EKSTRAK ETANOLIK TEMU KUNCI Boesenbergia...
Click here to load reader
Transcript of EKSTRAK ETANOLIK TEMU KUNCI Boesenbergia...
Volume 10, No. 2, Desember 2017 | 45
EKSTRAK ETANOLIK TEMU KUNCI (Boesenbergia pandurata) MENGHAMBAT ALDEHYDE DEHYDROGENASE PADA SEL KANKER PAYUDARA 4T1
ETHANOLIC EXTRACT OF FINGERROOT (Boesenbergia pandurata)
INHIBITS ALDEHYDE DEHYDROGENASE IN 4T1 BREAST CANCER CELLS
Marsya Yonna Nurrachma1, Ghina Lintangsari1, Lodyta Nawang Tika1, Berliana Luthfiananda1, Wahyu Adiningsih1, Adam Hermawan1,2*
1Cancer Chemoprevention Research Center, Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada,
Yogyakarta, Indonesia 2Departemen Kimia Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta,
Indonesia *e-mail: [email protected]
ABSTRACT
Chemotherapies resistance is a major cause of cancer relapse and triggered by the presence of cancer stem cells (CSCs) leading to high mortality rates in cancer patients. Differentiation of CSCs is regulated by aldehyde dehydrogenase (ALDH) enzyme. The aim of this study is to examine the potency of ethanolic extract of Boesenbergia pandurata (EEBP) to inhibit ALDH activities as a marker of CSCs. The rhizomes of Boesenbergia pandurata were extracted in ethanol by maceration for 54 hours. After filtration, the residue was repeated once by the same procedure and the solvent was evaporated. Phytochemical study of EEBP was investigated by thin layer chromatography (TLC) (n-hexane:ethyl acetate (4:1)) and sprayed with sitroboric afterwards. Cytotoxic effect of EEBP on 4T1 breast cancer cells was determined by MTT assay, EEBP effect on ALDH activity examined with ALDH activity assay, and interaction between cardamonin as the major compound of EEBP and ALDH was determined by molecular docking. Concentrated extract of EEBP were obtained with yield of 7.8%. The TLC results revealed that EEBP contained chalcone group compound. EEBP exhibited cytotoxicity on 4T1 cells (IC50 of 23 μg/mL). In addition, EEBP inhibited activity of ALDH enzyme at concentration of 5 μg/mL. Furthermore, molecular docking results showed weak interaction between cardamonin and ALDH, in comparison with native ligand of ALDH. Nevertheless, cardamonin showed potency to compete with native ligand due to similar interacted amino acid residues to ALDH. EEBP were potentially to be developed as cancer stem cell-targeted agents through inhibition of ALDH enzyme activity. Keywords: Boesenbergia pandurata, breast cancer, cancer stem cells, aldehyde dehydrogenase.
ABSTRAK
Resistensi terhadap agen kemoterapi merupakan penyebab utama kekambuhan pada pasien kanker. Hal ini dipicu oleh adanya cancer stem cells (CSCs) yang menyebabkan peningkatan angka kematian pada pasien kanker. Diferensiasi CSCs diatur oleh enzim aldehyde dehydrogenase (ALDH). Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji potensi ekstrak etanolik temu kunci (Boesenbergia pandurata) (ETK) untuk menghambat aktivitas ALDH yang berperan sebagai penanda pada CSCs. Rimpang Boesenbergia pandurata diekstraksi menggunakan etanol dengan metode maserasi selama 54 jam. Setelah filtrasi, dilakukan remaserasi dengan prosedur yang sama dan pelarut diuapkan. Analisis fitokimia ETK dilakukan dengan kromatografi lapis tipis (KLT) (n-heksana: etil asetat (4: 1)) dan setelahnya disemprot dengan sitroborat. Efek sitotoksik ETK pada sel kanker payudara 4T1 dikaji dengan MTT assay, efek ETK pada aktivitas
Marsya Yonna Nurrachma, Ghina Lintangsari, Lodyta Nawang Tika, Berliana Luthfiananda, Wahyu Adiningsih, Adam Hermawan
46 | Volume 10, No. 2, Desember 2017
ALDH dikaji melalui ALDH activity assay, dan interaksi antara cardamonin sebagai senyawa utama dalam ETK dan ALDH dikaji melalui molecular docking. Proses ekstraksi menghasilkan ETK dengan rendemen sebesar 7,8%. Hasil uji KLT menunjukkan bahwa ETK mengandung senyawa golongan chalcone. ETK menunjukkan potensi sitotoksik pada sel 4T1 (nilai IC50 23 μg/mL). Selain itu, ETK mampu menghambat aktivitas enzim ALDH pada konsentrasi 5 μg/mL. Selanjutnya, hasil molecular docking menunjukkan adanya interaksi yang lemah antara cardamonin dan ALDH, dibandingkan dengan native ligand ALDH. Meskipun demikian, cardamonin menunjukkan potensi untuk bersaing dengan native ligand karena adanya kesamaan residu asam amino yang berinteraksi dengan ALDH. ETK berpotensi untuk dikembangkan sebagai terapi pengobatan tertarget CSCs melalui penghambatan aktivitas enzim ALDH. Kata Kunci: Boesenbergia pandurata, kanker payudara, cancer stem cells, aldehyde dehydrogenase. PENDAHULUAN
Pada tahun 2017 diperkirakan akan
terjadi 1.688.780 kasus kanker baru dan
600.920 kasus kematian akibat kanker
(Siegel et al., 2017). Tingkat kematian
pasien kanker payudara yang tinggi terjadi
karena beberapa faktor, diantaranya adalah
karena munculnya kekambuhan dan adanya
efek samping kemoterapi. Alternatif
pengobatan kanker yang paling banyak
digunakan adalah pengobatan kemoterapi,
pembedahan dan radioterapi. Berbagai
penelitian menyatakan adanya resistensi
agen kemoterapi pada beberapa kanker.
Salah satu penyebab terjadinya resistensi
pada agen kemoterapi adalah karena
aktivitas cancer stem cells (CSCs).
CSCs memiliki sifat untuk
memperbaiki diri (self renewable),
melakukan diferensiasi, dan memiliki
tingkat proliferasi yang tinggi, sehingga
menyebabkan kegagalan kemoterapi pada
pasien kanker (Moltzahn et al., 2008;
Shackleton et al., 2009; Costa et al., 2007).
Oleh karena itu, pengembangan terapi ke
arah penurunan aktivitas CSCs menjadi arah
pengembangan dan penelitian terapi kanker
yang lebih efektif. Identifikasi dan
karakterisasi CSCs sebagai target
kemoterapi dapat ditelusuri dengan
biomarker enzim pemetabolisme, yaitu
adanya peningkatan ekspresi dan aktivitas
enzim aldehyde dehydrogenase (ALDH)
(Bose and Shenoy, 2014). ALDH diproduksi
secara umum pada sel normal dan
diproduksi secara berlebih pada sel kanker.
Secara umum, ALDH berfungsi untuk
memberikan respon terhadap stress akibat
adanya senyawa oksidatif dalam sel (Moreb
et al., 2007). Enzim ini mampu mengubah
retinal menjadi asam retinoat yang
mengawali terjadinya diferensiasi sel
kanker pada peristiwa oksidasi aldehid
intraselular (Huang et al., 2013). Sel kanker
payudara 4T1 menunjukkan ekspresi ALDH
dan memiliki sifat-sifat yang mirip dengan
stem cells baik in vitro maupun in vivo (Kim
et al., 2013). Dengan demikian dapat
digunakan sebagai model sel dalam
penelitian ini.
Inovasi kemoterapi yang lebih
selektif dan tertarget menjadi solusi terapi
terbarukan. Alternatif terapi dapat
dikembangkan dengan berbagai sektor,
salah satunya adalah melalui
pengembangan bahan alam sebagai agen
kemoprevensi. Boesenbergia pandurata atau
temu kunci mengandung berbagai metabolit
aktif yang berpotensi sebagai agen
antikanker. Cardamonin, panduratin A,
boesenbergin A, pinostrobin adalah
beberapa macam metabolit aktif golongan
flavonoid yang terdapat dalam temu kunci
(Jaipetch et al., 1982; Mahidol et al., 1984).
Menurut penelitian sebelumnya, telah
diketahui bahwa temu kunci memiliki efek
sitotoksik pada sel kanker payudara MCF-7
EKSTRAK ETANOLIK TEMU KUNCI (Boesenbergia pandurata) MENGHAMBAT ALDEHYDE DEHYDROGENASE PADA SEL KANKER PAYUDARA 4T1
Ethanolic Extract of Fingerroot (Boesenbergia pandurata) Inhibits Aldehyde Dehydrogenase In 4t1 Breast Cancer Cells
Volume 10, No. 2, Desember 2017 | 47
dan sel kanker adenokarsinoma kolon
manusia HT-29 (Kirana et al., 2007). Lebih
lanjut, Jia et al. (2016) menyatakan bahwa
cardamonin mempu menurunkan regulasi
ekspresi gen-gen yang terkait stem cell dan
mampu mencegah CSCs pada penggunaan
bersamaan dengan agen kemoterapi.
Penelitian ini bertujuan untuk
mengkaji efek sitotoksik ekstrak etanolik
temu kunci (ETK) terhadap sel kanker
payudara 4T1. Selain itu, penelitian ini
dilakukan untuk mengetahui aktivitas ETK
yang mengandung cardamonin terhadap
ekspresi dan aktivitas CSCs sebagai pemicu
diferensiasi pada CSCs. Lebih lanjut, akan
dikaji pula model interaksi cardamonin
dengan ALDH secara molekuler. Hasil
penelitian ini diharapkan mampu menjadi
salah satu rujukan bagi pengembangan agen
kemoterapi dari temu kunci yang tertarget
pada aktivitas CSCs.
METODE PENELITIAN
Bahan Penelitian. Rimpang temu
kunci (Boesenbergia pandurata) diperoleh
dari UPT (Unit Pelaksana Teknis) Materia
Medica Batu, Jawa Timur. Sel kanker
payudara 4T1 diperoleh dari koleksi Cancer
Chemoprevention Research Center, Fakultas
Farmasi, Universitas Gadjah Mada.
Preparasi Sampel. Rimpang temu
kunci (Boesenbergia pandurata) yang
diperoleh dari UPT Materia Medica Batu,
Jawa Timur dikeringkan dengan oven pada
suhu 50°C semalam. Rimpang kering dibuat
menjadi serbuk menggunakan blender.
Kemudian, sebanyak 50 gram serbuk
diekstraksi dengan metode maserasi
menggunakan pelarut etanol pro analysis
(Merck) sebanyak 50 mL selama 54 jam dan
diremaserasi selama 24 jam. Filtrat
diuapkan pada suhu ruang selama
seminggu.
Identifikasi Kualitatif.
Pemeriksaan kandungan kimia ekstrak
temu kunci diidentifikasi secara kualitatif
dengan metode kromatografi lapis tipis
(KLT) menggunakan fase diam silika gel 60
GF 254. Kandungan kimia yang diperiksa
diduga merupakan golongan flavonoid sub
golongan chalcone. Sistem fase gerak yang
digunakan untuk mendeteksi kandungan
flavonoid adalah n-heksana:etil asetat (4:1).
Sebanyak 5 mg ekstrak dilarutkan dalam
etanol pro analysis kemudian ditotolkan
pada plat KLT. Masukkan plat dalam bejana
yang telah jenuh dengan fase gerak dan
lakukan elusi dengan jarak pengembangan 8
cm. Pola kromatogram diamati dibawah
sinar tampak dan UV 254 nm. Kemudian,
plat disemprot dengan pereaksi semprot
sitroborat untuk mengidentifikasi
kandungannya.
Kultur Sel. Sel 4T1 ditumbuhkan
dalam media DMEM 1640 (Gibco) yang
mengandung 10% v/v Fetal Bovine Serum
(FBS) (Gibco), penisillin 100 unit/mL-
streptomisin 100 μg/mL (Gibco), dan 20%
Phosphate Buffer Saline (PBS) (Sigma) dan
diinkubasi dalam inkubator pada suhu 37°C
dengan aliran 5% CO2.
Uji Sitotoksik terhadap Sel 4T1.
Viabilitas sel ditentukan dengan uji MTT
menggunakan medium kultur DMEM. Sel
4T1 didistribusikan ke dalam 96-well plate
dengan jumlah 5000 sel per sumuran dan
diinkubasi bersama sampel uji (ekstrak)
menggunakan pelarut DMSO selama 24 jam
dalam inkubator CO2. Pada akhir inkubasi
sel 4T1, ke dalam masing-masing sumuran
ditambahkan reagen MTT (Sigma) 100
μL/sumuran dalam media DMEM (Gibco).
Kemudian, plate diinkubasi lagi selama 4
jam pada suhu 37°C hingga terbentuk
kristal formazan. Setelah 3 jam, reaksi MTT
dihentikan dengan reagen stopper SDS 10%
dalam HCl 0,01 N sebanyak 100
μL/sumuran. Plate kemudian diinkubasi
semalam pada suhu kamar dengan ditutup
alumunium foil. Absorbansi dibaca dengan
ELISA reader pada panjang gelombang 595
nm (Mosmann, 1983).
Uji Aktivitas ALDH. Sel dilisis
menggunakan 0,5-1 mL RIPA buffer.
Marsya Yonna Nurrachma, Ghina Lintangsari, Lodyta Nawang Tika, Berliana Luthfiananda, Wahyu Adiningsih, Adam Hermawan
48 | Volume 10, No. 2, Desember 2017
Kemudian sel di sentrifugasi pada suhu 4°C
(10.000 rpm, 10 menit). Supernatan diambil
dan dihitung jumlah proteinnya
menggunakan Bradford assay. Sebanyak
600 μL supernatan diinkubasi dalam kuvet
pada suhu 37°C. Kemudian ditambahkan 8
mM NAD+ dan 5 mM asetaldehid.
Absorbansi hasil produk reaksi enzimatis
diukur pada panjang gelombang 340 nm
setiap menit selama 5 menit. Larutan
kontrol yang dibuat tanpa menambahkan
asetaldehid digunakan untuk mengetahui
tingkat pengurangan NAD+ endogen. Bovine
serum albumin digunakan sebagai larutan
standar. Aktivitas ALDH dinyatakan dalam
nmol/107 sel*min (Moreb et al., 2000).
Uji Molecular Docking. Optimasi
geometri dengan pembuatan struktur 3D
senyawa cardamonin dilakukan
menggunakan program MarvinSketch.
Preparasi protein target enzim aldehyde
dehydrogenase (4X2Q) dilakukan dengan
software YASARA. Selanjutnya dilakukan
proses docking atau pengujian afinitas
ikatan antara cardamonin dengan reseptor
ALDH serta ligan natif dengan reseptor
ALDH menggunakan program PLANTS 1.1.
Validasi ditentukan dengan nilai RMSD
(Root Mean Square Distances) heavy atom
(ligan) dengan ligan. Selanjutnya score
docking dibandingkan dengan ligan aslinya
(Purnomo, 2011).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Penelitian
Determinasi tanaman dilakukan di
UPT Balai Materia Medica Batu, Jawa Timur.
Hasil ekstraksi 50 gram serbuk rimpang
temu kunci dengan pelarut etanol pro
analysis menghasilkan ekstrak kental
dengan rendemen sebesar 7,8%.
Tabel 1. Perbandingan nilai hRf ekstrak etanol temu kunci terstandar Farmakope Herbal Indonesia Edisi I (2008) dan hasil pengujian.
hRf ETK
Standar ETK Pinostrobin
10 11 19 18 30 30 37 47 64 64 63 74 70 87 0.9
EKSTRAK ETANOLIK TEMU KUNCI (Boesenbergia pandurata) MENGHAMBAT ALDEHYDE DEHYDROGENASE PADA SEL KANKER PAYUDARA 4T1
Ethanolic Extract of Fingerroot (Boesenbergia pandurata) Inhibits Aldehyde Dehydrogenase In 4t1 Breast Cancer Cells
Volume 10, No. 2, Desember 2017 | 49
Gambar 1. Karakterisasi ekstrak temu kunci. (a) Profil kromatogram ekstrak etanol temu kunci standar yang diperoleh dari Farmakope Herbal Indonesia Edisi I. Huruf S menandakan hasil elusi ekstrak temu kunci standar dan huruf P menandakan hasil elusi pembanding pinostrobin. (b) Pemeriksaan kromatografi lapis tipis ekstrak temu kunci dengan perekasi semprot sitroborat menujukkan adanya senyawa golongan flavonoid yaitu pinostrobin. ETK dielusi dengan fase diam silika gel 60 F254 dan fase gerak n-heksana : etil-asetat (4:1), serta divisualisasi menggunakan pereaksi semprot sitroborat. Pengamatan dilakukan dibawah UV 254 nm.
Berdasarkan profil fitokimia ekstrak
temu kunci menunjukkan adanya kemiripan
nilai hRf ekstrak temu kunci dengan profil
ekstrak etanol temu kunci standar dalam
Farmakope Herbal Indonesia Edisi I. Pada
penyemprotan plat, tampak bercak dengan
nilai hRf yang mirip dengan senyawa
pembanding pinostrobin dalam Farmakope
Herbal Indonesia Edisi I. Oleh karena itu,
dapat diketahui bahwa dalam ekstrak temu
kunci mengandung senyawa golongan
flavonoid sub golongan chalcone.
Uji sitotoksik dilakukan untuk
mengetahui potensi efek sitotoksik dari
bahan uji berupa ekstrak temu kunci yang
dinyatakan dengan parameter IC50.
Perlakuan ekstrak temu kunci dengan seri
kadar 2,5; 4; 6, 8, 12, 20, 25 μg/mL terhadap
sel 4T1 menujukkan pertumbuhan sel
meningkat pada konsentrasi 6 μg/mL,
kemudian terjadi penurunan jumlah sel.
Nilai IC50 sebesar 23 μg/mL memperlihatan
potensi ekstrak temu kunci sebagai agen
antikanker. Menurut Prayong et al. (2008),
sebuah ekstrak dengan nilai IC50 di bawah
100 μg/mL menunjukkan potensi
sitotoksisitas ekstrak tersebut.
(a) (b)
Marsya Yonna Nurrachma, Ghina Lintangsari, Lodyta Nawang Tika, Berliana Luthfiananda, Wahyu Adiningsih, Adam Hermawan
50 | Volume 10, No. 2, Desember 2017
Gambar 2. Pengaruh ekstrak temu kunci terhadap pertumbuhan sel 4T1. Sel 4T1 sebanyak 5000 sel/sumuran dalam 96-well plate diberi perlakuan ekstrak temu kunci (2,5-25 µg/mL).
Gambar 3. Efek perlakuan ekstrak temu kunci pada morfologi sel 4T1. Masing-masing sel diinkubasi sebanyak 5000 sel/sumuran dalam 96-well plate (a) kontrol sel 4T1, (b) sel 4T1 setelah perlakuan ekstrak temu kunci konsentrasi 4 μg/mL, (c) sel 4T1 setelah perlakuan ekstrak temu kunci konsentrasi 12 μg/mL, (d) sel 4T1 setelah perlakuan ekstrak temu kunci konsentrasi 25 μg/mL. Tanda ( ) menujukkan sel hidup dan tanda ( ) menujukkan sel yang telah mati.
Efek ekstrak temu kunci terhadap
penghambatan aktivitas spesifik enzim
ALDH diuji melalui ALDH activity assay.
Aktivitas spesifik ALDH dilihat dari hasil
produk reaksi enzimatis yang diukur
dengan ELISA reader pada panjang
gelombang 340 nm setiap menit selama 5
menit. Konsentrasi ekstrak temu kunci yang
digunakan untuk ALDH activity assay adalah
2,5 μg/mL dan 5 μg/mL.
Pada konsentrasi ekstrak temu
kunci 5 μg/mL menunjukkan adanya
penurunan aktivitas spesifik enzim ALDH
hingga setengah dari kontrol sel, sedangkan
dengan konsentrasi 2,5 μg/mL aktivitas
enzim ALDH masih cenderung tinggi. Efek
penghambatan aktivitas ALDH oleh ekstrak
temu kunci selanjutnya dikonfirmasi
melalui model interaksi cardamonin-ALDH
menggunakan molecular docking.
Interaksi antara cardamonin-ALDH
dikonfirmasi melalui uji secara in silico
melalui molecular docking. Beradasarkan
skor docking, ikatan antara cardamonin-
ALDH tidak lebih kuat dibandingkan ikatan
antara ligand native-ALDH. Namun,
diketahui bahwa cardamonin mampu
melakukan kompetisi ikatan dengan native
ligand ALDH melalui adanya kesamaan
residu asam amino yaitu, Lys96, Thr37,
Gly36, Tyr39, Asp34, Glu201, Thr38 dan
Thr2
(a) (b)
(c) (d)
EKSTRAK ETANOLIK TEMU KUNCI (Boesenbergia pandurata) MENGHAMBAT ALDEHYDE DEHYDROGENASE PADA SEL KANKER PAYUDARA 4T1
Ethanolic Extract of Fingerroot (Boesenbergia pandurata) Inhibits Aldehyde Dehydrogenase In 4t1 Breast Cancer Cells
Volume 10, No. 2, Desember 2017 | 51
Gambar 3. Efek ekstrak temu kunci terhadap aktivitas ALDH pada sel 4T1. Lisat sel 4T1 ditambahkan kofaktor NAD+ dan substrat asetaldehid, diinkubasi, lalu diukur absorbansi produk enzimatis menggunakan ELISA reader. Pada konsentrasi ekstrak temu kunci 5 µg/mL mampu menurunkan aktivitas ALDH.
Tabel 2. Docking score antara ALDH dengan Cardamonin
(a) (b) Gambar 4. Hasil visualisasi molecular docking (a) Visualisasi 2D enzim ALDH dengan native ligand ALDH, (b) Visualisasi 2D enzim ALDH dengan cardamonin. Tanda ( ) menunjukkan kesamaan situs ikat pada beberapa residu asam amino yang terlibat dalam interaksi antara ALDH dengan cardamonin.
Pembahasan
Kanker menjadi fenomena penyakit
yang mematikan sebab metode pengobatan
yang ada sekarang masih menimbulkan
kekambuhan dan resistensi terhadap agen
kemoterapi. Salah satu penyebab
permasalahan di atas adalah adanya
aktivitas cancer stem cells (CSCs). CSCs
tahan terhadap agen kemoterapi, sehingga
ia mampu bertahan hidup dan akan
memacu pertumbuhan kanker kembali serta
dapat memicu perpindahan massa kanker
ke jaringan lain (Ma and Allan, 2011).
Aldehyde dehydrogenase (ALDH)
adalah salah satu penanda adanya aktivitas
CSCs. Adanya peningkatan aktivitas ALDH
Docking Score (ΔG)
RMSD Cardamonin
Native Ligand
ALDH (4X2Q) 1,5297°A
1. 19,9678 2. 95,4607
Marsya Yonna Nurrachma, Ghina Lintangsari, Lodyta Nawang Tika, Berliana Luthfiananda, Wahyu Adiningsih, Adam Hermawan
52 | Volume 10, No. 2, Desember 2017
menandakan adanya peningkatan aktivitas
CSCs pula. Menurut Jia et al. (2016),
cardamonin yang merupakan senyawa
golongan flavonoid sub golongan chalcone
mampu menurunkan ekspresi ALDH1. Salah
satu bahan alam dengan kandungan
flavonoid tinggi adalah temu kunci. Temu
kunci atau Boesenbergia pandurata
mengandung berbagai senyawa sub
golongan chalcone, salah satunya
cardamonin.
Pembuatan ekstrak temu kunci
dengan metode maserasi menggunakan
pelarut etanol pro analysis menghasilkan
ekstrak kental dengan rendemen sebesar
7,8%. Hasil identifikasi kualitatif kandungan
senyawa dalam ekstrak temu kunci,
membuktikan adanya senyawa sub
golongan chalcone di lihat dari adanya
kesamaan nilai hRf antara ekstrak temu
kunci yang dihasilkan dengan nilai hRf
ekstrak temu kunci standar dalam
Farmakope Herbal Indonesia Edisi I. Hal ini
mengindikasikan adanya kehadiran
senyawa cardamonin yang juga merupakan
senyawa sub golongan chalcone.
Lebih lanjut, diketahui bahwa
ekstrak temu kunci memiliki efek sitotoksik
terhadap pertumbuhan dan morfologi sel
kanker payudara 4T1. Nilai IC50 yang
merupakan parameter ketoksikan suatu
senyawa terhadap sel dari ekstrak temu
kunci didapatkan sebesar 23 µg/mL.
Menurut Prayong et al. (2008), suatu
ekstrak dengan nilai IC50 kurang dari 100
µg/mL dikatakan poten sebagai agen
sitotoksik. Ekstrak temu kunci pada
konsentrasi 2,5; 4; 6 µg/mL masih
menunjukkan pertumbuhan sel yang tinggi
dengan ditandai grafik yang cenderung
meningkat. Namun, ekstrak temu kunci
pada konsentrasi 8, 12, 20, 25 µg/mL
mampu menunjukkan penurunan jumlah sel
yang hidup. Oleh karena itu, ekstrak temu
kunci berpotensi dikembangkan sebagai
agen anti kanker.
Pengaruh ekstrak temu kunci
terhadap penghambatan aktivitas spesifik
enzim aldehyde dehydrogenase dilakukan
melalui uji ALDH activity assay. Pada uji ini
digunakan dua seri konsentrasi ekstrak
temu kunci, yaitu konsentrasi 2,5 µg/mL
dan 5 µg/mL. Penggunaaan kedua
konsentrasi tersebut untuk memastikan
bahwa pengaruh penurunan aktivitas ALDH
pada sel kanker 4T1 adalah benar karena
ekstrak temu kunci bukan karena efek
sitotoksiknya. Dari hasil pengujian
diketahui bahwa aktivitas spesifik enzim
ALDH menurun cukup signifikan
dibandingkan sel tanpa perlakuan pada
konsentrasi ekstrak temu kunci 5 µg/mL.
Selanjutnya, untuk mengkonfirmasi
model interaksi antara enzim ALDH dengan
senyawa cardamonin dilakukan uji in silico
menggunakan molecular docking. NIlai
docking score menunjukkan ikatan antara
ALDH dengan cardamonin tidak lebih kuat
dibandingkan ikatan antara ALDH dengan
native ligand-nya. Namun, terdapat adanya
kesamaan situs ikat pada beberapa asam
amino, seperti Lys96, Thr37, Gly36, Tyr39,
Asp34, Glu 201, Thr38 dan Thr229. Oleh
karena itu, cardamonin mampu melakukan
kompetisi dengan native ligand ALDH
melalui residu asam aminonya. Maka,
diketahui bahwa cardamonin mampu
melakukan interaksi dan kompetisi
molekuler dengan ALDH, Dengan adanya
kompetisi pada kesamaan situs ikat asam
amino yang menuju pada penurunan
aktivitas ALDH, diharapkan terjadi pula
penurunan aktivitas CSCs. Maka dari itu,
diketahui bahwa temu kunci yang
mengandung senyawa cardamonin
berpotensi dikembangakan sebagai agen
kemoterapi yang tertarget pada CSCs
melalui penurunan aktivitas enzim ALDH.
KESIMPULAN
Ekstrak temu kunci (Boenserbegia
pandurata) berpotensi menurunkan
viabilitas sel kanker payudara 4T1 dan
EKSTRAK ETANOLIK TEMU KUNCI (Boesenbergia pandurata) MENGHAMBAT ALDEHYDE DEHYDROGENASE PADA SEL KANKER PAYUDARA 4T1
Ethanolic Extract of Fingerroot (Boesenbergia pandurata) Inhibits Aldehyde Dehydrogenase In 4t1 Breast Cancer Cells
Volume 10, No. 2, Desember 2017 | 53
menurunkan aktivitas ALDH sebagai salah
satu penanda aktivitas diferensiasi CSCs.
UCAPAN TERIMA KASIH
Kami mengucapkan terima kasih
kepada Kementrian Riset, Teknologi, dan
Pendidikan Tinggi (KEMENRISTEKDIKTI)
Republik Indonesia melalui Program
Kreativitas Mahasiswa dengan SK nomor
547/B3.1/KM/2017 (nomor urut
penerimaan proposal 1299) yang telah
mendanai penelitian ini pada tahun 2017.
DAFTAR PUSTAKA
Bose B. and Shenoy S. 2014. Stem cell versus
cancer and cancer stem cell: intricate
balance decides their respective
usefulness or harmfulness in the
biological system. Journal of Stem Cell
Research & Therapy, 4(2):1-9.
Costa FF., Le Blanc K., Brodin B. 2007.
Concise review: cancer/testis antigens,
stem cells, and cancer. Stem Cells, 25(3):
707-711.
Departemen Kesehatan Republik Indonesia.
2008. Farmakope Herbal Indonesia.
Edisi I. Departemen Kesehatan
Republik Indonesia. Jakarta.
Huang CP., Tsai MF., Chang TH., Tang WC.,
Chen SY., Lai HH., Lin TY., Yang JC., Yang
PC., Shih JY., Lin SB. 2013. ALDH-
positive lung cancer stem cells confer
resistance to epidermal growth factor
receptor tyrosine kinase
inhibitors. Cancer letters, 328(1): 144-
151.
Jaipetch T., Kanghae S., Pancharoen O.,
Patrick VA., Reutrakul V.,
Tuntiwachwuttikul P., White AH. 1982.
Constituents of Boesenbergia
pandurata (syn Kaempferia pandurata):
isolation, crystal structure and
synthesis of (±)-boesenbergin A. Aust J
Chem, 25:351–361.
Jia D., Tan Y., Liu H., Ooi S., Li L., Wright K.,
Bennett S., Addison CL., Wang L., Li.
2016. Cardamonin reduces
chemotherapy-enriched breast cancer
stem-like cells in vitro and in vivo.
Oncotarget, 7(1): 771-785.
Kim RJ., Park JR., Roh KJ., Choi AR., Kim SR.,
Kim PH., Yu JH., Lee JW., Ahn SH., et al.,
2013. High aldehyde dehydrogenase
activity enhances stem cell features in
breast cancer cells by activating
hypoxia-inducible factor-2α. Cancer
Lett., 333(1): 18-31.
Kirana C., Jones GP., Record IR., Mc Iontosh
GW. 2007. Anticancer properties of
panduratin A isolated from
Boesenbergia pandurata
(Zingiberaceae). J Nat Med, 61:131-137.
Ma I. and Allan AL. 2011. The role of human
aldehyde dehydrogenase in normal and
cancer stem cells. Stem cell reviews and
reports, 7(2):292-306.
Mahidol C., Tunticachwuttikul P., Reutrakul
V., Taylor WC. 1984. Constituents of
Boesenbergia pandurate (syn.
Kaempferia pandurata). III Isolation
and synthesis of (±)-boesenbergin B.
Aust J Chem, 37:1739–1745.
Moltzahn FR., Volkmer JP., Rottke D.,
Ackermann R. 2008. "Cancer stem
cells"-lessons from Hercules to fight the
Hydra. Urol Oncol, 26: 581-589.
Moreb JS., Maccow C., Schweder M.,
Hecomovich J. 2000. Expression of
antisense RNA to aldehyde
dehydrogenase class-1 sensitizes tumor
cells to 4-
hydroperoxycyclophosphamide in
vitro. J. Pharmacol. Exp. Ther, 293:390–
396.
Moreb JS., Muhoczy D., Ostmark B., Zucali JR.
2007. RNAi-mediated knockdown of
aldehyde dehydrogenase class-1A1 and
class-3A1 is specific and reveals that
each contributes equally to the
resistance against 4-
hydroperoxycyclophosphamide. Cancer
Chemother Pharmacol, 59: 127–136.
Mosmann T. 1983. Rapid colorimetric assay
for cellular growth and survival:
Marsya Yonna Nurrachma, Ghina Lintangsari, Lodyta Nawang Tika, Berliana Luthfiananda, Wahyu Adiningsih, Adam Hermawan
54 | Volume 10, No. 2, Desember 2017
application to proliferation and
cytotoxicity assays. J Immunol Methods,
65(1-2):55-63.
Prayong P., Barusrux S., Weerapreeyakul N.
2008, Cytotoxic activity screening of
some indigenous Thai plants,
Fitoterapia, 79(7-8):598-601.
Purnomo H. 2011. Kimia Komputasi:
Molecular Docking PLANTS Penambatan
molekul PLANTS [Protein-Ligand-Ant-
System]. Pustaka Pelajar. Yogyakarta.
Shackleton M., Quintana E., Fearon ER.,
Morrison SJ. 2009. Heterogeneity in
cancer: cancer stem cells versus clonal
evolution. Cell, 4;138(5):822-9.
Siegel RL., Miller KD., Jemal A. 2017. Cancer
Statistics, 2017. CA Cancer J Clin,
67(1):7-30.