Terapi Gen: Membuka Inovasi dalam Pengobatan, Deteksi, dan Pengembangan Obat Kanker

Sejarah penggunaan gen sebagai alat untuk mengobati manusia telah berlangsung hampir lima dekade, menandai momen penting dalam ilmu kedokteran.

Pada tahun 1972, konsep terapi gen pertama kali dipertimbangkan sebagai bentuk pengobatan. Ide revolusioner ini diperkenalkan dalam sebuah makalah berjudul “Gene therapy for human genetic disease?” yang dipublikasikan di jurnal Science dan ditulis oleh T Friedman dan R Roblin.

Dalam makalah tersebut, penulis menyatakan bahwa “terapi gen dapat memperbaiki beberapa penyakit genetik manusia di masa depan.” Mereka menyerukan penelitian lanjutan “yang diarahkan pada pengembangan teknik untuk terapi gen.” Seruan ini menandai awal era baru dalam kedokteran genetik.

Memang, dibutuhkan 18 tahun lagi hingga percobaan terapi gen pertama pada manusia terjadi pada tahun 1990. Percobaan ini merupakan langkah signifikan yang membuka jalan bagi kemajuan selanjutnya. Pada tahun 2003, tonggak penting lain tercapai dengan selesainya Human Genome Project.

Diluncurkan pada Oktober 1990 dan selesai pada April 2003, proyek Human Genome dianggap sebagai salah satu pencapaian ilmiah terbesar dalam sejarah manusia karena menghasilkan urutan pertama genom manusia.

Melanjutkan jalur kemajuan ilmiah ini, tonggak lain tercapai ketika China menyetujui terapi gen pertama untuk mengobati kanker kepala dan leher.

Karena perkembangan ini menandai awal dari rangkaian kemungkinan pengobatan yang akan kita bahas, mari kita lihat lebih detail.

Produk Terapi Gen Pertama yang Disetujui untuk Kanker

Pada tahun 2003, China Food and Drug Administration (CFDA) menyetujui Gendicine, sebuah adenovirus rekombinan p53 manusia, yang dikembangkan oleh Shenzhen SiBino GeneTech Co. Ltd. Produk ini masuk ke pasar komersial sebagai terapi gen untuk mengobati kanker kepala dan leher. Terapi ini dirancang untuk diberikan melalui injeksi intratumoral minimal invasif serta infus intrakavitas atau intravaskular.

Sebuah ulasan ilmiah yang meneliti kinerja terapi selama 12 tahun pertama menemukan perusahaan tersebut telah memproduksi 41 batch Gendicine dan 169.571 vial. Secara mengesankan, terapi ini dapat diberikan tanpa efek serius, kecuali demam transien terkait vektor pada 50‑60 % pasien yang hanya berlangsung beberapa jam.

Percobaan Terapi Gen Berikutnya

Setelah keberhasilan aplikasi terapi gen di China, kemajuan terus berlanjut. Pada tahun 2005, percobaan terapi gen pertama pada hemofilia B dimulai dengan menggunakan teknologi Vektor AAV.

Vektor AAV berfungsi sebagai alat rekayasa biologis untuk mengangkut dan mengirimkan materi genetik secara aman ke jaringan dan sel yang terkena menggunakan virus yang tidak berbalut. Kemudian, pada tahun 2017, Amerika Serikat menyetujui terapi gen pertama untuk penyakit genetik yang diketahui menyebabkan kebutaan.

Dengan kemajuan ilmiah lebih lanjut yang akan datang di bidang ini, jelas bahwa pengobatan berbasis gen akan membuka cakrawala baru untuk mengobati keganasan seberat yang disebabkan oleh berbagai bentuk kanker.

Namun sebelum menyelami lebih dalam ruang ini, penting untuk memahami arti istilah-istilah terkait terapi berbasis gen, termasuk rekayasa genetika, genom, genomik, dan sequencing genom.

Apa itu Rekayasa Genetika?

National Human Genome Research Institute mendefinisikan rekayasa genetika sebagai proses yang “menggunakan teknologi berbasis laboratorium untuk mengubah susunan DNA suatu organisme.”

Mengubah susunan DNA dapat terjadi dengan berbagai cara, mencakup rangkaian teknik. Bisa mengubah satu pasangan basa, menghapus seluruh wilayah DNA untuk diganti dengan segmen baru, atau bahkan bekerja lintas spesies di mana gen dari satu spesies diperkenalkan ke organisme spesies lain. Fleksibilitas rekayasa genetika inilah yang menjadikannya alat penting di tangan penyedia solusi terapi kanker.

Apa itu Genomik?

Genomik adalah studi tentang gen dan berfokus pada pemahaman bagaimana semua gen seseorang berinteraksi satu sama lain serta dengan lingkungan orang tersebut. Bidang ini melibatkan kajian mendalam tentang berbagai komponen, termasuk DNA, sel, histon, nukleosom, dan kromosom. Istilah ‘genomik’ berasal dari ‘genom’, yang merujuk pada set lengkap DNA suatu organisme. Setiap sel dalam tubuh manusia mengandung salinan lengkap hampir 3 miliar pasangan basa DNA.

Klik di sini untuk mempelajari semua tentang investasi dalam genomik dan CRISPR.

Apa itu Sequencing Genom?

Genom adalah kode genetik yang membantu membedakan satu organisme dari yang lain. Seperti setiap manusia memiliki sidik jari yang berbeda, semua organisme memiliki kode genetik unik. Oleh karena itu, sequencing genom membantu mengenali pola identifikasi unik untuk setiap organisme yang berbeda, baik itu bakteri, tumbuhan, atau mamalia.

Empat komponen utama menyatu untuk menjadikan sequencing genom sebuah proses menyeluruh:

• Pemotongan DNA
• Barcoding DNA
• Sequencing DNA
• Menganalisis data

Dengan semua alat pemeriksaan gen ini yang telah dikembangkan selama bertahun‑tahun, komunitas ilmiah dan medis telah mencapai banyak keberhasilan dalam mengobati kondisi mengancam jiwa, termasuk kanker. Pada segmen berikutnya, kita akan melihat bagaimana manuver berbasis gen memimpin upaya deteksi dan pengobatan kanker.

Ancaman Kanker: Sang Kaisar Semua Penyakit

Dokter dan onkolog asal India‑Amerika Siddhartha Mukherjee dengan tepat menyebut kanker sebagai “kaisar semua penyakit” dalam bukunya tahun 2010, sebuah deskripsi yang tetap menyentuh mengingat dampak penyakit tersebut. Menggemakan sentiment ini, American Cancer Society memperkirakan hampir dua juta kasus kanker baru dan lebih dari 600.000 kematian akibat kanker di AS saja pada tahun 2022.

Menurut sebuah studi 2020, kanker paru‑paru menjadi penyebab kematian kanker terbesar secara global, dengan perkiraan 1,8 juta kematian (18 %), diikuti oleh kanker kolorektal (9,4 %), hati (8,3 %), lambung (7,7 %), dan payudara pada wanita (6,9 %).

Lebih mengkhawatirkan lagi, studi tersebut memperkirakan kenaikan beban kanker global sebesar 47 % dibandingkan tingkat 2020. Diproyeksikan akan ada 28,4 juta kasus pada tahun 2040, lebih dari 9 juta kasus lebih banyak dibandingkan 19,3 juta kasus pada 2020.

Angka‑angka tersebut menggambarkan situasi yang mengkhawatirkan, dan penting untuk memperkuat upaya inovatif dalam mendeteksi kanker secara dini sehingga dokter memiliki cukup waktu untuk menangani penyebab dasarnya dan menyembuhkannya. Menjanjikan, berbagai upaya berbasis gen telah menghasilkan hasil positif ke arah itu.

Perusahaan yang Memanfaatkan Sequencing Genom untuk Deteksi dan Pengobatan Kanker

1. SeekInCare

SeekInCare, sebuah solusi dari SeekIn Inc., adalah tes deteksi multi‑kanker berbasis darah yang mampu mendeteksi lebih dari dua puluh jenis kanker. Solusi canggih ini memanfaatkan sequencing seluruh genom dari DNA bebas sel, sebuah teknologi yang menjadi inti kemampuan diagnostiknya.

Menurut definisi Centers for Disease Control and Prevention, sequencing seluruh genom adalah prosedur laboratorium untuk menentukan urutan basa dalam genom suatu organisme. Basa nukleotida adalah apa yang membentuk genetika unik suatu organisme.

Para peneliti menilai efektivitas tes pada 617 pasien kanker, menghasilkan hasil yang signifikan. Mereka berhasil mengidentifikasi 404 di antaranya, dengan tingkat sensitivitas 65,5 % dan spesifisitas 97,9 %. Hasil menunjukkan bahwa semakin tinggi stadium kanker, semakin tinggi sensitivitas tes. Pada stadium I sensitivitasnya 46,9 %, meningkat menjadi 81,8 % pada stadium IV.

Dalam studi prospektif dunia nyata yang dilakukan pada 1.203 pasien, tes memberikan sensitivitas 60,0 % dan spesifisitas 96,1 %.

Didirikan pada awal 2018, SeekIn Inc. adalah perusahaan biotek yang fokus pada deteksi dini kanker berbasis darah. Mereka percaya bahwa deteksi dini kanker dapat menurunkan tingkat mortalitas hingga 15 %.

Selain SeekInCare, mereka juga memiliki solusi seperti SeekInCure dan SeekIn Clarity. SeekInCure memantau kekambuhan kanker dan mengevaluasi risiko pada pasien pasca operasi. Untuk mencapai tujuan tersebut, solusi ini mengandalkan pemantauan variasi genom kanker dalam DNA bebas sel pasien.

SeekInClarity membantu dalam pemantauan respons pengobatan. Dalam mencapai tujuan tersebut, SeekInClarity memetakan genom kanker secara panoramik menggunakan data shallow whole‑genome sequencing (sWGS).

Berbasis di China, SeekIn adalah perusahaan swasta dan menerima pendanaan angel dari Green Pine Capital Partners dan satu investor lagi pada 2018. Jumlah pendanaan tidak diungkapkan.

2. Editas Medicines

Editas Medicine (EDIT ) memanfaatkan pengeditan gen untuk mengembangkan obat bagi kanker dan penyakit serius lainnya. Metode pengeditan gen SLEEK membantu mengembangkan generasi berikutnya obat terapi sel untuk kanker. Editas memiliki nuklease AsCas12a yang direkayasa secara proprietari, memungkinkan knock‑in multi‑transgen dengan efisiensi tinggi pada sel punca pluripoten terinduksi (iPSC), sel T, dan sel pembunuh alami (NK).

Baru‑baru ini, Editas menerbitkan hasil Q3 2023, memberikan wawasan tentang kinerja keuangan perusahaan selama periode tersebut. Untuk tiga bulan yang berakhir pada 30 September 2023, perusahaan mencatat lebih dari US$5 juta pendapatan kolaborasi dan riset serta pengembangan lainnya. Selain itu, untuk sembilan bulan yang berakhir pada 30 September 2023, pendapatan mencapai lebih dari US$18 juta.

3. Beam Therapeutics

Pada Desember 2022, Food and Drug Administration (FDA) Amerika Serikat mencabut penangguhan klinis dan menyetujui aplikasi Investigational New Drug (IND) untuk BEAM-201 guna mengobati leukemia limfoblastik T sel akut (T‑ALL) / limfoma limfoblastik T sel (T‑LL) yang kambuh/resisten. Beam‑201 adalah kandidat pengembangan sel CAR‑T alogenik anti‑CD7 yang diedit multipel, dikembangkan oleh Beam Therapeutics (BEAM ), yang dikenal mengembangkan obat gen presisi melalui base editing.

Untuk tiga bulan yang berakhir pada 30 September 2023, Beam Therapeutics Inc. mencatat pendapatan lisensi dan kolaborasi lebih dari US$17 juta. Untuk sembilan bulan yang berakhir pada 30 September 2023, pendapatan perusahaan mencapai lebih dari US$61 juta, peningkatan signifikan dibandingkan hampir US$41 juta yang diperoleh pada sembilan bulan pertama 2022.

Selain perusahaan publik terkenal seperti Beam dan Editas yang melakukan uji solusi rekayasa gen untuk kanker, penelitian akademik dan organisasi juga sedang berlangsung. Banyak di antaranya menjanjikan peluang menarik untuk secara substansial menyembuhkan atau mengurangi ancaman kanker di masa depan.

Klik di sini untuk melihat perbandingan Beam Therapeutics dengan pemain pengeditan gen terkemuka lainnya, CRISPR Therapeutics. (CRSP )

Metode Deteksi Dini untuk Kanker Pankreas

Sebuah tim peneliti dari Amerika Serikat, China, Korea Selatan, dan Jepang telah mengembangkan dan menguji panel biomarker yang mampu mendeteksi sejumlah kecil materi RNA genetik yang dilepaskan dari sel kanker pankreas ke aliran darah. Biomarker ini disebut circularRNA atau circRNA.

Para peneliti memanfaatkan metode profil ekspresi seluruh genom untuk melakukan tinjauan komprehensif sampel pasien, yang mengarah pada penemuan biomarker kanker pankreas berbasis circRNA. Hal ini membantu membedakan tumor pankreas dari jaringan normal pada pasien kanker pankreas stadium awal. Menurut studi tersebut, tes “menunjukkan akurasi diagnostik yang kuat.”

Erkut Borazanci, MD, direktur riset Divisi Penelitian Kanker di HonorHealth Research Institute, menjelaskan pentingnya metode ini lebih lanjut. Ia berkata:

“Ketika kanker pankreas terdeteksi lebih awal, peluang bertahan hidup jauh lebih besar dibandingkan ketika didiagnosis pada stadium lanjut. Oleh karena itu, sangat diperlukan pengembangan cara baru untuk mendeteksi kanker pankreas.”

Metode ini merupakan langkah tepat menuju pengembangan cara baru tersebut.

Penemuan Berbasis Gen dan Masa Depan Pengobatan Kanker

Tidak diragukan lagi, gen berada di inti eksistensi fisiologis kita, menegaskan kompleksitas dan pentingnya studi genetik. Bekerja dengan gen, oleh karena itu, memerlukan metode yang canggih. Namun, bila dilakukan dengan hati‑hati, pendekatan seperti rekayasa genetika, sequencing genom, dan terapi berbasis gen lainnya memiliki potensi untuk secara signifikan mengurangi risiko kanker.

Namun, ini bukan hanya soal penyembuhan, karena juga membantu mendeteksi banyak kanker secara dini. Dan deteksi dini sering menjadi kunci untuk memberantas kanker dari akarnya.

Agar pengobatan berbasis terapi gen menjadi lebih sukses dalam jangka panjang, tantangan harus diatasi. Tantangan meliputi masalah sampel, tantangan khusus sequencing generasi berikutnya, serta sequencing pembanding non‑malignan. Analisis komputasional dan interpretasi varian juga dapat menjadi hambatan.

Namun, semua tantangan ini dapat diatasi secara efisien dengan riset inovatif dan kolaborasi antara institusi riset, dokter, onkolog, pusat kesehatan, dan produsen obat. Pengobatan tidak boleh memengaruhi wilayah non‑kanker dan tidak boleh memperkenalkan perubahan fisiologis yang berpotensi berbahaya dalam jangka panjang, meskipun kanker dapat disembuhkan dalam jangka pendek.

Dalam beberapa hari ke depan, kita dapat mengharapkan lebih banyak dana R&D mengalir ke bidang terapi berbasis gen untuk kanker, dengan industri farmasi secara global diperkirakan akan berinvestasi lebih banyak. Hal ini penting karena ruang lingkupnya sangat besar, dan kita membutuhkan solusi yang skalabel dan aman.

Klik di sini untuk daftar lima perusahaan sequencing genom terbaik.