Science, ElrolumNews – Ada bagian dari kanker yang selama bertahun-tahun luput dari perhatian: sebagian sel tumor ternyata tidak hanya mengandalkan DNA yang tersusun di dalam kromosom.
Mereka juga dapat membawa potongan DNA berbentuk lingkaran yang berada di luar kromosom. Materi genetik ini disebut extrachromosomal DNA (ecDNA).
Bagi sel kanker, ecDNA dapat menjadi semacam mesin tambahan. Molekul tersebut sering membawa salinan gen yang mendorong pertumbuhan tumor, sehingga membantu kanker berkembang, menjadi lebih beragam secara genetik, bahkan bertahan menghadapi tekanan pengobatan.
Kini, penelitian yang diterbitkan di Nature mengungkap sesuatu yang lebih menarik: DNA ekstra tersebut ternyata memiliki kelemahan struktural yang dapat dieksploitasi.
Temuan ini membuka kemungkinan bahwa suatu hari nanti, alih-alih hanya menyerang sel kanker secara umum, terapi dapat dirancang untuk mengganggu sistem yang membuat ecDNA tetap bertahan.
DNA yang Tidak Tinggal di Kromosom
Dalam sel manusia normal, sebagian besar DNA tersimpan rapi di dalam 23 pasang kromosom. Kromosom menjadi tempat utama informasi genetik disimpan dan diwariskan ketika sel membelah.
Namun, sel kanker sering memiliki genom yang jauh lebih kacau.
Salah satu bentuk kekacauan tersebut adalah munculnya ecDNA—molekul DNA berukuran besar dan berbentuk lingkaran yang berada di luar kromosom.
Yang membuatnya penting adalah isi ecDNA.
Molekul ini dapat membawa onkogen, yaitu gen yang ketika aktif secara berlebihan dapat mendorong pertumbuhan dan perkembangan kanker. Karena ecDNA dapat hadir dalam banyak salinan, sel kanker bisa memperoleh peningkatan ekspresi gen tertentu secara drastis.
Analisis terhadap 14.778 sampel tumor dari 39 jenis kanker dalam proyek 100,000 Genomes sebelumnya menemukan ecDNA pada sekitar 17,1 persen sampel tumor. Keberadaannya juga berkaitan dengan stadium tumor, metastasis, dan hasil klinis yang lebih buruk.
Dengan kata lain, ecDNA bukan sekadar serpihan DNA yang tidak berguna.
Ia dapat menjadi salah satu sumber kemampuan kanker untuk berubah dan beradaptasi.
Mengapa DNA Ekstra Ini Sulit Dihentikan?
Salah satu masalahnya adalah ecDNA tidak mengikuti pola pewarisan kromosom biasa.
Ketika sel kanker membelah, ecDNA dapat didistribusikan secara tidak merata ke sel-sel anak. Kondisi tersebut menciptakan keragaman genetik di dalam satu tumor.
Sebagian sel mungkin memperoleh lebih banyak salinan gen kanker, sementara sel lain memperoleh lebih sedikit.
Keragaman semacam ini memberi tumor ruang untuk “bereksperimen” secara evolusioner.
Ketika terapi diberikan, misalnya, sel yang memiliki konfigurasi genetik paling menguntungkan untuk bertahan dapat terus berkembang.
Inilah salah satu alasan mengapa kanker mampu menjadi begitu sulit dikendalikan.
Penelitian sebelumnya juga menunjukkan bahwa ecDNA dapat membawa berbagai elemen genetik yang memengaruhi pertumbuhan tumor sekaligus lingkungan imun di sekitarnya.
Namun, penelitian terbaru menemukan bahwa kemampuan ecDNA untuk bertahan ternyata memiliki harga.
Ada Titik Lemah di Dalam DNA Berbentuk Lingkaran
Studi yang dipimpin David Billing dan timnya di Nature berfokus pada mekanisme yang digunakan sel kanker untuk memperbaiki kerusakan pada ecDNA.
Para peneliti menemukan bahwa bagian tertentu dari ecDNA yang kaya akan pengulangan basa TA menjadi lokasi yang relatif rentan mengalami kerusakan.
Ketika kerusakan tersebut terjadi, sel memiliki mekanisme perbaikan DNA yang disebut microhomology-mediated end joining (MMEJ).
Mekanisme ini membantu mempertahankan ecDNA sehingga molekul tersebut tetap dapat bertahan di dalam sel kanker.
Di sinilah temuan tersebut menjadi menarik.
Jika sistem perbaikan tertentu diganggu, ecDNA tidak lagi dapat dipertahankan dengan baik.
Dalam eksperimen laboratorium, penghambatan jalur MMEJ menyebabkan kerusakan yang lebih spesifik pada ecDNA, mengurangi jumlah ecDNA, dan mendorong sebagian materi tersebut masuk ke struktur seluler bernama mikronukleus.
Akibatnya, kebugaran sel kanker yang bergantung pada ecDNA ikut menurun.
Polθ Menjadi Salah Satu Sasaran yang Menarik
Salah satu komponen penting dalam mekanisme MMEJ adalah protein DNA polymerase theta (Polθ).
Dalam model sel kanker yang digunakan penelitian, penghambatan Polθ menyebabkan penurunan ecDNA yang membawa amplifikasi gen MYC.
Yang menarik, efek tersebut tidak terlihat dengan cara yang sama pada model pembanding ketika amplifikasi MYC berada di dalam kromosom, bukan pada ecDNA.
Perbedaan tersebut memberi petunjuk penting.
Secara teori, jika sebuah terapi dapat lebih selektif mengganggu ketergantungan tumor pada ecDNA, sel kanker yang sangat bergantung pada materi genetik tersebut mungkin menjadi lebih rentan.
Namun, ini masih merupakan arah penelitian, bukan bukti bahwa penghambat Polθ sudah menjadi pengobatan kanker yang terbukti efektif pada manusia.
Mengapa Temuan Ini Penting?
Kanker sering digambarkan sebagai penyakit akibat mutasi DNA.
Tetapi gambaran tersebut semakin berkembang.
Yang penting bukan hanya mutasi apa yang dimiliki sel kanker, melainkan juga bagaimana materi genetik tersebut disusun, diperbanyak, diperbaiki, dan diwariskan ketika tumor berkembang.
ecDNA menunjukkan betapa fleksibelnya genom kanker.
Sebuah sel tumor dapat memperoleh lingkaran DNA yang membawa gen pemicu kanker, memperbanyaknya, lalu mendistribusikannya secara tidak merata ketika sel membelah.
Hasilnya adalah populasi sel kanker yang sangat beragam.
Penelitian baru tersebut menawarkan perspektif berbeda: fleksibilitas itu mungkin sekaligus menjadi kelemahan.
Sesuatu yang membuat ecDNA mampu berevolusi dengan cepat ternyata juga menciptakan struktur DNA yang memiliki titik rawan tertentu.
Bukan Berarti Obat Kanker Baru Sudah Ditemukan
Ada alasan untuk berhati-hati.
Eksperimen utama dalam penelitian dilakukan pada model sel dan sistem laboratorium, sehingga hasilnya belum otomatis berarti terapi yang sama akan efektif pada pasien.
Selain itu, kanker bukan satu penyakit tunggal. Jenis tumor yang berbeda dapat menggunakan mekanisme genetik yang berbeda pula.
Karena itu, temuan tentang ecDNA lebih tepat dipandang sebagai petunjuk biologis dan calon strategi terapi, bukan sebagai pengobatan yang sudah siap digunakan.
Nature juga menekankan adanya sisi lain dari masalah ini: kerusakan pada ecDNA tidak selalu berarti kabar baik. Ketidakstabilan DNA dapat menciptakan perubahan genom baru yang berpotensi membantu evolusi tumor dalam kondisi tertentu.
Paradoks inilah yang membuat penelitian ecDNA semakin menarik.
Dari “DNA Tambahan” Menjadi Sasaran Terapi
Selama bertahun-tahun, ecDNA dipandang sebagai salah satu ciri aneh genom kanker.
Kini gambaran itu berubah.
Para ilmuwan semakin memahami bahwa DNA berbentuk lingkaran di luar kromosom dapat berperan aktif dalam pertumbuhan tumor, heterogenitas, dan resistensi terhadap terapi.
Studi terbaru menunjukkan bahwa ecDNA bukan struktur yang sempurna. Ia membawa kelemahan yang berasal dari bentuk dan cara pemeliharaannya sendiri.
Jika kelemahan tersebut dapat dipahami lebih dalam dan dimanfaatkan secara aman, pendekatan terapi kanker di masa depan mungkin tidak hanya bertujuan membunuh sel tumor.
Ia bisa mencoba memutus salah satu sistem genetik yang membuat tumor mampu beradaptasi.
Dan dalam perang panjang melawan kanker, menemukan kelemahan tersembunyi seperti ini bisa sama pentingnya dengan menemukan mutasi penyebabnya.
Sumber Berita
Billing, D. et al. (2026). “MMEJ repair of breaks at TA repeats maintains ecDNA and cancer fitness.” Nature. DOI: 10.1038/s41586-026-11048-8.
Watson, N. A. & Korbel, J. O. (2026). “Circular DNA exposes a weakness in cancer cells.” Nature, 6 Oktober 2026.
Cosenza, M. R. et al. (2024). “Origins and impact of extrachromosomal DNA.” Nature.
Tufail, S. & Dutta, A. (2026). “Extrachromosomal Circular DNA in Pathobiology: Current State.” Annual Review of Pathology, dipublikasikan daring 1 Oktober 2026.
