Studi NTHU Identifikasi Kerentanan pada Sel Kanker: Strategi Ganda Memicu Ferroptosis

(SeaPRwire) –   HSINCHU, Taiwan, Jan. 05, 2026 — Antioksidan telah lama dianggap sebagai pemain kunci dalam melindungi sel dan menjaga kesehatan, tetapi sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Wen-Ching Wang (王雯靜) dari Departemen Ilmu Hayati di National Tsing Hua University (NTHU) di Taiwan telah menemukan bahwa glutathione (GSH)—sebuah antioksidan umum dalam tubuh manusia—memainkan peran yang lebih kompleks dalam sel kanker dan bahkan mungkin menjadi faktor penting yang mendukung kelangsungan hidup mereka. Studi ini mengidentifikasi jalur metabolisme utama yang mengatur viabilitas sel kanker dan mengusulkan strategi untuk memicu penghancuran diri mereka. Temuan ini dipublikasikan di jurnal internasional terkemuka Advanced Science, menawarkan perspektif baru untuk pengobatan kanker.

Para peneliti menemukan bahwa GSH tidak hanya membantu sel melawan stres oksidatif, tetapi juga berikatan dengan enzim metabolisme kunci yang disebut pyruvate kinase M2 (PKM2), menjaganya dalam bentuk tetramerik yang paling aktif. PKM2 bertindak seperti sakelar untuk energi seluler, secara langsung menentukan apakah sel kanker dapat dengan cepat menghasilkan energi dan prekursor biosintetik untuk mendukung pertumbuhan berkelanjutan mereka.

Menggunakan analogi mengemudi, Profesor Wang menjelaskan bahwa ketika sel kanker kehilangan efek perlindungan GSH sambil dipaksa untuk menjaga PKM2 berjalan dengan kecepatan tinggi, itu seperti menghadapi kegagalan rem dan lonjakan akselerasi secara bersamaan. Stres metabolik ganda ini menyebabkan ketidakseimbangan parah, peroksidasi lipid yang berlebihan, dan aktivasi mekanisme penghancuran diri yang dikenal sebagai ferroptosis. Dalam eksperimen hewan, strategi penargetan ganda ini berhasil menekan pertumbuhan tumor.

Penulis pertama studi ini, peneliti pascadoktoral Tsan-Jan Chen (陳粲然), mencatat bahwa aktivitas enzim yang terlibat dalam metabolisme energi seluler dipengaruhi oleh mekanisme regulasi yang sangat kompleks. Melalui kombinasi penyaringan sistematis dan analisis biologi struktural, tim mengungkap mekanisme regulasi yang sebelumnya tidak diketahui dan mengungkapkan “sifat ganda” potensial dari antioksidan dalam sel kanker. Di masa depan, manipulasi yang tepat dari sumbu metabolisme ini dapat mendorong sel kanker menuju penghancuran diri di bawah tekanan, yang mengarah pada pengembangan strategi terapeutik yang lebih efektif.

Melalui analisis data kanker skala besar, para peneliti juga mengidentifikasi molekul kunci lainnya, SLC7A11, yang berfungsi sebagai “pusat logistik” bagi sel kanker dengan mengontrol sintesis dan pasokan GSH. Ekspresi SLC7A11 yang lebih tinggi memungkinkan sel kanker untuk menghasilkan lebih banyak GSH dan menahan ferroptosis, yang sangat terkait dengan peningkatan keganasan dan hasil klinis yang lebih buruk. Berdasarkan temuan ini, studi ini mengusulkan sumbu metabolisme “GSH–PKM2–SLC7A11” sebagai arah yang menjanjikan untuk terapi kanker presisi di masa depan.

Studi ini mengintegrasikan berbagai pendekatan penelitian, termasuk biologi struktural, eksperimen sel, model tumor hewan, dan analisis data kanker skala besar. Khususnya, tim berhasil memecahkan struktur tiga dimensi PKM2 yang terikat pada GSH, mengungkapkan untuk pertama kalinya rahasia operasional “sakelar struktural” dalam protein sel kanker kunci.

Studi ini memenangkan Penghargaan Bintang Baru di Konferensi ke-19 Asosiasi Kristalografi Asia (AsCA 2025) dan Penghargaan Kemuliaan Taiwan di Pertemuan Pengguna dan Lokakarya ke-31 Pusat Penelitian Radiasi Sinkrotron Nasional. Chen juga merupakan sarjana pertama di Taiwan yang memperoleh gelar PhD ganda dari NTHU dan Osaka University, menyoroti komitmen jangka panjang NTHU, dan keberhasilannya, dalam membina talenta penelitian interdisipliner yang berkolaborasi secara internasional.

“Program gelar ganda memberikan kesempatan langka untuk terlibat secara mendalam dalam penelitian sehari-hari di berbagai laboratorium dan mengakses teknik yang beragam di bidang-bidang seperti biologi struktural dan pencitraan seluler,” kata Chen. Dia menambahkan bahwa pelatihan semacam itu menginspirasi pemikiran yang lebih fleksibel dan multifaset dalam penelitiannya.

Studi ini mewakili hasil kerja sama lintas disiplin, lintas institusi, dan internasional yang ekstensif. Tim telah lama berkolaborasi dengan Anggota Akademi Sinica dan Profesor Ketua Taipei Medical University Hsing-Jien Kung (龔行健); Wakil Presiden Muh-Hwa Yang (楊慕華) dan Profesor Madya Chun-Yu Lin (林峻宇) dari National Yang Ming Chiao Tung University; Profesor Mei-Ling Cheng (鄭美玲) dari Chang Gung University; dan Profesor Yasushi Hiraoka dan Tokuko Haraguchi dari Osaka University. Para kolaborator juga bersama-sama berpartisipasi dalam Program Pusat Penelitian Kanker Lanjutan T-Star Taiwan, yang didukung oleh Dewan Sains dan Teknologi Nasional Taiwan dan dipimpin oleh Anggota Akademi Sinica Mien-Chie Hung (洪明奇), dengan tujuan bersama untuk memajukan terapi kanker presisi.

Profesor Wen-Ching Wang (王雯靜, kanan) dan peneliti pascadoktoral Tsan-Jan Chen (陳粲然) dari Departemen Ilmu Hayati NTHU mempresentasikan temuan terbaru mereka, di mana mereka berhasil memecahkan struktur tiga dimensi pyruvate kinase M2 (PKM2) yang terikat pada glutathione (GSH), mengungkap kerentanan utama pada sel kanker. (Foto: National Tsing Hua University, NTHU)

Kontak:
Yi-Yeh Chen
National Tsing Hua University, NTHU
(886)3-5162006
yiyeh@mx.nthu.edu.tw