
Universiti Sains Malaysia (USM)
Kubang Kerian, Kelantan
