Bakteri usus amfibi dan reptil sepenuhnya menghilangkan tumor pada tikus

 (jaist.ac.jp)
1 poin oleh GN⁺ 2025-12-19 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • Tim peneliti JAIST di Jepang berhasil sepenuhnya menghilangkan tumor pada tikus dengan memanfaatkan bakteri usus amfibi dan reptil
  • Strain Ewingella americana yang diisolasi dari katak pohon Jepang mencapai 100% complete response (CR) hanya dengan satu kali suntikan intravena
  • Bakteri ini menunjukkan efektivitas yang melampaui obat antikanker konvensional dengan secara bersamaan memicu penghancuran langsung sel kanker dan aktivasi sistem imun
  • Bakteri ini sama sekali tidak terakumulasi di organ normal, dan membuktikan keamanan tanpa toksisitas maupun efek samping
  • Karena dinilai berpotensi diperluas ke berbagai kanker padat, temuan ini mendapat perhatian sebagai paradigma baru terapi kanker

Gambaran penelitian

  • Tim peneliti JAIST menemukan bahwa Ewingella americana yang diisolasi dari usus katak pohon Jepang (Dryophytes japonicus) memiliki aktivitas antikanker yang kuat
    • Hasil penelitian dipublikasikan di jurnal internasional Gut Microbes
  • Berbeda dari riset mikrobioma usus sebelumnya yang berfokus pada pendekatan tidak langsung seperti pengaturan mikrobiota atau transplantasi feses,
    penelitian ini mengusulkan strategi terapi baru berupa isolasi dan kultur bakteri tunggal untuk kemudian diberikan langsung secara intravena
  • Sebanyak 45 jenis bakteri diisolasi dari katak pohon Jepang, salamander api Jepang (Cynops pyrrhogaster), dan kadal hijau Jepang (Takydromus tachydromoides)
    • Di antaranya, 9 jenis menunjukkan efek antitumor, dan E. americana menampilkan efektivitas paling unggul

Efek terapi yang luar biasa

  • Pada model kanker usus besar tikus, satu kali suntikan intravena E. americana menghasilkan 100% complete response (CR)
    • Efeknya jauh lebih tinggi dibanding antibodi anti-PD-L1 (inhibitor checkpoint imun) maupun liposomal doxorubicin (obat kemoterapi)
    • Perbedaan yang signifikan secara statistik telah dikonfirmasi (p < 0.0001)
Iklan

Mekanisme antikanker dengan aksi ganda

  • E. americana menjalankan efek sitotoksik langsung dan aktivasi imun secara bersamaan
    • Sitotoksisitas langsung: sebagai bakteri anaerob fakultatif, bakteri ini terakumulasi secara selektif di lingkungan tumor yang hipoksia dan langsung menghancurkan sel kanker
      • Jumlah bakteri di dalam tumor meningkat sekitar 3.000 kali dalam 24 jam setelah pemberian
    • Aktivasi imun: keberadaan bakteri menarik sel T, sel B, dan neutrofil ke lokasi tumor
      • Sitokin inflamasi seperti TNF-α dan IFN-γ disekresikan, memperkuat respons imun dan mendorong kematian sel kanker

Mekanisme akumulasi spesifik pada tumor

  • E. americana sama sekali tidak terakumulasi di organ normal, dan hanya berkumpul secara selektif di jaringan tumor
    • Lingkungan hipoksia: kekurangan oksigen pada tumor mendorong proliferasi bakteri
    • Lingkungan imunosupresif: protein CD47 pada sel kanker memicu penekanan imun lokal sehingga memungkinkan bakteri bertahan hidup
    • Struktur pembuluh darah abnormal: pembuluh yang bocor memudahkan bakteri menembus jaringan
    • Kelainan metabolik: metabolit spesifik tumor bekerja menguntungkan bagi pertumbuhan bakteri
    Iklan

Keamanan yang unggul

  • Waktu paruh dalam darah sekitar 1,2 jam, dan sepenuhnya dieliminasi dalam 24 jam
  • Tidak ada bakteri yang terdeteksi pada organ normal seperti hati, limpa, paru-paru, ginjal, dan jantung
  • Hanya muncul respons inflamasi ringan yang bersifat sementara dan kembali normal dalam 72 jam
  • Pada pengamatan jangka panjang selama 60 hari pun tidak ada toksisitas kronis

Arah penelitian selanjutnya

  • Penelitian ini menetapkan proof of concept terapi kanker baru dengan memanfaatkan bakteri alami
  • Rencana ke depan
    • Ekspansi ke jenis kanker lain: memverifikasi efektivitas pada kanker payudara, kanker pankreas, melanoma, dan lain-lain
    • Optimasi metode pemberian: mengembangkan cara penghantaran yang aman dan efisien seperti pemberian terbagi atau suntikan langsung ke dalam tumor
    • Penelitian terapi kombinasi: mengeksplorasi efek sinergis dengan imunoterapi dan kemoterapi yang sudah ada
  • Tim peneliti menekankan bahwa keanekaragaman hayati yang belum dieksplorasi dapat menjadi sumber teknologi medis baru

Penjelasan istilah

  • Bakteri anaerob fakultatif: dapat tumbuh baik dengan maupun tanpa oksigen, serta berkembang biak secara selektif di lingkungan tumor yang hipoksia
  • Complete response (CR): kondisi ketika tumor hilang sepenuhnya dalam pemeriksaan diagnostik setelah terapi
  • Inhibitor checkpoint imun: obat yang memblokir sinyal penekanan imun dari sel kanker agar sel T dapat menyerang sel kanker
  • CD47: protein permukaan sel yang memberi sinyal “jangan dimakan”, dan diekspresikan berlebih saat sel kanker menghindari serangan imun

Dukungan penelitian

  • Hibah penelitian Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) (23H00551, 22K18440)
  • Program JSPS J-PEAKS (JPJS00420230006)
  • Program co-creation startup ecosystem dari Japan Science and Technology Agency (JST) (JPMJSF2318)
  • Program JST SPRING (JPMJSP2102)

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2025-12-19
Komentar Hacker News

  • Sejak tahun lalu saya ikut mendampingi pengobatan kanker ayah saya, dan jadi sangat mendalami topik ini
    Saya seorang insinyur, bukan lulusan biologi, tetapi saya merasa menarik bahwa enzim yang memperbaiki mutasi yang muncul dalam proses replikasi gen berperan sebagai lini pertahanan pertama (L1 defense)
    Sebagian besar penelitian berfokus pada penghilangan tumor, tetapi saya justru penasaran apakah ada riset yang mengarah pada penguatan enzim ini sendiri atau perbaikan kesalahan replikasi yang lebih baik

    • Pertahanan L1 pada manusia sudah luar biasa, sampai menunjukkan tingkat keberhasilan 99.9999999%
      Dari sekitar 10^16 pembelahan sel sepanjang hidup, hanya beberapa mutasi saja yang berhasil lolos dari L1
      Sulit untuk lebih meningkatkan sistem yang sudah sedekat ini dengan sempurna; pendekatan yang lebih realistis justru memperkuat sistem imun
    • Saya telah meneliti topik ini di bidang biologi evolusi
      Semua makhluk hidup berevolusi untuk meningkatkan efisiensi replikasi, tetapi setelah melewati tingkat tertentu, drift genetik menjadi lebih kuat daripada tekanan seleksi sehingga tingkat kesalahan tetap tersisa
      Ukuran populasi menentukan keseimbangan ini, dan semakin kecil populasinya, semakin tinggi tingkat mutasinya
      Konsep yang menjelaskan fenomena ini adalah Drift Barrier Hypothesis, dan makalah terkait bisa dilihat di sini
    • Kamu benar. Kombinasi mutasinya terlalu banyak sehingga ini jadi masalah yang sulit
      Ada komik PhD Comics yang menjelaskan hal ini dengan baik
    • Kanker pada akhirnya adalah masalah kegagalan kontrol replikasi sel
      Sel punya pedal gas (oncogene) dan rem (tumor suppressor)
      Misalnya, RAS mendorong pembelahan sel, dan TP53 mendeteksi stres lalu memicu bunuh diri sel
      Kanker bukan hanya mutasi titik sederhana, tetapi juga copy number abnormality, penataan ulang kromosom, perubahan metabolik dan faktor kompleks lainnya
      Pendekatan untuk memperkuat pertahanan L1 sangat sulit secara teknis, dan untuk saat ini keterbatasan teknologi penyuntingan gen masih besar
      Sebagai gantinya, ada obat yang menargetkan gen perbaikan DNA seperti PARP dan BRCA1/2, dan sebagian sudah menunjukkan hasil terapi yang berhasil
      Sebagai referensi, seri Hallmarks of Cancer yang merangkum ciri-ciri kanker juga bermanfaat
    • Penelitian untuk memperbaiki enzim perbaikan replikasi DNA itu sendiri tidak banyak, tetapi ada upaya untuk memulihkan protein penekan tumor seperti p53
      Misalnya, riset molekul kecil yang mengoreksi p53 bermutasi diperkenalkan dalam makalah ini

  • “Respons 100%, efek samping 0%” terdengar seperti berita yang bisa mengubah dunia
    Saya jadi penasaran apakah ada alasan kenapa ini terdengar terlalu bagus untuk jadi kenyataan

    • Ribuan terapi terlihat menjanjikan pada tahap uji hewan, tetapi yang benar-benar sampai ke pasar hanya segelintir
    • Ini kabar baik untuk tikus, tapi saya penasaran apakah kalau semua terapi diterapkan sekaligus kita bisa membuat tikus abadi
    • Sampelnya terlalu kecil dan terbatas pada percobaan tikus
      Sebagian besar hasil awal seperti ini tidak berlanjut ke uji klinis, tetapi penelitian kali ini cukup menarik karena memakai pendekatan baru yang memanfaatkan jalur PD-1/PD-L1
      Masih boleh sedikit optimistis dengan hati-hati
    • CEO Eli Lilly Dave Ricks menyebut wawasan terkait hal ini dalam sebuah podcast bersama Stripe bersaudara

  • Setelah melihat makalahnya lebih teliti, grafik yang ditandai n=3 ternyata tertulis sebagai n=5
    Mungkin hanya kesalahan sederhana, tetapi terlihat mencurigakan seperti manipulasi data
    Selain itu, alasan penggunaan antibodi PD-L1 juga tidak jelas. Model Colon-26 yang dipakai diketahui tidak terlalu merespons inhibitor PD-L1

    • Tetap saja, idenya sendiri indah
      Bakteri anaerob hanya berkembang biak di dalam tumor yang kekurangan oksigen, memicu respons imun di sana, dan dibersihkan dari jaringan sehat
      Seperti kata para matematikawan, “semakin banyak makalah buruk, semakin banyak pencapaian besar”; di biologi juga, upaya perintis sering kali terlihat kasar
    • Gambar 2 dan 3 adalah eksperimen yang berbeda, masing-masing memakai n=3 dan n=5
      Sampelnya memang kecil, tetapi pada kedua kasus tingkat kelangsungan hidupnya 100%
    • Betul, gambar 2 memakai 3 ekor dan gambar 3 memakai 5 ekor

  • Saya penasaran apakah makalah penelitian dari Jepang memang sering ringkas dan jelas seperti ini

  • Syukurlah judulnya menambahkan “in mice”
    Kalau tidak, saya hampir saja kecewa

  • Bahkan dari sudut pandang orang awam, membuat mekanisme yang bereplikasi sendiri hanya pada tumor itu mengagumkan

    • Betul, tumor padat kekurangan pasokan oksigen, dan bakteri ini hanya bisa hidup di lingkungan hipoksia
      Jadi ia berkembang biak di tumor dan mati di jaringan lain. Ide yang benar-benar cerdas
    • Tetapi walaupun pada tikus terlihat sangat spesifik, pada hewan yang lebih kompleks tetap ada kemungkinan kerusakan pada sel sehat

  • Semoga ini benar-benar nyata

  • Dari semua 'terapi kanker revolusioner' yang diberitakan, saya belum pernah melihat yang benar-benar efektif pada manusia
    Pada akhirnya kebanyakan kembali ke kemoterapi dan radiasi
    Meski begitu, leukemia yang sampai tingkat tertentu sudah bisa diobati tetap merupakan kemajuan besar

    • Kemoterapi dan radiasi juga terus berkembang
      Bahkan kenaikan tingkat kelangsungan hidup 5 tahun sebesar 0,5% saja adalah pencapaian besar
      Masalahnya, media lebih suka membahas “terapi revolusioner” daripada perbaikan bertahap seperti ini
    • Banyak terobosan menghilang di tahap klinis, atau pada praktiknya dipakai sebagai varian dari obat kemoterapi yang sudah ada, sehingga orang awam tidak mengetahuinya
      Selain itu, komersialisasinya juga butuh puluhan tahun
      Meski begitu, secara keseluruhan tingkat kelangsungan hidup terus naik
      Polanya lambat tetapi stabil, seperti teknologi tenaga surya atau baterai
    • Media hanya meliput terobosan awal, dan jarang membahas contoh keberhasilan klinis yang nyata
      Padahal terapi baru memang ada dan benar-benar menyelamatkan nyawa
      Misalnya, salah satu anggota keluarga saya pulih hingga mendekati sembuh total dari kanker prostat metastatik berkat terapi ligan radioaktif
    • Terapi antibodi monoklonal sama sekali berbeda dari obat kemoterapi masa lalu
    • Melihat terapi AIDS yang sudah hampir mencapai tingkat kesembuhan membuat saya jadi tidak terlalu skeptis terhadap kemajuan obat

  • Dalam artikel BBC ada penelitian tentang pencarian zat antibiotik dalam darah buaya

    • Singkatnya, mereka meneliti mengapa luka pada buaya cepat sembuh untuk mencari kandidat antibiotik baru

  • Sebagai orang yang bekerja di bidang ini, menurut saya ini adalah klaim yang dibesar-besarkan pada tahap uji tikus
    Antibodi PD-L1 hanya efektif pada kanker yang positif PD-L1, dan Doxy adalah obat antikanker lama
    Tidak ada artinya sebelum melihat hasil fase 2 dan 3 klinis (PFS, OS, ORR, CR, dll.)
    Terapi CAR-T jauh lebih maju, dan pada akhirnya akan menjadi arus utama

    • Ayah saya memakai inhibitor imun PD-L1 untuk melanoma lambung, tetapi dalam 6 bulan terjadi kekambuhan di esofagus
      Karena data uji klinis sangat terbatas, pengobatan pasien nyata masih terasa seperti permainan probabilitas
      Model eksperimen seperti sel HeLa juga kurang mencerminkan kenyataan
    • Senang mendengar pendapat ahli, dan saya punya beberapa pertanyaan
      Jika bakterinya disuntikkan ulang, bukankah sistem imun akan langsung membersihkannya?
      Untuk kanker metastatik, apakah harus disuntik ke masing-masing lokasi?
      Bagaimana jika bakterinya menginfeksi organ lain?
      Apakah ada langkah antisipasi antibiotik?
      Pasokan oksigen akan berbeda tergantung ukuran tumor; apakah ini efektif untuk tumor besar atau mikrometastasis?
    • Ini pendekatan yang menarik
      Dalam penelitian ini, antibodi PD-L1 atau Doxy yang dijadikan “terapi standar” tampaknya sekadar penetapan baseline
      Namun terapi CAR-T memang masih kesulitan pada kanker padat
      Hal yang menarik dari penelitian ini adalah, alih-alih terhambat oleh lingkungan tumor seperti biasanya, pendekatan ini justru memanfaatkan lingkungan tersebut