Kanker kolorektal atau disebut juga sebagai kanker usus besar (KUB) adalah kanker ganas yang paling umum ditemui pada sistem pencernaan dengan tingkat kematian yang tinggi. Menurut data yang dirilis oleh International Agency for Research on Cancer (IARC) dari World Health Organization (WHO) pada tahun 2020, kanker kolorektal merupakan penyebab kematian akibat kanker terbanyak kedua dengan insiden ketiga tertinggi dari semua jenis kanker di seluruh dunia. Kebiasaan makan yang buruk, aktivitas yang berkurang, konsumsi alkohol yang berat, dan merokok telah dianggap sebagai faktor penyebab meningkatnya insiden kanker kolorektal.Â
Pengembangan resistensi multi obat (MDR) selama kemoterapi pasca operasi untuk kanker kolorektal secara signifikan mengurangi efektivitas terapi. Sistem pengiriman obat nanostruktur (NDDSs) dengan sifat kimia yang dapat dimodifikasi dianggap sebagai kandidat terapi yang menjanjikan untuk membalikkan MDR pada sel kanker kolorektal. Partikel nano fosfat mangan diselenida (Se-MnP) yang dapat membalikkan resistensi obat melalui pelepasan selenium secara berkelanjutan memiliki potensi untuk meningkatkan efek kemoterapi pada kanker kolorektal.
Pelepasan Se dari OX@Se-MnP setelah endositosis oleh sel tumor terbukti menurunkan regulasi transporter ABC, yang diketahui berfungsi dalam mengangkut molekul OX dari ruang intraseluler ke ekstraseluler.Penurunan regulasi protein ABC dan kerusakan mitokondria menyebabkan pembalikan resistensi obat tumor, sehingga menyebabkan efek sinergis pada kanker kolorektal yang resistan terhadap obat.Â
Sintesis dan karakterisasi Skema pada gambar awal mengilustrasikan persiapan dan sintesis Se-MnP melalui strategi yang diberikan oleh reaksi enzimatik menggunakan fruktosa-1,6-difosfat (FDP) sebagai sumber fosfor yang seharusnya garam fosfat tradisional. FDP dapat dihidrolisis secara bertahap menjadi fruktosa-6-fosfat (F-6- P), fruktosa dan PO disosiatif3ion dalam larutan berair 4 dalam reaksi yang dikatalisis oleh alkaline phosphatase (ALP). Biomolekul FDP dan produknya yang terdefosforilasi memiliki biokompatibilitas yang sangat baik karena secara alami ditemukan dalam tubuh manusia.
Setelah reaksi, biomolekul FDP diintegrasikan ke dalam MnP dan Se-MnP untuk mengontrol struktur dan fase kristalnya. karakterisasi sifat kimia dan kristal Se-MnP NP dengan spektrum Fourier transform infrared (FTIR) dan difraksi sinar-X (XRD). Pemetaan unsur unsur mangan (Mn), selenium (Se), fosfor (P), platinum (Pt) 4 dan oksigen (O) mengkonfirmasi keberhasilan sintesis OX @Se-MnP dengan dispersi unsur Se yang baik, karbon ini berasal fruktosa dan OX dan Pt berasal dari OX.
Sebagai agen alkilasi bifungsional, OX mengganggu replikasi DNA dan akhirnya menginduksi apoptosis sel tumor. Meskipun aplikasi kemoterapi berbasis OX untuk pengobatan kanker kolorektal dapat berhasil, OX juga terikat dengan efek samping yang serius, seperti neurotoksisitas, karena penyerapan non-spesifik. Selain itu, OX kurang efektif terhadap sel-sel tumor dengan MDR. Namun, Se-MnP NPs disiapkan di studi masa sekarang sebab cocok untuk pemuatan obat dikarenakan ukurannya yang kecil dan morfologi amorfnya yang stabil.Â
Pada Co-kultur sel kanker kolorektal dengan OX bebas, NP Se-MnP bebas, atau NP OX@Se-MnP selama 48 jam menunjukkan NP OX@Se-MnP memiliki sitotoksisitas superior pada HCT116/ Sel DR dibandingkan dengan OX dan Se-MnP NP bebas. OX bebas (20 g / mL) dan Se-MnP NPs (100 g / mL) saja mengurangi viabilitas sel HCT116 / DR menjadi sekitar 63% dan 42%, masing-masing. Namun, viabilitas sel HCT116 / DR berkurang hampir 90% pada OX@Se-MnP, dimana ini menunjukkan efek antitumor yang sinergis antara OX dan Se-MnP.
NP OX @ Se-MnP telah secara signifikan mengurangi pertumbuhan tumor dibandingkan dengan kelompok lain, dengan efek penghambatan NP OX @ Se-MnP secara bertahap menjadi lebih jelas dengan meningkatnya waktu pengobatan. Sebaiknya, tumor yang diobati dengan NP Se-MnP atau OX @ Se-MnP memiliki gambaran khas jaringan tumor apoptosis dengan kromatin nuklir terkondensasi.
Hasil ini menunjukkan bahwa NP Se-MnP dan OX @ Se-MnP menghambat proliferasi sel tumor dan menginduksi apoptosis sel tumor melalui aktivasi jalur pensinyalan caspase-3.
