Hidrogen sulfida biasanya merupakan gas yang sangat beracun. Namun, dengan persiapan yang matang, ini dapat digunakan untuk mendukung terapi fototermal (PTT) dalam mengobati kanker, seperti yang baru-baru ini ditemukan oleh tim peneliti yang melaporkan dalam jurnal Angewandte Chemie. Seperti yang dilaporkan tim, adjuvan yang melepaskan hidrogen sulfida menyebabkan sel tumor kehilangan perlindungan panas alaminya dan dengan demikian menjadi lebih sensitif secara signifikan terhadap PTT.
Menghirup gas hidrogen sulfida biasanya menyebabkan kita mati lemas, karena gas menekan rantai pernapasan di mitokondria, pusat tenaga sel. Namun, molekul hidrogen sulfida, ketika dikirim dalam jumlah kecil ke sel, tidak sepenuhnya beracun. Sebaliknya, itu juga bertindak sebagai molekul pembawa pesan dan berperan dalam pertumbuhan sel kanker. Dengan mengingat hal ini, tim peneliti yang bekerja sama dengan Xiaoyuan (Shawn) Chen dari National University of Singapore, berfokus pada efek hidrogen sulfida dalam mekanisme perlindungan panas sel tumor.
Tim memilih sudut ini karena sel tumor memiliki kemampuan untuk melindungi diri dari panas yang berlebihan. Intinya, tujuan terapi fototermal adalah untuk “merebus” sel kanker dari dalam ke luar. Untuk mencapai suhu yang dibutuhkan, fotosensitizer yang dimasukkan ke dalam sel mengubah sinar laser yang masuk menjadi panas. Namun, sel tumor merespon serangan panas ini dengan meningkatkan produksi heat shock protein (HSP), mengurangi kemanjuran pengobatan.
Namun, untuk membuat HSP mereka, sel membutuhkan ekuivalen energi yang dihasilkan dalam rantai pernapasan mitokondria, dan di sinilah Chen dan tim campur tangan. Mereka menemukan bahwa hidrogen sulfida, ketika dilepaskan ke dalam sel tumor dalam jumlah yang tepat, mengganggu respirasi mitokondria, menekan produksi HSP, dan mempersulit sel tumor untuk melindungi dirinya sendiri. Sebagai donor hidrogen sulfida, tim memilih anethole trithione yang disetujui FDA-; obat yang awalnya digunakan sebagai pengobatan untuk mulut kering dan untuk merangsang sekresi empedu, tetapi juga dikenal karena kemampuannya untuk terus melepaskan hidrogen sulfida saat dipecah di dalam sel.
Untuk melengkapi terapi fototermal, tim menggabungkan turunan trithione anethole dengan nanodisc tembaga sulfida, yang digunakan dalam PTT sebagai fotosensitizer untuk secara efisien mengubah cahaya inframerah-dekat menjadi panas. Perawatan dosis tunggal menyebabkan pemberantasan tumor pada tikus laboratorium, yang sebelumnya telah ditanamkan tumor payudara, hanya dalam beberapa hari. Chen dan tim juga menemukan bahwa mereka dapat melakukan PTT pada suhu yang lebih rendah menggunakan kombinasi adjuvant-photosensitizer, membatasi kerusakan pada jaringan sehat di sekitarnya. Para penulis menyarankan untuk menggunakan pendekatan remodeling energi ini menggunakan bahan pembantu donor hidrogen sulfida sebagai pendekatan yang lebih umum untuk PTT yang efektif.
Sumber:
Referensi jurnal:
Cheng, J., dkk. (2023) Remodeling Energi Tumor yang Dimediasi Gas untuk Sensitisasi Terapi Fototermal Ringan. Edisi Internasional Angewandte Chemie. doi.org/10.1002/anie.202304312.