Berandasehat.id – Sel kanker terkadang dapat menghindari sistem kekebalan tubuh dengan mengelilingi diri mereka dengan lapisan molekul turunan gula yang padat. Lapisan ini dapat bertindak sebagai bentuk kamuflase, sehingga menyulitkan sel kekebalan untuk mengenali dan menghancurkannya.

Para peneliti di Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute dan lembaga-lembaga yang berkolaborasi di seluruh Amerika Utara berhasil mengidentifikasi kondisi lingkungan yang dapat membantu sel kanker membangun lapisan pelindung ini.

Temuan yang diterbitkan Agustus 2026 di Science Advances, menunjukkan bahwa perubahan dalam lingkungan mikro tumor, campuran sel kekebalan, jaringan ikat, pembuluh darah, protein, dan karbohidrat di sekitarnya, dapat memengaruhi seberapa efektif sel kanker menyembunyikan diri.

Para peneliti juga mengidentifikasi cara potensial untuk mengurangi lapisan kaya gula ini, yang berpotensi membuat sel kanker lebih mudah dideteksi dan dieliminasi oleh sistem kekebalan tubuh.

Lingkungan tumor mengubah sel kanker

Penulis utama dan koresponden Kevin Tharp, PhD, sebelumnya telah mempelajari bagaimana tekanan fisik pada sel dapat menyebabkan perubahan tak terduga dalam fungsi mitokondria.

Ia menyadari bahwa tumor menyediakan lingkungan yang ideal untuk menyelidiki efek ini karena sel kanker sering kali mengalami gaya mekanik yang signifikan.

“Tumor primer biasanya lebih kaku daripada jaringan di sekitarnya,” kata Tharp, asisten profesor di Program Metabolisme Kanker dan Lingkungan Mikro di Pusat Kanker Sanford Burnham Prebys yang ditunjuk NCI.

“Hal ini membuat saya berhipotesis bahwa sifat biofisik sel memengaruhi perubahan program metabolisme yang diamati semua orang pada tumor.”

Salah satu perubahan metabolisme yang umum dikaitkan dengan tumor adalah penurunan metabolisme oksidatif glukosa.

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa pergeseran ini dapat bergantung pada nutrisi apa yang tersedia di sekitar sel, artinya hal itu tidak selalu merupakan ciri bawaan sel tumor itu sendiri.

Untuk menyelidiki lebih lanjut, Tharp dan rekan memaparkan sel pada glukosa yang melimpah sambil menumbuhkannya dalam beberapa kondisi yang berbeda.

Beberapa sel ditempatkan dalam lingkungan kaku yang dirancang untuk menyerupai kondisi fisik di sekitar tumor primer. Yang lain ditumbuhkan dalam lingkungan yang lebih lunak yang lebih menyerupai jaringan normal.

Para peneliti juga membagi sel berdasarkan jenis media kultur tempat mereka ditumbuhkan. Salah satunya adalah media laboratorium standar, sementara yang lain diformulasikan agar lebih sesuai dengan komposisi nutrisi yang ditemukan dalam tubuh manusia.

Kedua jenis tersebut diuji dalam kondisi glukosa normal dan tinggi, memungkinkan para peneliti untuk mensimulasikan hiperglikemia.

Glukosa tinggi menebalkan lapisan gula kanker

Perbedaan lingkungan ini menghasilkan perubahan yang signifikan pada protein yang dibuat oleh sel, konsentrasi metabolit di dalamnya, dan ketebalan lapisan yang berasal dari gula yang menutupi permukaannya.

Lapisan pelindung ini dikenal sebagai glikokaliks.

Kelebihan glukosa meningkatkan ketebalan glikokaliks hanya ketika sel ditumbuhkan dalam media fisiologis yang lebih mendekati kondisi di dalam tubuh manusia.

“Kami mengamati bahwa perubahan komposisi media fisiologis dan perubahan metabolit yang tersedia untuk sel tumor tersebut mengungkapkan biologi yang berbeda untuk metabolisme sel normal dan sel tumor,” kata Tharp.

Para peneliti selanjutnya menyelidiki secara tepat bagaimana perubahan metabolisme ini memengaruhi glikokaliks.

Glikokaliks dibangun dari karbohidrat yang melekat pada protein atau lipid. Struktur ini dikenal sebagai glikokonjugat.

Mengingat glukosa menyediakan beberapa bahan baku yang dibutuhkan untuk menghasilkan glikokonjugat, tim menduga bahwa perubahan metabolisme glukosa atau hiperglikemia dapat mengubah cara lapisan pelindung ini dirakit.

“Kami menemukan pemisahan yang mencolok antara glikokonjugat sel yang dikultur dalam medium konvensional dibandingkan dengan sel yang dikultur dalam medium yang lebih mencerminkan komposisi nutrisi tubuh manusia,” kata Tharp.

Para peneliti juga menemukan bahwa hiperglikemia mengubah komposisi glikokonjugat yang diproduksi oleh sel.

HSF1 muncul sebagai pemain kunci

Untuk memahami mengapa kelebihan glukosa dikaitkan dengan glikokaliks yang lebih tebal, para peneliti memeriksa protein mana yang menjadi lebih melimpah ketika sel terpapar hiperglikemia.

Eksperimen mereka menyoroti faktor kejut panas 1 (HSF1), protein yang paling dikenal karena membantu sel bertahan hidup pada suhu tinggi dan bentuk stres lainnya.

Penelitian sebelumnya juga telah menghubungkan HSF1 dengan perkembangan dan metastasis kanker payudara.

Tim menunjukkan bahwa ada atau tidaknya HSF1 mengubah komposisi glikokonjugat yang diproduksi oleh sel.

Para peneliti kemudian memeriksa hubungan antara hiperglikemia, HSF1, lingkungan mikro tumor, dan kemampuan sistem kekebalan tubuh untuk menyerang sel kanker.

Mereka menemukan bahwa hiperglikemia meningkatkan kemampuan sel kanker untuk menghindari deteksi imun hanya ketika HSF1 hadir dan sel-sel tersebut ditumbuhkan dalam kondisi yang menyerupai lingkungan mikro tumor.

“Temuan kami menunjukkan bahwa perubahan fungsi mitokondria memicu sintesis molekul turunan gula pada permukaan sel, yang menyulitkan sistem kekebalan tubuh untuk mengenali dan membasmi sel kanker,” ujar Tharp.

“Dengan diketahuinya hal ini, terbuka peluang besar dalam penemuan obat untuk melenyapkan lapisan permukaan yang melindungi sel kanker dari pengawasan sistem kekebalan tubuh.”

Tim meyakini bahwa ini akan menjadi strategi yang sangat efektif untuk memerangi penyakit metastasis serta meningkatkan respons terhadap imunoterapi.

Riset ini memiliki relevansi khusus mengingat semakin maraknya kasus sindrom metabolik dan diabetes tipe 2. Kedua kondisi tersebut dapat disertai dengan hiperglikemia, kondisi yang menurut Tharp kini menjadi faktor risiko yang semakin penting bagi penderita kanker, demikian ulasan Science Daily. (BS)