Taukah kalian bahwa kanker paru merupakan kanker dengan kasus kematian tertinggi baik di dunia maupun di Indonesia? Berdasarkan data WHO tahun 2018, sekitar 26.095 orang di Indonesia meninggal karena kanker paru-paru setiap tahunnya, dengan 30.023 kasus baru, sehingga Indonesia dianggap sebagai negara dengan kasus tertinggi di Asia Tenggara. Tentu hal ini cukup memprihatinkan. Perlu diketahui bahwa jenis kanker paru-paru yang sering terjadi hampir 75% dari semua kasus kanker paru-paru adalah tipe NSCLC (Non-small cell lung cancer). Ternyata NSCLC terjadi karena ekspresi yang berlebih dari reseptor EGFR (epidermal growth factor receptor) yang menyebabkan pertumbuhan sel paru-paru normal menjadi tidak terkendali. Hingga saat ini belum satupun obat yang dapat secara efektif menyembuhkan kanker. Oleh karena itu, penelitian tentang penemuan dan pengembangan obat kanker tetap menjadi perhatian dari banyak peneliti di dunia.
Pada banyak jurnal menyebutkan bahwa senyawa yang memiliki cincin benzoxazine mampu menghambat pertumbuhan sel A549. Pada artikel kali ini, penulis akan melaporkan sintesis senyawa turunan benzoksazin, prediksi aktivitas dalam menghambat reseptor EGFR secara in silico dan juga prediksi ADMET (Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion and Toxicity)-nya, serta uji invitro terhadap sel kanker paru A549.
Pada metode sintesis kami menggunakan asam antranilat sebagai senyawa awal dengan pereaksi benzoil klorida dan turunannya. Karakterisasi senyawa hasil sintesis menggunakan spektrometer NMR, MS, dan FT-IR, serta spektrofotometer UV-vis. Metode sintesis ini cukup efektif karena menghasilkan senyawa produk sebanyak 71-84%. Adapun senyawa tersebut adalah 2-(2-chlorophenyl)-4H-benzo-[1,3]-oxazin-4-one, 2-(2,4-dichlorophenyl)- 4H-benzo-[1,3]-oxazin-4-one, 2-(3,4-dichlorophenyl)-4H-benzo-[1,3]-oxazin-4-one, dan 2- (4-methoxyphenyl)-4H-benzo-[1,3]-oxazin-4-one.
Uji in silico pada senyawa turunan benzoksazin tersebut dilakukan dengan menggunakan suatu software bernama MVD (Molegro® Virtual Docker) versi 5.5. Data yang muncul pada pengujian ini berupa suatu nilai yang bernama MDS (Molecular Docking Score), dimana semakin kecil MDS nya artinya semakin tinggi aktivitas suatu senyawa terhadap penghambatan pada reseptor EGFR. Keseluruhan senyawa uji ternyata memiliki MDS yang lebih tinggi dari pada ligan aslinya yaitu Erlotinib (122,93 ± 0,06 Kkal/mol.) Artinya kemampuan senyawa turunan benzoksazine yang disintesis pada penelitian kali ini dalam menghambat EGFR tidaklah sebesar Erlotinib.
Berdasarkan prediksi ADMET dilakukan dengan menggunakan aplikasi pkCSM. Keseluruhan senyawa uji dapat diserap di saluran pencernaan (>90%). Dari hasil prediksi distribusi diketahui senyawa yang diuji memiliki volume distribusi sedang. Artinya totalnya konsentrasi obat yang beredar dalam plasma darah dan tisu adalah sama. Senyawa turunan benzoksazine diperkirakan mampu untuk menembus BBB (Blood Brain Barrier) dan memasuki aliran darah di otak karena memiliki nilai log BB lebih dari 0,3 dan log PS lebih dari 2.
Berdasarkan prediksi metabolisme, turunan benzoksazine adalah substrat CYP 3A4. Ini berarti bahwa kehadiran penginduksi CYP 3A4 memiliki potensi untuk mengurangi kadar senyawa dalam darah. Namun, berdasarkan prediksi ekskresi, tingkat klirens obat total dalam tubuh adalah kombinasi dari metabolism oleh hati dan pembersihan oleh ginjal. Dimana semakin besar klirens totalnya maka semakin cepat obat diekskresikan oleh tubuh. Sedangkan dari hasil prediksi toksisitas, senyawa hasil sintesis tidak menyebabkan tidak bersifat hepatotoksik sementara erlotinib menyebabkan hepatotoksisitas. Dari evaluasi prediksi oral tikus akut toksisitas, hasil LD50 dari senyawa turunan benzoksazin yang disintesis memiliki toksisitas yang lebih rendah dari erlotinib. Berdasarkan hasil dari prediksi ADMET tersebut, dapat ditarik kesimpulan bahwa senyawa hasil sintesis relatif lebih aman dibanding Erlotinib.
Berdasarkan hasil evaluasi in vitro terhadap penghambatan pertumbuhan sel A549 menggunakan metode MTT, senyawa turunan benzoksazine memiliki aktivitas yang moderat sebagai antikanker. Dan senyawa 2-(2,4-dichlorophenyl)-4H-benzo-[1,3]-oxazin-4-one yang memiliki aktivitas terbesar terhadap sel kanker A549, dengan nilai IC50 36,6 µg/mL. Perbedaan gugus fungsi yang terdapat pada inti aromatis pada struktur utama benzoksazin menyebabkan perbedaan sifat fisikokimia dari suatu senyawa sehingga dapat menyebabkan perbedaan aktivitas biologisnya. Keempat senyawa turunan benzoksazin tersebut memiliki gugus fungsi yang berbeda yaitu gugus halogen dan gugus metoksi, di mana posisi dari gugus fungsi juga ikut mempengaruhi konfigurasi senyawa tersebut di dalam pengujian in silico dengan reseptor target.
Sumber gambar: SMIhospital
Penulis: apt. Melanny Ika Sulistyowaty, M.Sc., Ph.D.
Untuk informasi yang lebih lengkap dapat dilihat pada artikel aslinya dengan judul: “Synthesis, ADMET predictions, molecular docking studies, and in-vitro anticancer activity of some benzoxazines against A549 human lung cancer cells”, pada tautan berikut ini: https://doi.org/10.1515/jbcpp-2020-0433
