Dengan menggunakan pembelajaran mesin dan obat-obatan yang sudah ada, para ilmuwan di Universitas Lund telah menemukan kombinasi obat yang memperlambat pertumbuhan tumor dan meningkatkan angka harapan hidup pada model neuroblastoma berisiko tinggi, salah satu jenis kanker anak yang paling mematikan. Penelitian ini dapat membuka jalan bagi pengobatan yang lebih cepat dan terjangkau.
Dengan menggunakan kecerdasan buatan dan kumpulan obat-obatan yang sudah ada, para peneliti di Swedia telah mengidentifikasi kombinasi obat yang menunjukkan potensi besar dalam melawan salah satu kanker anak yang paling mematikan.
Tim peneliti di Universitas Lund melaporkan bahwa menggabungkan statin penurun kolesterol umum dengan fenotiazin, obat yang digunakan untuk kondisi seperti migrain dan mual, memperlambat pertumbuhan tumor dan meningkatkan angka harapan hidup pada model eksperimental neuroblastoma berisiko tinggi. Studi ini diterbitkan dalam jurnal EMBO Molecular Medicine.
Neuroblastoma adalah kanker sel saraf yang belum matang yang menyerang sekitar 5,500 anak di seluruh dunia setiap tahun, sebagian besar di antaranya berusia di bawah 5 tahun. Meskipun beberapa bentuknya relatif ringan, jenis yang agresif dan berisiko tinggi memiliki tingkat kelangsungan hidup terendah dari semua kanker anak dan terkenal sulit diobati.
Kanker ini seringkali merespons kemoterapi pada awalnya, hanya untuk kemudian kambuh dalam bentuk yang lebih berbahaya.
“Penyakit ini memiliki risiko kambuh yang tinggi. Obat kemoterapi seringkali bekerja dengan baik pada awalnya, tetapi ketika kanker kembali, kanker tersebut menjadi resisten,” kata Daniel Bexell, kepala tim penelitian Onkologi Pediatrik Molekuler di Universitas Lund, dalam sebuah siaran pers.
Untuk mengatasi masalah tersebut, kelompok Bexell beralih ke penggunaan kembali obat (drug repurposing), sebuah pendekatan yang mencari kegunaan baru untuk obat-obatan yang sudah disetujui untuk kondisi lain. Penggunaan kembali obat dapat mempercepat proses menuju pasien secara dramatis karena keamanan obat-obatan tersebut sudah dipahami dengan baik.
Dalam studi baru ini, tim Lund bekerja sama dengan perusahaan AI dan bioteknologi Inggris, Healx, para peneliti di Karolinska Institutet, dan dua badan amal kanker anak: Yayasan aPODD di Inggris dan ENEA (Asosiasi Neuroblastoma Eropa) di Italia.
Dengan menggunakan pembelajaran mesin, para kolaborator menganalisis kumpulan data besar yang menjelaskan bagaimana ribuan obat bekerja di dalam tubuh, bersama dengan informasi rinci tentang gen yang sangat penting dalam neuroblastoma. Tujuannya adalah untuk memprediksi obat mana yang mungkin dapat mengganggu biologi kanker tersebut.
Dari daftar kandidat yang dihasilkan komputer ini, para peneliti Lund kemudian beralih ke laboratorium. Mereka menguji kandidat yang menjanjikan pada tumor neuroblastoma agresif yang diambil dari pasien, pertama sebagai obat tunggal dan kemudian dalam kombinasi.
“Kami segera menyadari bahwa dua jenis obat dapat memberikan efek secara individual. Tetapi jika digabungkan, efeknya sangat kuat – sebuah sinergi yang hebat,” tambah penulis utama Katarzyna Radke, yang merupakan mahasiswa doktoral dalam tim peneliti tersebut.
Pasangan yang menonjol adalah statin dan fenotiazin. Statin banyak diresepkan untuk menurunkan kolesterol darah dan mengurangi risiko penyakit jantung. Fenotiazin adalah golongan obat lama yang digunakan dalam berbagai kondisi, termasuk untuk mengobati mual dan migrain.
Sebelumnya sudah diketahui bahwa statin menghambat kemampuan tubuh untuk memproduksi kolesterol baru. Tim Lund menemukan bahwa fenotiazin juga mengurangi kolesterol dalam sel tumor, tetapi melalui mekanisme yang berbeda dan saling melengkapi. Ketika dikombinasikan, kedua obat tersebut menurunkan kadar kolesterol dalam sel kanker hingga ambang batas kritis.
“Secara keseluruhan, hal ini menyebabkan kadar kolesterol rendah pada sel tumor. Banyak sel tumor yang mati, dan sel-sel yang bertahan hidup menjadi sensitif terhadap obat kemoterapi. Kami tahu bahwa kolesterol penting bagi tumor, tetapi terkejut bahwa kolesterol memiliki efek yang begitu kuat,” tambah Bexell.
Kolesterol sangat penting untuk membangun membran sel dan mendukung pertumbuhan sel yang cepat, yang keduanya sangat dibutuhkan oleh sel kanker. Dengan memutus pasokan ini dari dua arah sekaligus, kombinasi obat tersebut tampaknya melemahkan sel tumor dan mengembalikan kerentanannya terhadap kemoterapi.
Dalam percobaan laboratorium dan studi pada hewan, pengobatan kombinasi memperlambat pertumbuhan tumor dan meningkatkan angka harapan hidup pada tikus dengan neuroblastoma agresif dan resisten terhadap kemoterapi. Temuan ini menunjukkan bahwa menargetkan metabolisme kolesterol dapat menjadi cara ampuh untuk mengatasi resistensi pada kanker ini.
Penelitian ini masih dalam tahap awal, yaitu tahap praklinis. Obat-obatan yang digunakan dalam penelitian ini belum diberikan kepada anak-anak, dan penelitian lebih lanjut diperlukan sebelum uji klinis dapat dimulai. Tim tersebut kini berencana untuk menyempurnakan sifat kimia dari kedua obat tersebut untuk mengoptimalkan cara kerjanya bersama-sama melawan neuroblastoma sambil tetap aman.
Namun, hasil penelitian menunjukkan adanya harapan bagi keluarga yang menghadapi diagnosis yang saat ini memiliki prognosis yang suram. Karena kedua obat tersebut sudah tersedia di pasaran untuk penggunaan lain, penggunaan kembali yang berhasil dapat mempersingkat waktu dan mengurangi biaya yang dibutuhkan untuk menghadirkan pilihan pengobatan baru bagi pasien.
Studi ini juga menyoroti bagaimana pembelajaran mesin dan big data dapat mempercepat penemuan dalam onkologi pediatrik, bidang di mana pengembangan obat tradisional sering tertinggal dibandingkan dengan kanker pada orang dewasa.
Dengan menggabungkan prediksi berbasis AI dengan pengujian laboratorium yang cermat pada tumor yang berasal dari pasien, tim Lund dan para mitranya telah menciptakan model untuk menemukan terapi baru di lemari obat yang sudah ada.
Jika penelitian selanjutnya mengkonfirmasi keamanan dan efektivitas strategi statin-fenotiazin ini pada anak-anak, hal ini dapat menambah senjata yang sangat dibutuhkan untuk melawan neuroblastoma berisiko tinggi dan menawarkan harapan baru bagi pasien muda yang kankernya tidak lagi merespons kemoterapi standar.
Sumber: Universitas Lund