Virus Newcastle Disease pada unggas potensial menjadi terapi kanker pada manusia

Penyakit Newcastle adalah pembunuh utama unggas di negara-negara berkembang. Marcovarro/Shutterstock

Virus Newcastle Disease pada unggas potensial menjadi terapi kanker pada manusia

Kelemahan terbesar terapi kanker pada manusia selama ini, seperti kemoterapi, adalah metode ini juga membunuh sel-sel yang normal. Pengembangan terapi kanker dengan efektivitas dan selektivitas yang tinggi terhadap sel kanker, serta efek samping minimal terhadap sel normal sangat dibutuhkan. Begitu mematikannya kanker, secara global, sehingga hampir 1 dari 6 kematian disebabkan oleh kanker.

Kini, dalam satu dekade terakhir, penelitian terbaru menemukan virus Newcastle disease (ND) yang secara alami menginfeksi unggas adalah salah satu agen terapi berbasis sistem kekebalan tubuh (imunoterapi) dan terapi berbasis virus (viroterapi) yang sangat potensial untuk terapi kanker pada manusia. Virus ini, yang dikenal sebagai virus onkolitik,, dapat membunuh sel kanker, tanpa merusak sel yang sehat.

Kanker ditandai dengan pembelahan sel yang tidak terkontrol, menyerang jaringan di sekitarnya dan menyebar ke organ lain di dalam tubuh. Sel normal berubah menjadi sel-sel kanker karena kerusakan pada DNA. Sel abnormal ini mengganggu struktur dan fungsi pada jaringan atau organ hingga dapat menyebabkan kerusakan yang berakibat fatal.

Virus onkolitik adalah virus antikanker yang secara selektif akan menginfeksi dan merusak sel kanker tanpa menyebabkan kerusakan pada sel normal. Banyak peneliti telah menyelidiki efek onkolitik dari virus ND karena bereplikasi pada sel kanker manusia tapi tidak merusak pada sel normal.

Walau penelitian mengenai terapi kanker dengan viroterapi onkolitik telah mencuri perhatian banyak peneliti di berbagai belahan dunia, sayangnya, di Indonesia belum ada peneliti dari instansi pemerintah atau swasta yang fokus meneliti topik ini. Khusus terkait virus ND, kebanyakan peneliti di Indonesia hanya fokus meneliti genetika virus, penentuan tingkat keganasan virus, respon kekebalan unggas, dan manajemen pengendalian virus ND.

Virus antikanker ini sangat penting karena kanker adalah penyakit dengan morbiditas dan mortalitas tinggi yang menyebabkan kematian. Saat ini, menurut data terbaru WHO, kanker merupakan salah satu penyakit utama penyebab kematian di dunia. Pada 2015, terdapat 8,8 juta kematian pada akibat kanker. Sedangkan di Indonesia, data WHO pada 2014 menyebutkan 103.100 lak-laki dan 92.200 perempuan mati akibat kanker. Menurut WHO, pada 2030 akan terjadi lonjakan penderita kanker di Indonesia sampai tujuh kali lipat.

Pada laki-laki, tiga jenis kanker yang paling mendominasi adalah paru-paru, hati, dan kolorektum. Sedangkan pada perempuan adalah kanker payudara, serviks, dan paru-paru.

Virus unggas yang mematikan

Newcastle disease (ND) adalah penyakit yang disebabkan oleh galur virulen dari avian paramyxovirus type 1 (APMV-1), dikenal juga sebagai virus ND. Di Indonesia, penyakit yang menyerang unggas ini populer dengan nama tetelo, diambil dari bahasa Jawa, thèthèlo.

Newcastle disease pertama kali dilaporkan oleh Profesor Kraneveld yang bekerja di Balai Besar Penelitian Veteriner (BBalitvet) di Bogor, Jawa Barat pada 1926. Tahun berikutnya, di Inggris terjadi wabah penyakit yang ganas pada unggas di daerah New Castle upon Tyne (Newcastle). Setelah 1935, nama ND baru digunakan oleh Doyle, merujuk pada nama kota di Inggris tersebut. Selanjutnya, ND menyebar dengan cepat ke berbagai belahan dunia.

Virus yang berbentuk pleomorfik dengan diameter sekitar 200-300 nanometer ini mampu menginfeksi hampir semua spesies unggas, baik unggas liar maupun unggas jinak di rumah tangga dan industri ternak. Infeksi alami virus tersebut juga ditemukan pada babi, domba, dan cerpelai, bahkan ada laporan kasus pada manusia pada 1952.

Penyakit ini ditularkan melalui kontak langsung dengan unggas yang terinfeksi atau pembawa (karier). Penularan juga dapat terjadi melalui kontak dengan sekresi dan ekskresi unggas yang terinfeksi, juga melalui udara. Kutu, hewan pengerat, serangga, dan anjing juga dapat berperan sebagai vektor mekanik virus ND dari feses yang terinfeksi.

Kini Newcastle disease adalah ancaman global dan endemik bagi banyak negara berkembang. Wabah ND juga telah dilaporkan di berbagai negara. Di Indonesia, penyakit ini telah menyebar ke berbagai daerah, baik di Jawa maupun di luar Jawa. Serangan ND umumnya mulai meningkat pada awal musim hujan dan mencapai puncaknya pada pertengahan musim tersebut. Wabah biasanya terjadi pada saat peralihan dari musim hujan ke musim kemarau.

Wabah ini berdampak besar pada peternakan unggas di Indonesia. Di sisi lain, industri unggas adalah penyumbang utama terhadap pasokan pangan global. Daging unggas dan telur adalah sumber protein hewani yang paling ekonomis yang tersedia di seluruh dunia. Saat ini, berbagai vaksin aktif dan inaktif untuk virus ND telah tersedia di pasaran untuk digunakan.

Infeksi virus ini dapat menyebabkan kematian pada unggas yang belum pernah divaksin hingga tingkat 100%. Newcastle disease menyebabkan kerugian ekonomi karena kematian, morbiditas, unggas tumbuh lambat, dan penurunan produksi telur, serta kerugian yang terkait dengan reaksi pasca vaksinasi. ND telah mengakibatkan kerugian sangat besar dalam industri unggas di seluruh dunia, termasuk Indonesia.

Penyakit juga dapat menyebabkan pembatasan perdagangan internasional pada produk unggas dan embargo pada area atau negara yang mengalami wabah. Walau virus pada unggas ini berbahaya bagi unggas, virus tersebut sangat potensial sebagai terobosan antikanker pada manusia.

Dari unggas bisa untuk kanker manusia

Semua organ dalam tubuh manusia dapat menjadi kanker tanpa memandang usia, jenis kelamin, etnis, pola makan, dan lingkungan. Umumnya, kanker disebabkan oleh penurunan kematian sel atau peningkatan penyebaran sel.

Karena itu, pengembangan terapi kanker yang efektif membunuh sel rusak dan di saat sama berefek negatif minimal terhadap sel sehat menjadi sangat penting. Efektivitas aplikasi virus ND didasarkan pada aktivitas onkolitik yang tinggi, dan keamanan penggunaannya didasarkan pada replikasi yang selektif menyerang sel kanker dan tidak merusak sel normal.

Para ilmuwan tertarik menggunakan virus ND karena bereplikasi lebih cepat dalam sel kanker manusia dan menyebabkan efek onkolitik atau virus ini membelah secara selektif dan sitotoksik bagi sel kanker, namun tidak membahayakan bagi sel yang sehat. Ada beberapa jalur molekuler yang menyebabkan efek onkolitik dari virus ND, seperti jalur kematian sel secara terprogram (apoptosis). Induksi apoptosis oleh virus ND termasuk serangkaian proses masuknya virus, replikasi, sintesis protein de novo, dan aktivasi jalur caspase. Semua proses ini berperan dalam efek onkolitik virus ND.

Virus ND juga menginduksi apoptosis melalui jalur ekstrinsik dan intrinsik. Jalur ekstrinsik adalah jalur yang diperantarai oleh aktivasi reseptor, sedangkan jalur intrinsik sering disebut juga jalur mitokondria. Selain itu, virus ND dapat bereplikasi atau melipatgandakan dirinya hingga 10.000 kali lebih cepat pada sel kanker dibandingkan pada sel manusia yang normal. Efek selektif disebabkan oleh pembatasan protein V inang dan sitokin yang diinduksi virus (IFN-γ dan TNF-α).

Sel kanker dapat terinfeksi oleh virus ND dan replikasi virus di dalamnya terdeteksi oleh peningkatan antigen virus di permukaan sel yang akan terdeteksi oleh sel kekebalan tubuh. Dengan demikian, efek onkolitik virus ND pada sel kanker manusia dapat terjadi.

Keuntungan menggunakan virus ND dalam terapi kanker adalah:

  1. Kemampuan virus untuk berikatan dengan permukaan sel kanker melalui glikoprotein pada permukaan virus yang disebut hemagglutinin-neuraminidase;
  2. Virus yang bereplikasi di sel kanker yang terinfeksi menyebabkan ekspresi antigen virus yang meningkat pada permukaan sel kanker;
  3. Kemampuan virus untuk menginduksi sintesis sitokin;
  4. Efek stimulasi pada sistem kekebalan tubuh yang dapat menambah kinerja dari sel imun;
  5. Aktivitas onkolitik;
  6. Pertumbuhan virus yang cepat dalam sel kanker;
  7. Dan yang paling penting, virus ini tidak bersifat patogen terhadap manusia.
Skema virus ND membunuh sel kanker pada manusia. Penulis

Di sisi lain, penggunaan teknologi reverse genetic telah menyediakan cara untuk menghasilkan galur virus ND dengan sifat regulasi onkolitik dan imun yang lebih baik dari sebelumnya. Hasil yang menjanjikan dengan virus ND dari teknologi reverse genetic untuk terapi kanker telah dilaporkan oleh banyak peneliti.

Baru-baru ini, kelompok peneliti di Malaysia menggunakan isolat virus ND dari wabah yang terjadi di Malaysia, yaitu galur AF2240. Hal ini telah mendapatkan perhatian yang signifikan, terlepas dari sifat toksiknya yang tinggi terhadap sel kanker (sitotoksik). Galur ini juga memberikan wawasan mendasar ke mekanisme terprogram (apoptosis) yang dimediasi oleh virus ND yang melibatkan protein Bax (BCL2-associated X) serta reseptor apoptosis.

Potensi yang menjanjikan?

Teknologi viroterapi menggunakan virus onkolitik ND tampaknya menjanjikan untuk terapi kanker di samping metode terapi kanker lain, misalnya kemoterapi. Sayangnya, saat ini, belum ada data terkait virus ND yang beredar di Indonesia untuk terapi kanker, seperti yang telah dilakukan oleh peneliti Malaysia.

Apakah virus ND lokal di Indonesia justru memiliki kemampuan lebih baik sebagai agen terapi kanker ketimbang virus di negara lain? Mungkin saja! Penelitian inilah yang kini ditunggu-tunggu. Virus ND sebagai bahan baku agen terapi cukup melimpah di sini.