Penemuan di Rockefeller University menjelaskan bagaimana protein fascin membentuk filopodia, yang penting dalam proses migrasi sel. Dengan pemahaman baru ini, penelitian dapat membantu mengembangkan terapi kanker yang lebih baik untuk menghentikan metastasis, mengingat peran sentral fascin dalam pembentukan filopodia.
Penemuan terbaru mengenai migrasi sel dapat membantu kita melawan kanker. Sel-sel dalam tubuh manusia memiliki peran khusus; beberapa tetap diam sementara yang lain bergerak. Sel migrasi menggunakan struktur filopodia, yang membantu sel merasakan dan menavigasi lingkungannya. Di sel sehat, filopodia berperan dalam respons imun, namun pada kanker, sel kanker metastatik memanfaatkan filopodia untuk menyebar ke jaringan baru.
Penelitian terbaru di Laboratorium Biophysik dan Mekanobiologi Struktur Universitas Rockefeller berhasil memecahkan pertanyaan lama tentang mekanisme protein di dalam filopodia. Studi yang dipublikasikan di Nature Structural & Molecular Biology ini memberikan wawasan tentang bagaimana kerangka protein dalam filopodia dibentuk pada tingkat atom, yang berpotensi memperbaiki pengobatan kanker untuk menghentikan metastasis. “Memahami struktur filopodia dan perubahan yang terjadi dapat membantu memperbaiki terapi ini atau menginspirasi yang baru,” kata Rui Gong, penulis utama studi tersebut.
Filopodia tercipta dari paket heksagonal filamen aktin yang dikuatkan oleh protein fascin. Sementara aktin mempertahankan bentuk sel dan memungkinkan gerakan, ia sendiri tidak mampu melakukan pekerjaan tanpa dibentuk menjadi susunan yang lebih kuat. Gregory M. Alushin menjelaskan, “Aktin satu tidak cukup kuat dan tidak dapat melakukan apapun; ia harus menjadi bagian dari struktur yang lebih besar untuk berfungsi.”
Fascin menghubungkan filamen aktin, menawarkan stabilitas yang diperlukan untuk berfungsi. Namun, meski penting, mekanisme bagaimana fascin menyusun paket aktin masih sulit dipahami. Penelitian sebelumnya berusaha menggambarkan proses ini, tetapi hasilnya tidak memadai. Dengan kemajuan teknologi pencitraan, tim Rockefeller berhasil mendapatkan gambar yang lebih jelas pada tingkat atom tentang bagaimana protein fascin bersinergi dengan filamen aktin.
Kemajuan ini dimungkinkan berkat teknik analisis gambar komputasi yang mampu mengurangi noise, menghasilkan detail struktural yang lebih mendalam. “Kami melihat bundel yang terdiri atas ribuan molekul fascin dan ratusan filamen aktin, serta memetakan posisinya,” jelas Gong. Penemuan mengejutkan menunjukkan fleksibilitas fascin yang tinggi, yang berbeda dengan protein lain yang memiliki pola perakitan kaku.
Perilaku kompleks fascin memungkinkan pembentukan paket heksagonal yang kuat namun fleksibel. Terlalu banyak fascin di sel migrasi dapat mempercepat metastasis, dan di sel stasioner dapat menyebabkan sel melanggar posisi alami mereka. Alushin mengatakan, “Ketika ini terjadi di sel epitel yang seharusnya tidak bergerak, mereka dapat membangun filopodia dan mengabaikan fungsi seluler normal mereka.”
Sebagai target terapi kanker, beberapa inhibitor fascin sedang dalam uji klinis. Temuan tim Rockefeller bisa memandu desain inhibitor ini dengan memperjelas mekanisme kerjanya. Penelitian menunjukkan bahwa inhibitor tidak hanya menghalangi situs ikatan aktin tetapi mencegah perubahan bentuk fascin yang diperlukan untuk pembentukan bundel filopodia yang stabil.
Temuan ini juga membuka ruang eksplorasi lebih lanjut dalam proses seluler lain yang bergantung pada pengikatan aktin. Dengan kemampuan visualisasi kompleks jaringan protein di tingkat atom, para ilmuwan kini dapat mengembangkan strategi yang lebih tepat untuk menargetkan fascin dan mencegah sel kanker dari metastasis. “Kami dapat merinci prinsip desain penting untuk bundel ini, yang sangat membantu mencari cara baru untuk mengganggu konstruksi mereka,” imbuh Alushin.
Sel di dalam tubuh manusia berperan khusus; ada yang diam dan ada yang bergerak, menggunakan struktur filopodia. Filopodia sangat penting dalam proses seperti respons imun tetapi juga berhubungan dengan metastasis kanker. Penelitian tentang bagaimana protein di dalam filopodia berfungsi dan berperan sudah berlangsung puluhan tahun, dan baru-baru ini mendapatkan perkembangan yang signifikan.
Penemuan oleh tim di Rockefeller University menawarkan wawasan baru tentang struktur dan fungsi filopodia serta peran protein fascin dalam migrasi sel kanker. Dengan memahami mekanisme ini, kita dapat mengembangkan terapi yang lebih efektif untuk menghentikan penyebaran kanker serta mengeksplorasi proses seluler lainnya yang berkaitan dengan pengikatan aktin.
Sumber Asli: www.earth.com
