Kit diagnostik molekuler untuk deteksi mutasi gen pada kanker kolorektal telah dirilis oleh Kementerian Kesehatan RI di tahun 2022 dengan nama BioColoMelt-Dx. Kit ini merupakan pemeriksaan berbasis polymerase chain reaction atau PCR dengan metode analisis high-resolution melting atau HRM.[1]
Sequencing DNA dengan metode Sanger merupakan standar baku emas untuk deteksi mutasi gen yang umum terjadi pada kanker kolorektal. Dengan mengetahui mutasi gen yang berkaitan dengan kanker kolorektal, dokter dapat menentukan terapi yang cocok untuk kanker tersebut. Misalnya, pemberian epidermal growth factor receptor–targeted therapy membutuhkan pengetahuan tentang mutasi gen KRAS (Kirsten rat sarcoma) dan BRAF (v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1).[2-4]
Namun, sequencing DNA memerlukan waktu yang lama, sumber daya manusia tinggi, dan biaya mahal karena proses yang kompleks. Pemeriksaan molekuler berupa PCR dengan analisis HRM membutuhkan waktu lebih singkat dan bersifat lebih efisien dalam hal biaya, sehingga diharapkan bisa memudahkan deteksi mutasi gen dan penentuan terapi yang cocok.[2-4]
Beberapa mutasi genetik yang dapat terlibat dalam kasus kanker kolorektal adalah:
- Inhibisi EGFR (epidermal growth factor receptor)
- Mutasi KRAS (Kirsten rat sarcoma)
- Mutasi BRAF (v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1)
-
Overexpression HER2 (human epidermal growth factor receptor 2)
- Inhibisi HER2[4]
Keunggulan Pemeriksaan PCR dengan Analisis HRM
Pemeriksaan berbasis PCR dengan metode analisis HRM dapat mendeteksi mutasi, polimorfisme, dan epigenetik pada DNA untai ganda dengan akurasi genotipe yang tinggi dan waktu pemeriksaan yang singkat. Pemeriksaan ini bersifat sangat hemat (cost-effective) dibandingkan metode genotyping seperti sequencing dan Taqman SNP (single nucleotide polymorphism) typing.[1,5]
Pemeriksaan berbasis PCR dengan analisis HRM bersifat akurat dan efektif untuk sampel genotipe skala besar. Pengerjaannya sangat sederhana dan mudah dipelajari, sehingga dapat dikerjakan dalam laboratorium skala kecil dengan menggunakan mesin PCR sederhana.[1,5]
Pemeriksaan berbasis PCR dengan analisis HRM juga dapat digunakan untuk skrining Lynch syndrome, skrining gen MYD88 (myeloid differentiation primary response 88) pada leukemia limfositik kronis, dan deteksi beberapa penyakit infeksi.[7-9]
Cara Kerja PCR dengan Analisis HRM pada Kasus Kanker Kolorektal
Prinsip pemeriksaan PCR dengan analisis HRM adalah mendeteksi kelainan genetik yang berkaitan dengan kanker kolorektal. Hasil pemeriksaan ini adalah informasi profil mutasi kanker kolorektal, yang dapat digunakan oleh dokter untuk menentukan jenis terapi yang akan menghasilkan respons paling optimal pada pasien.[1]
Pemeriksaan PCR dengan HRM bekerja dengan cara membandingkan beberapa posisi relatif dan bentuk dari kurva titik leleh. Kunci dari metode ini adalah pewarna fluoresens yang ditempatkan di dalam DNA untai ganda saat amplifikasi DNA, tanpa menghambat reaksi PCR yang sedang berlangsung. Perubahan pada pewarna fluoresens diurutkan secara spesifik dan direkam serta dianalisis dengan program khusus. Hasilnya dapat diinterpretasikan untuk deteksi mutasi genetik.[1,7-9]
Bukti Akurasi PCR dengan Analisis HRM pada Kasus Kanker Kolorektal
Suatu penelitian terhadap 117 sampel kanker kolorektal membandingkan kemampuan deteksi mutasi antara coamplification at lower denaturation temperature (COLD-PCR) yang disertai HRM dan pemeriksaan PCR konvensional serta direct sequencing.[10]
Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa PCR HRM meningkatkan angka deteksi mutasi BRAF dari 8,5% menjadi 12,8% dan meningkatkan angka deteksi mutasi KRAS dari 40% menjadi 48,7%. Temuan ini menunjukkan bahwa PCR HRM mampu memberi hasil yang setara dengan metode konvensional, dalam waktu yang lebih singkat dan dengan biaya yang lebih rendah.[10]
Suatu studi lain terhadap 47 pasien kanker kolorektal juga mempelajari kemampuan PCR HRM untuk mendeteksi mutasi KRAS. Hasil menunjukkan bahwa tes PCR HRM mempunyai sensitivitas 83,3% dan spesifisitas 96,6%. Hasil tes PCR HRM mempunyai kecocokan yang baik dengan hasil next-generation sequencing.[2]
Suatu studi lain terhadap 1.000 pasien kanker kolorektal metastasis membandingkan kemampuan deteksi mutasi KRAS dan BRAF antara PCR HRM dan tes standar baku emas berupa pyrosequencing. Dari 1.000 pasien tersebut, semuanya menjalani deteksi mutasi KRAS kemudian 242 menjalani deteksi mutasi BRAF. Semua hasil deteksi oleh PCR HRM ternyata cocok dengan pyrosequencing, sehingga peneliti menyimpulkan bahwa sensitivitas dan spesifisitas PCR HRM adalah 100%.[3]
Kekurangan PCR HRM adalah tes ini tidak bisa dengan mudah menentukan berapa banyak mutasi yang ada dan di mana letak mutasi pada fragmen yang diamplifikasi. Untuk hal-hal ini, sequencing tetap diperlukan.[3]
Kesimpulan
Kanker kolorektal menduduki posisi tertinggi ketiga untuk morbiditas kanker di seluruh dunia. Deteksi mutasi genetik pada kasus kanker kolorektal diharapkan bisa membantu dokter untuk menentukan terapi yang paling sesuai untuk tiap pasien. Namun, metode konvensional berupa sequencing DNA membutuhkan waktu lama, biaya mahal, fasilitas kompleks, dan tenaga yang ahli.
Pemeriksaan PCR dengan analisis HRM dikembangkan sebagai opsi yang lebih cepat, lebih efisien dalam hal biaya, dan lebih mudah dilakukan di pusat pelayanan kesehatan. Pemeriksaan ini menggunakan pewarna fluoresens yang ditempatkan di dalam DNA untai ganda saat proses amplifikasi DNA, tanpa menghambat reaksi PCR yang sedang berlangsung. Perubahan yang terjadi pada pewarna fluoresens lalu diurutkan secara spesifik dan dianalisis dengan program khusus untuk deteksi mutasi.
Berbagai studi melaporkan bahwa tes PCR dengan HRM mempunyai sensitivitas dan spesifisitas yang sangat baik untuk deteksi mutasi BRAF dan KRAS pada kasus kanker kolorektal. Di Indonesia, para peneliti tanah air telah bekerja sama dengan Universitas Nottingham Inggris untuk menghasilkan kit diagnostik berbasis PCR HRM dengan nama BioColoMelt-Dx. Kit ini diharapkan dapat membantu sejawat klinisi dalam deteksi dini mutasi genetik yang terkait kanker kolorektal dan penentuan terapi yang sesuai.