Teknik CRISPR secara selektif mencacah sel kanker, termasuk kanker yang ‘sulit ditarget dengan obat’

• Pendekatan berbasis CRISPR-Cas12a2 mendeteksi RNA bermutasi lalu memotong materi genetik secara luas di dalam sel tersebut untuk memicu kematian sel kanker
• Targetnya adalah mutasi gen penekan tumor yang ditemukan pada hampir setengah dari seluruh kanker dan terkait dengan 70–90% kasus pada beberapa kanker yang sulit diobati seperti kanker ovarium, kanker pankreas, dan kanker paru non-sel kecil
• Obat kanker yang ada selama ini banyak bekerja dengan menghambat onkogen yang terlalu aktif, tetapi protein penekan tumor seperti p53 belum memiliki obat yang dipasarkan karena mutasi yang menyebabkan hilangnya fungsi dan kurangnya “kantong” tempat obat dapat berikatan
• Metode baru ini memicu pemotongan kromatin dan kematian sel hanya ketika ada RNA mutasi tertentu, bahkan jika sel sehat dan sel kanker hanya berbeda 1 nukleotida
• Teknologi ini dapat diuji lebih cepat daripada pengembangan obat molekul kecil atau terapi antibodi karena cukup mengganti guide RNA agar sesuai dengan mutasi baru, meski tantangan pengiriman yang efisien ke sel target masih tersisa

---

Mutasi umum di balik banyak kanker

• Protein penekan tumor berperan mencegah timbulnya kanker pada tingkat sel, tetapi ketika tidak berfungsi dengan baik, kemampuan pertahanan sel menjadi terbatas
• Pendekatan baru berbasis CRISPR ini dapat secara selektif menghancurkan sel yang memiliki mutasi gen penekan tumor yang ditemukan pada hampir setengah dari seluruh kanker
• Mutasi ini terkait dengan hingga 70–90% kasus pada beberapa kanker yang sulit diobati, termasuk kanker ovarium, kanker pankreas, dan kanker paru non-sel kecil
• Obat kanker saat ini umumnya berpusat pada inhibitor yang menekan onkogen yang terlalu aktif, sedangkan gen penekan tumor ketika bermutasi kehilangan fungsinya sehingga tidak lagi mampu menekan pembentukan tumor
• Protein p53 telah dikenal sebagai penekan tumor sejak akhir 1980-an, dan mutasi pada gen ini merupakan faktor umum yang membuat pertumbuhan kanker tak terkendali pada berbagai jenis kanker
• Mutasi p53 sering kali merupakan mutasi awal dalam rangkaian proses pemicu kanker yang kemudian mendorong mutasi lanjutan, sehingga lama dianggap sebagai target penting dalam terapi kanker
• Obat yang menargetkan p53 masih belum ada yang dipasarkan, dan protein penekan tumor kekurangan kantong pengikat obat tempat obat molekul kecil dapat masuk seperti kunci ke gembok
• Bahkan jika obat dapat bekerja pada protein p53 yang bermutasi, belum jelas apakah itu dapat membantu protein ini kembali menjalankan peran aslinya

Kembali ke peran dasar CRISPR

• Bidang pengeditan gen selama ini sering berfokus pada memperbaiki atau menghapus gen, tetapi pendekatan ini berfokus pada menghancurkan sel abnormal secara presisi dan aman
• Dalam alam, sistem CRISPR bukan alat untuk memperbaiki gen, melainkan bertindak sebagai penghancur yang memotong materi genetik virus penyerbu untuk mencegah infeksi dan replikasi
• Alih-alih mengaktifkan kembali protein p53 yang rusak, tim peneliti menggunakan cara untuk menemukan sel dengan mutasi tertentu lalu secara selektif menyingkirkan sel tersebut dengan kemampuan pemotongan CRISPR
• Sistem CRISPR-Cas12a2 yang dirancang dibuat untuk mencari transkrip RNA tertentu yang hanya diproduksi pada sel dengan gen kanker yang bermutasi
• Pada bakteri, Cas12a2 bekerja seperti “pil bunuh diri” yang sengaja membunuh sel yang terinfeksi virus agar penyebarannya terhenti
• Versi yang baru dirancang mengaktifkan enzim Cas12a2 ketika mendeteksi sinyal kanker di dalam sel, lalu memulai pemotongan kromatin yang mencacah seluruh materi genetik di dalam sel tersebut
• Penghancuran materi genetik secara luas ini memicu kematian sel untuk menyingkirkan sel bermutasi, sambil bekerja tanpa mengganggu sel sehat
• Dalam uji pada kultur sel mamalia yang menempatkan sel sehat dan sel kanker bersama-sama, sistem ini memicu pemotongan kromatin dan kematian sel hanya ketika ada RNA mutasi tertentu
• Sel yang memiliki versi wild-type yang sehat hampir tidak mengalami kerusakan, meski kedua lini sel hanya memiliki perbedaan 1 nukleotida
• Kemoterapi atau radioterapi membunuh sel yang membelah di dalam tubuh, termasuk sel sehat, tetapi teknologi ini bekerja jauh lebih presisi

Alat pemotong untuk berbagai situasi

• Hasil pada p53 memang menonjol, tetapi keunggulan utama teknologi ini adalah sifatnya yang dapat diprogram, seperti pengeditan gen CRISPR tradisional
• Jika mutasi baru muncul pada kanker, guide RNA baru dapat dengan mudah dibuat untuk mencari mutasi tersebut dan menguji efektivitasnya
• Cara membuat guide RNA baru ini jauh lebih cepat daripada membuat obat molekul kecil atau terapi antibodi
• Pada tahap berikutnya, penting untuk menemukan cara mengatasi keterbatasan pendekatan ini, dan seperti terapi CRISPR lain, pengiriman menjadi tantangan utama
• Enzim pemotong genom yang besar harus dikirim secara efisien ke semua sel target, dan pada beberapa kanker, terapi kombinasi mungkin berguna di masa depan

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Saya penasaran apakah ada situs web tempat kita bisa melihat sekilas kanker dan mutasi yang pada dasarnya sudah berhasil kita atasi, yang punya obat penekan efek, yang punya obat eksperimental, atau yang masih belum bisa diobati
  Akan menakjubkan jika kemajuan 10 tahun terakhir ditampilkan dalam bentuk grafik
  Yang lebih mengagumkan adalah waktu untuk mencapai tahap solusi berikutnya setelah suatu masalah biologis diajukan terus menyusut dari ribuan tahun menjadi puluhan tahun, dan sebentar lagi mungkin hitungan beberapa tahun. Ada “AI”, tetapi para peneliti hebat saat ini juga mendorong perkembangan dengan kecepatan yang beberapa tahun lalu sulit dibayangkan

  • Meskipun tampaknya ada banyak artikel seperti ini, kenyataannya tidak sehebat yang dibayangkan. Sebab kebanyakan masih berada pada tahap eksperimen sel atau percobaan pada tikus
    Contoh sukses besar dari sekitar 20 tahun lalu adalah kanker testis. Bahkan kanker testis metastatik dengan tumor yang sudah menyebar ke seluruh tubuh, seperti kasus Lance Armstrong, dalam beberapa kasus masih bisa disembuhkan. Yang digunakan adalah kemoterapi berbasis platinum, tetapi kenapa itu sangat efektif untuk kanker testis namun tidak untuk kanker lain masih belum benar-benar dipahami
    Leukemia anak juga mirip. Dengan menggabungkan beberapa kemoterapi, tingkat kesembuhan meningkat cukup tinggi; pada 1990-an tingkat kematian leukemia anak mencapai 90%, tetapi sekarang sekitar 10%
    Selain itu, sebagian besar kemajuan beberapa dekade terakhir datang dari deteksi dini/pembedahan atau pencegahan seperti berhenti merokok
    Namun tetap ada harapan. Ketika kanker mulai dipelajari pada tingkat molekuler, salah satu hal pertama yang menonjol adalah fakta bahwa gen bernama Ras sering bermutasi pada banyak jenis kanker. Merancang obat yang menargetkan Ras sangat sulit, tetapi akhirnya muncul daraxonrasib, dan hasil uji klinis fase 3 pada manusia untuk kanker pankreas diumumkan 1–2 minggu lalu, menunjukkan hasil yang jauh melampaui kemoterapi sebagai terapi standar. Namun artinya pasien yang sebelumnya meninggal dalam 1–2 bulan kini masih hidup 5–6 bulan kemudian
    Mantan senator Ben Sasse didiagnosis menderita kanker pankreas metastatik pada Desember tahun lalu, dan secara historis tingkat kelangsungan hidup 5 tahunnya sekitar 5%. Ia sedang menggunakan daraxonrasib, jadi hasilnya tampaknya patut ditunggu
  • Tadi ada pembicaraan soal “AI”, tetapi hampir semua hal yang ditemukan hingga 3 tahun lalu diciptakan tanpa bantuan “AI”. “AI” sendiri juga diciptakan oleh manusia
    Pada akhirnya manusia memang cukup cerdik dan mampu
  • Secara umum, sebaiknya melihat onkogen
    https://en.wikipedia.org/wiki/Oncogene
    Dalam bentuk paling sederhana, gen tertentu dan gangguan tertentu menentukan “jenis” kanker
    Biasanya ada kelainan genetik tambahan yang menambahkan nuansa pada karakter jenis kanker tersebut
    Tumor berawal dari jenis sel dengan keadaan diferensiasi dan potensi perkembangan tertentu, sehingga rentang jenis kanker yang mungkin terjadi menjadi lebih luas
    Imunofenotipe kanker juga menentukan hubungan antara kanker dan tubuh
    Sel-sel tubuh pada dasarnya dirancang untuk mati secara fungsional dan digantikan, jadi jika kita mencoba menyelamatkan sel tertentu atau kelompok sel tertentu, kita akan berhadapan dengan prinsip besar pemeliharaan jaringan
    Kecuali jika yang dikhawatirkan adalah sel yang hidup sangat lama, lebih baik menghancurkan sel tumor lalu membiarkan sel berikutnya menggantikannya
    Strategi multiaspek masih terus dikembangkan, dengan arah menekan sifat genetik tumor dan menghancurkannya dengan menargetkan imunofenotipenya
    https://en.wikipedia.org/wiki/Cancer_immunology
  • Masalah mendasar kanker adalah bahwa organisme multiseluler bergantung pada kontrol ketat atas siklus pembelahan sel, dan ada ratusan cara kontrol itu bisa gagal. Pencapaian dalam pemahaman dan terapi memang mengesankan, tetapi cara berpikir yang tepat lebih dekat ke “segala hal yang bisa salah dalam peluncuran roket, dari bahan bakar yang terkontaminasi sampai bug perangkat lunak” daripada sekadar “daftar kanker per sel atau per organ”
    Sama seperti peluncuran roket memerlukan ratusan pendekatan untuk memecahkan berbagai masalah, kanker juga demikian. Itulah sebabnya penemuan pada abad ke-19 bahwa mikroba dan virus adalah penyebab penyakit sama sekali bukan hal sepele. Kini kita juga tahu bahwa penyakit infeksi tertentu dapat berujung pada timbulnya kanker. Ini benar-benar kumpulan masalah yang sulit
    Sebagai tambahan, pada akhir 1990-an dan awal 2000-an ada upaya terorganisasi di industri untuk mempromosikan penyebab kanker sebagai “cacat genetik intrinsik”, tetapi dalam kenyataannya paparan karsinogen industri sangat erat terkait dengan berbagai kanker seperti kanker kulit, kanker saluran pencernaan, dan lainnya. Itu adalah pendekatan yang sangat menyesatkan dan tidak jujur untuk menghindari regulasi

• Gagasan untuk mendeteksi mutasi spesifik tumor dengan CRISPR/Cas lalu membunuh selnya, yang tidak harus merupakan mutasi penyebab kanker, sebenarnya bukan hal baru [0, 1, 2]. Bedanya, penelitian sebelumnya memakai Cas9 untuk merusak DNA hanya pada lokasi target, sedangkan kali ini digunakan Cas12a2. Cas12a2, ketika aktif setelah mendeteksi sekuens target, akan mencabik-cabik kromatin di dalam sel, sehingga jauh lebih destruktif
  Seperti terapi kanker lainnya, tumor sangat mungkin mengembangkan resistansi. Dugaan saya, tumor bisa menemukan cara menolak nanopartikel lipid yang mengantarkan mRNA CRISPR/Cas dan sekuens pemandu terkait, misalnya dengan mencegah penyerapan LNP lewat perubahan permukaan sel, atau dengan mengubah jalur endosom/lisosom sehingga muatan mRNA dihancurkan sebelum diterjemahkan menjadi protein
  [0] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28575452/
  [1] https://www.nature.com/articles/s41598-018-30205-2
  [2] https://www.nature.com/articles/s41467-020-18875-x

  • Perspektifnya harus dibalik
    Evolusi bukan tentang menciptakan respons terhadap tantangan, melainkan tentang keberhasilan diferensial
    Sel tumor yang memiliki sifat pemberi resistansi sudah menanggungnya seperti beban meski belum digunakan, sementara sel yang tidak punya sifat itu hidup tanpa beban tersebut
    Faktor seleksi dalam kasus ini bekerja ketika LNP yang membawa muatan menghancurkan sel tumor yang “tidak resistan” dan menyisakan sel yang “resistan”
    Resistansi bukan muncul baru sebagai respons terhadap tantangan, melainkan sudah ada sebelumnya dan memungkinkan kelangsungan hidup saat menghadapi pemberian obat
  • Tergantung desain LNP, resistansi mungkin justru bisa melemahkan sel kanker itu sendiri. Misalnya, obat dikirim lewat LNP yang menargetkan reseptor kolesterol tertentu, sehingga sel berhenti menampilkan reseptor itu di permukaannya dan akibatnya mengalami kekurangan kolesterol
    Saya pernah mendengar bahwa resistansi obat pada bakteri bisa menyebabkan laju pertumbuhan menurun atau virulensi berkurang. Hal serupa mungkin juga bisa terjadi pada kanker. Kalau ada obat yang secara efektif bisa mengubah kanker agresif menjadi kanker yang tumbuh lambat, itu bukan hasil yang buruk
  • Kanker bukan satu organisme. Sel kanker dalam individu tertentu bisa berevolusi dengan cara seperti itu, tetapi “kanker manusia” secara keseluruhan tidak berevolusi sebagai satu populasi. Agar itu terjadi, DNA manusia itu sendiri harus berevolusi, dan survival of the fittest memberi tekanan ke arah yang berlawanan
  • Ada juga gagasan untuk membuatnya dapat dipicu. Mula-mula protein yang siap mencabik-cabik sel tetapi masih tidak aktif dimasukkan ke dalam sel, lalu diaktifkan dengan senyawa kedua

• Jika Anda tidak bisa mengakses makalah Nature, ada preprint yang diunggah sebulan lalu: https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.08.723607v1
  Nature - https://www.nature.com/articles/s41586-026-10738-7

• Saya punya kelainan genetik yang kemungkinan besar akan mengakhiri hidup saya saat usia 70-an, dan saya benar-benar berharap CRISPR bisa menjangkau penyakit itu sebelum saatnya tiba

• CRISPR adalah pendekatan yang sangat dibesar-besarkan dan mendapat mesin pemasaran lewat sains populer. Terapi CRISPR yang disetujui FDA hanya 1, sedangkan AAV ada 7, dan lentivirus juga 7
  Jika semua terapi vektor virus yang disetujui digabungkan jumlahnya 19, sementara CRISPR hanya 1
  Menurut saya, ide-ide CRISPR dari laboratorium hanyalah bahan yang mudah masuk ke media arus utama, sedangkan masa depan yang nyata ada pada pengantaran vektor virus. Entah kenapa, itu saja yang tidak ikut dalam siklus berita yang sama

  • Itu benar jika yang dimaksud adalah CRISPR Cas9. Karena efek di luar target sulit dikelola
    Makalah ini membahas Cas12a2. Ini mekanisme yang berbeda, dan titik awal penemuannya, mengejutkannya, justru dari pertanian. Ia tidak berusaha memprogram ulang sel. Ia menggunakan protein pemandu untuk mencari mutasi tertentu dengan presisi sangat tinggi, dan saat aktif, menghancurkan seluruh sel
    Implikasi Cas12a2 untuk penyakit yang sulit diobati dengan profil mutasi penggerak yang sudah diketahui sangat besar
    Sebagai keterbukaan, saya mendanai langsung riset baru berbasis Cas12a2 untuk penyakit sulit diobati yang saya miliki. Saya melihat sendiri penyakit saya “disembuhkan” secara in vitro dengan teknologi ini, sementara semua sel wild-type saya tetap tidak rusak. Beberapa peneliti yang saya dukung adalah salah satu penulis bersama makalah yang ditautkan. Saya bukan ahli di bidang ini, melainkan insinyur perangkat lunak, tetapi saya bisa menjawab pertanyaan
  • Kalau bicara dari sisi sebaliknya, saya juga dulu sangat meremehkan terapi RNA interference 10 tahun lalu. Tapi sekarang sudah ada terapi RNA interference di pasar. Saya rasa CRISPR juga akan menemukan tempatnya sendiri dengan cara yang mirip
  • Kritik ini menunjukkan tidak paham kenapa CRISPR begitu penting dalam sains. Cas sebagai terapi memang sering ditonjolkan dalam sains populer karena mudah dipahami publik, tetapi kegunaan utama sistem CRISPR Cas adalah untuk memodifikasi gen di laboratorium
    Puluhan ribu makalah telah berhasil memakainya untuk menghasilkan kemajuan ilmiah penting, dan metode CRISPR-Cas kini dipakai secara rutin di hampir seluruh biologi
    Ini mirip seperti menyebut PCR “dibesar-besarkan” hanya karena diagnostik penyakit menular berbasis PCR punya keterbatasan
  • Saya rasa Anda tidak menulis “CRISPR adalah pendekatan yang dibesar-besarkan” lalu setelah dipikir-pikir merasa itu kurang kuat sehingga memilih “sangat dibesar-besarkan”
    Perbandingannya sendiri agak merupakan kesalahan kategori. Yang satu adalah teknologi pengeditan DNA, sementara yang lain adalah platform pengantaran. Hype tentang CRISPR umumnya soal betapa revolusionernya ia bisa menjadi, bukan soal membandingkan jadwalnya dengan teknologi tertentu yang berada di lapisan lain dari stack
  • CRISPR mengubah medan dalam riset genetika. Banyak studi knockout gen menggunakan CRISPR. Tetapi untuk penggunaan klinis, sejak awal memang dibesar-besarkan secara aneh, dan itu jelas bagi siapa pun yang punya latar belakang genetika
    Publik cenderung tidak terlalu memahami genetika dasar, dan saya rasa sebagian besar karena kurikulum sains sekolah menengah tidak cukup membahasnya. Terlalu banyak waktu dihabiskan pada genetika Mendel sementara prinsip intinya tidak benar-benar dibahas
    Karena semua sel tubuh memiliki salinan DNA, “mengedit” DNA somatik secara menyeluruh dan bermakna pada dasarnya mustahil dan merupakan upaya yang bodoh. Yang mungkin efektif hanyalah mengedit DNA garis germinal, DNA sel punca, mengatur ekspresi mRNA (misalnya retinoid. Mengoleskan krim retinol/adapalene ke wajah juga merupakan “terapi gen”), atau memasukkan mRNA asing untuk digunakan mesin translasi (misalnya vaksin mRNA)

• Kali ini saya benar-benar berharap berhasil. Hampir tepat 10 tahun lalu saya juga bersemangat tentang salah satu pengobatan kanker yang diusulkan seperti ini, sampai ingin menceritakannya ke rekan kerja saat makan siang, lalu ditertawakan karena percaya

  • Saya cukup optimistis. Menurut saya ini masalah ambang batas di mana beberapa teknologi dasar masing-masing harus melewati tingkat tertentu sebelum pintu air terbuka
    Selama 10–20 tahun terakhir ada kemajuan yang nyaris sulit dipercaya pada tingkat teknologi dasar, tetapi masing-masing teknologi secara sendiri-sendiri belum cukup untuk memicu lompatan besar sehingga belum terjadi perubahan, jadi kebanyakan orang tidak terlalu terkesan. Sekarang saya pikir beberapa teknologi sudah cukup murah, cepat, dan bagus sehingga akhirnya mulai terlihat tanda-tandanya
  • Rekayasa genetika in vivo yang nyata tidak akan hilang, dan akan menjadi alat yang kuat melawan kanker. Hanya saja, tiap upaya spesifik tetap harus dipandang dengan skeptis. Karena perjalanan ini diukur dalam hitungan puluhan tahun
    Ini berbeda dari cerita satu obat ajaib tertentu yang akhirnya meredup. Ini adalah satu keluarga alat yang sedang matang menuju area penerapan terapi awal

• Yang mencolok adalah pengobatan kanker bergerak dari penghancuran berskala luas, yaitu kemoterapi/radiasi, menuju identifikasi presisi sel ganas yang makin baik. Sekarang tantangannya tampak bukan lagi “bisakah kita membunuh sel kanker?” melainkan “bisakah kita secara andal mengidentifikasi hanya sel kanker dan menjangkau semuanya?” Makalah ini juga tampak sebagai langkah lain ke arah itu

  • Saya kurang paham maksud pernyataan ini. Kita selalu bisa membunuh sel kanker, dan tantangannya memang sejak dulu adalah “bagaimana membunuh hanya kankernya?” Tergantung metodenya, kita sudah membakar, memotong, dan menyerang kanker dengan obat selama puluhan atau ratusan tahun
    Yang berubah bukan jenis tantangannya, melainkan presisi alatnya. Dan itu pun masih harus dilihat apakah kita benar-benar bisa memperoleh presisi sambil meningkatkan kualitas hidup pasien

• Untuk status obat pembunuh kanker baru dan hambatan persetujuannya, beberapa tulisan teratas di https://www.writingruxandrabio.com/archive juga layak dibaca
  Tulisan tentang AI dan pengobatan kanker ada di https://www.writingruxandrabio.com/p/a-response-to-dario-amo...

  • Obat kanker itu benar-benar mengerikan. Sering kali kita tidak tahu efek seperti apa yang akan muncul ketika memakai obat yang pada dasarnya menyerang bagian dari tubuh kita sendiri
    Pasangan saya yang sudah lama bersama saya menderita salah satu kanker yang paling ganas, dan tidak ada terapi target. Ia menerima pengobatan kombinasi eksperimental dari obat-obat yang sudah ada, dan beberapa efek sampingnya adalah sebagai berikut
    Jantung berhenti saat infus obat. Terjadi beberapa kali selama 18 bulan pengobatan
    Infeksi jamur diseminata
    Saluran pencernaan berlubang dan menyebabkan sepsis
    Itu baru sebagian dari dampak yang mengerikan
    Tingkat seperti itu sudah dianggap “respons yang baik”. Pasien lain meninggal karena kombinasi obat tersebut
    Inilah seperti apa arti bergerak pelan di dunia pengobatan kanker
  • Tulisan yang bagus dan poin yang bagus. Bahkan dari sudut pandang keluarga pasien yang menunggu Daraxonrasib dengan gelisah, saya tetap mengakui bahwa setidaknya mekanisme kelembagaannya bergerak secepat mungkin
    Saya benar-benar pernah melihat pasien kohort pertama uji klinis dilarikan ke rumah sakit tepat setelah infus. Obat itu tidak dilanjutkan. Proses uji klinis saat ini tidak bisa dibuat lebih cepat lagi tanpa membahayakan nyawa

• Artikel ini tidak memuat banyak detail, tetapi bagian yang mengatakan bahwa “seperti terapi CRISPR lainnya, pengantaran adalah tantangan utama, dan enzim pemotong genom berukuran besar harus dimasukkan secara efisien ke semua sel target” menunjukkan bahwa ini tampaknya masih berada pada tahap in vitro.
  Agar benar-benar bisa digunakan untuk terapi pada manusia, kemungkinan akan memerlukan waktu beberapa tahun hingga puluhan tahun. Meski begitu, ini tetap kabar baik.

  • Benar. Dalam kanker, mengantarkan ke 99% sel saja tidak cukup. 1% yang bertahan akan tumbuh kembali dengan cepat.
  • Terapi gen sering menghadapi masalah karena cenderung berkumpul di hati. Ini karena hati bertugas melakukan detoksifikasi. Namun, jika sistem imun mengenalinya di hati lalu menyerang organ tersebut, bisa timbul respons imun yang berbahaya, dan karena kerusakannya, pasien bahkan bisa meninggal.