!

TESIS

KADAR EKSPRESI BONE MORPHOGENETIC PROTEIN-2 YANG TINGGI BERHUBUNGAN DENGAN

PROGRESIVITAS PENDERITA OSTEOSARKOMA

HENRY RICARDO HANDOYO

PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR 2015

i!!

TESIS

KADAR EKSPRESI BONE MORPHOGENETIC PROTEIN-2 YANG TINGGI BERHUBUNGAN DENGAN

PROGRESIVITAS PENDERITA OSTEOSARKOMA

HENRY RICARDO HANDOYO NIM 1014118201

PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK

PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR 2015

!

ii!

KADAR EKSPRESI BONE MORPHOGENETIC PROTEIN-2 YANG TINGGI BERHUBUNGAN DENGAN

PROGRESIVITAS PENDERITA OSTEOSARKOMA

Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister Pada Program Magister, Program Studi Ilmu Biomedik

Program Pascasarjana Universitas Udayana

HENRY RICARDO HANDOYO NIM 1014118201

PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK

PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR 2015

!

iii!

Tesis ini Telah Diuji pada

Tanggal 11 September 2015

Panitia Penuji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana

No. 2804/UN 14.4/HK/2015 tertanggal 2 September 2015

Ketua : Prof. Dr.dr. I Ketut Siki Kawiyana, SpB, SpOT (K)

Anggota :

1.! dr. K.G. Mulyadi Ridia, SpOT (K)

2.! Prof. Dr. dr. Putu Astawa, M Kes, SpOT (K)

3.! dr. Wayan Suryanto Dusak, SpOT (K)

4.! dr. I Ketut Suyasa, SpB, SpOT (K)

!

iv!

!

v!

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan syukur kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena

berkat rahmat-Nya penelitian yang berjudul “Kadar BMP-2 yang Tinggi

Berhubungan dengan Progresivitas Penderita Osteosarkoma” dapat diselesaikan.

Penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1.! Prof. DR. dr. Ketut Suastika, SpPD-KEMD, FINASIM, sebagai Rektor

Universitas Udayana.

2.! Prof. Dr. dr. Putu Astawa, SpOT, Mkes, selaku Dekan Fakultas Kedokteran

Universitas Udayana.

3.! Prof. Dr. dr. Ketut Siki Kawiyana, SpB, SpOT (K), sebagai ketua program

studi Orthopaedi dan Traumatologi FK Udayana – RSUP Sanglah Denpasar,

atas bimbingan dan arahannya dalam perbaikan usulan penelitian ini.

4.! Prof. Dr. dr. Ketut Siki Kawiyana, SpB, SpOT (K), selaku pembimbing I,

atas nasihat dan bimbingan yang diberikan kepada penulis untuk bisa

terselesainya penelitian ini.

5.! dr. K.G. Mulyadi Ridia, SpOT(K), selaku pembimbing II, atas nasihat dan

bimbingan yang diberikan kepada penulis untuk bisa terselesainya

penelitian ini.

6.! Seluruh staf pengajar Orthopaedi dan Traumatologi FK Udayana RSUP

Sanglah Denpasar atas dukungan guna terselesaikanya usulan penelitisan

ini.

7.! dr. Anak Ayu Sri Saraswati, M.Kes, selaku Direktur Utama RSUP Sanglah

tempat dilaksanakannya penelitian ini.

8.! dr. Juli Sumadi, SpPA beserta staf Patologi Anatomi RSUP Sanglah, atas

dukungannya guna dapat terselesainya penelitian ini.

9.! Laboratorium Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya,

Malang.

10.! Semua dosen pengajar Combined Degree Pascasarjana Universitas Udayana

yang telah banyak memberikan masukan dan bimbingan.

!

vi!

11.! Seluruh anggota keluarga terutama kedua orang tua yang telah memberikan

dukungan moral dan material dan istri yang telah memberi dukungan tiada

akhir beserta anak yang telah memberi inspirasi luar biasa.

12.! Rekan-rekan residen Orthopaedi dan Traumatologi FK Udayana RSUP

Sanglah Denpasar, serta semua pihak yang telah membantu dalam penelitian

ini.

Penulis menyadari masih ada kekurangan dalam penelitian ini. Oleh karena

itu, dengan segala kerendahan hati penulis menerima saran dan kritik untuk

perbaikan penelitian ini.

Denpasar, September 2015

Penulis

!

vii!

ABSTRAK

KADAR EKSPRESI BONE MORPHOGENETIC PROTEIN-2 YANG TINGGI BERHUBUNGAN DENGAN PROGRESIVITAS PENDERITA

OSTEOSARKOMA

Progresivitas dari osteosarkoma ditandai oleh adanya metastasis dan rekurensi lokal. Beberapa penelitian difokuskan pada Bone Morphogenetic Protein-2 (BMP-2) sebagai faktor pertumbuhan yang mempengaruhi progresivitas dari osteosarkoma, yang ditandai oleh adanya metastasis dan rekurensi lokal. Penelitian ini bertujuan mencari hubungan antara kadar ekspresi BMP-2 pada penderita osteosarkoma dengan metastasis dan rekurensi lokal yang terjadi.

Penelitian ini merupakan cross sectional analytic study. Pada penelitian ini, dicari hubungan antara kadar ekspresi BMP-2 dengan progresivitas dari osteosarkoma yang dicirikan dengan adanya metastasis dan rekurensi lokal. Penelitian ini mengikutsertakan 23 subyek penelitian, dimana subyek penelitian merupakan blok parafin dari penderita osteosarkoma dan dilakukan pula penelusuran data sekunder melalui rekam medis untuk mengetahui metastasis dan rekurensi lokal yang terjadi pada penderita tersebut.

Analisis statistik dengan menggunakan uji parametrik t-berpasangan didapatkan adanya hubungan yang signifikan antar variabel metastasis dan rekurensi lokal. Hal ini ditunjukkan dari nilai p = 0,015 (p<0,05) dan nilai Pearson’s Correlation r = 0,671. Ini menunjukkan adanya hubungan dengan kekuatan kuat, yang berarti adanya hubungan yang signifikan antara kejadian metastasis dengan rekurensi lokal. Analisis statistik juga menunjukkan hubungan yang signifikan antara kadar ekspresi BMP-2 dengan metastasis dan rekurensi lokal. Hal ini ditunjukkan dari nilai p = 0,000 (p<0,05) dengan nilai Pearson’s Correlation r = 0,680. Hal ini menunjukkan adanya hubungan dengan kekuatan kuat (signifikan) antara kadar ekspresi BMP-2 terhadap kejadian metastasis dan rekurensi lokal.

Hasil perhitungan diatas menunjukkan bahwa adanya hubungan yang signifikan secara statistik antara kadar ekspresi BMP-2 dengan progresivitas pada osteosarkoma yang dicirikan dengan meningkatnya kejadian metastasis dan rekurensi lokal pada osteosarkoma. Hal tersebut menunjukkan bahwa BMP-2 yang merupakan salah satu faktor pertumbuhan, ikut berperan dalam menginisiasi diferensiasi stem sel kanker osteosarkoma sehingga meningkatkan progresivitas dari osteosarkoma.

Kata kunci: BMP-2, Metastasis, Rekurensi Lokal, Osteosarkoma, Progresivitas.

!

viii!

ABSTRACT

HIGH EXPRESSION LEVELS OF BONE MORPHOGENETIC PROTEIN-2 RELATED WITH PROGRESSIVITY IN PATIENT WITH OSTEOSARCOMA

Osteosarcoma progression characterized by the presence of metastasis and local recurrence. Several studies focused on Bone Morphogenetic Protein-2 (BMP-2) as protein that influences the progression of osteosarcoma, which is characterized by metastasis and local recurrence. This study is trying to find the relationship between the expression levels of BMP-2 in osteosarcoma patients with metastasis and local recurrence. This study is a cross sectional analytic study. This study is trying to find the relationship between expression levels of BMP-2 with progression of osteosarcoma which is characterized by metastasis and local recurrence in osteosarcoma. Twenty three subjects for this research are the paraffin blocks of osteosarcoma patients and we also found some information for secondary data through patient medical records to determine metastasis and local recurrence that occur in those patients. Statistical analysis using parametric paired t test demonstrated statistically significant correlation between variable metastasis and local recurrence. This is shown from the p=0,015 (p<0,05) and the Pearson’s Correlation r =0.671. It means that they had a strong correlation statistically (between metastasis and local recurrence). The statistical analysis also showed a significant correlation between the expression levels of BMP-2 with metastasis and local recurrence. It is shown from the value of p = 0,000 (p < 0,05) with the value of Pearson's correlation r = 0.680. The conclusion of it is a strong correlation (significant) between the levels of expression of BMP-2 on the incidence of metastasis and local recurrence. The above calculation shows that there is a statistically significant correlation between the expression levels of BMP-2 with progression in osteosarcoma, which is characterized by increased metastasis and local recurrence in osteosarcoma. It shows that BMP-2, which is one of the growth factors, plays a role in initiating the differentiation of osteosarcoma cancer stem cells thereby increasing the progression of osteosarcoma. Keyword: BMP-2, Metastasis, Local Recurrence, Osteosarcoma, Progression.

!

!ix!

DAFTAR ISI

Halaman

SAMPUL DALAM.................................................................................................. i

PRASYARAT GELAR ………..…………………….............................................ii

LEMBAR PERSETUJUAN……………………………....................................... iii

PENETAPAN PANITIA PENGUJI………………………………………….….. iv

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT…………………………………… v

UCAPAN TERIMA KASIH.................................................................................. vi

ABSTRAK.............................................................................................................viii

ABSTRACT......................................................................................................... ix

DAFTAR ISI......................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR............................................................................................ xv

DAFTAR TABEL..................................................................................................xvi

DAFTAR SINGKATAN........................................................................................xvii

DAFTAR LAMPIRAN.........................................................................................xviii

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian .................................................................... 2

1.4 Manfaat Penelitian .................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. 4

2.1 Osteosarkoma ..................................................................... 4

2.1.1 Epidemiologi………………............................................ 4

!

!x!!

2.1.2 Faktor Predisposisi…………………............................... 5

2.1.3 Aspek Klinis…………………………………………..... 5

2.2 Gangguan Genetik pada Gen Supresor Tumor............................ 7

2.2.1 Retinoblastoma Supresor..................................................... 7

2.2.2 Tumor Supresor p53……………………....................... 7

2.3 Perubahan Molekuler dan Genetik pada Osteosarkoma............ 8

2.3.1 Penyakit Paget pada Tulang.............................................. 8

2.3.2 Mutasi Rantai Helix RECQ............................................. 8

2.3.3Telomer dan Telomerase.................................................... 8

2.3.4 Matriks Metalloproteinase (MMP)……………............... 9

2.3.5 Neurofibromatosis-2 (NF-2)/Merlin………………....... 9

2.4 Gen terkait Metastasis Osteosarkoma...................................... 9

2.5 Biopsi……………………………………………………….. 10

2.6 Klasifikasi………………………………………………….. 11

2.6.1 Intramedular………………………………………… 11

2.6.1.1 Konvensional……………………………….. 11

2.6.1.2 Telangiektatik………………………...……… 12

2.6.1.3 Low Grade…………………………………… 12

2.6.1.4 Small Cell……………………………………. 13

2.6.2 Superfisial……………………………………………. 13

2.6.2.1 Parosteal……………………………………… 13

2.6.2.2 Periosteal…………………………………….. 14

2.6.2.3 High Grade…………………………………… 14

!

!xi!

2.7 Pengobatan…………………………………………………. 14

2.7.1 Kemoterapi…………………………………………... 14

2.7.1.1 Neoadjuvan Kemoterapi (Preoperatif)………. 16

2.7.1.2 Adjuvan Kemoterapi (Postoperatif)………….. 16

2.7.2 Pembedahan…………………………………………… 16

2.8 Prognosis………………………………………………………. 16

2.9 Progresivitas (Metastasis dan Rekurensi Lokal)………………. 17

2.10 Bone Morphogenetic Protein (BMP)………………………….. 19

2.10.1 BMP-2…………………………………………………. 20

2.10.1.1 Konsentrasi……………………………………. 21

2.10.1.2 Waktu Paruh…………………………………… 22

2.10.1.3 Pembawa/Carrier……………………………… 22

2.10.1.4 Pembaruan Tulang (Bone Turnover) ………….. 23

2.10.1.5 Keberadaan dan Jumlah Stem Sel……………… 23

2.10.1.6 Keamanan……………………………………… 23

2.11 Ekspresi BMP-2 pada Osteosarkoma………………………….. 24

2.12 Aldehyde Dehydrogenase (ALDH)……………………………. 25

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN

HIPOTESIS PENELITIAN ............................................................ 27

3.1 Kerangka Berpikir ................................................................. 27

3.2 Kerangka Konsep .................................................................. 27

3.3 Hipotesis Penelitian ............................................................... 28

BAB IV METODE PENELITIAN ................................................................ 29

!

!xii!

4.1 Rancangan Penelitian ............................................................. 29

4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian .................................................. 29

4.3 Populasi dan Sampel .............................................................. 29

4.3.1 Populasi Terjangkau....................................................... 29

4.3.2 Kriteria Pemilihan Subyek Penelitian............................ 30

4.3.3 Perhitungan Besar Sampel……………......................... 30

4.4 Variabel Penelitian ................................................................. 31

4.4.1 Variabel Bebas ……....................................................... 31

4.4.2 Variabel Tergantung…………....................................... 31

4.5 Definisi Operasional Variabel………………………………. 31

4.6 Alur Penelitian……. ............................................................... 32

4.7 Cara Kerja……….. ................................................................. 32

4.8 Protokol Penelitian.................................................................... 35

4.9 Pengolahan dan Analisis Data ................................................ 36

BAB V HASIL PENELITIAN ..................................................................... 37

5.1 Analisis Deskriptif ................................................................. 37

5.2 Uji Normalitas dan Varians Data ........................................... 40

5.3 Uji Korelatif……….................................................................. 42

BAB VI PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN ........................................ 44

6.1 Subyek Penelitian ................................................................... 44

6.2 Hubungan antara Kadar BMP-2 dengan Progresivitas pada

Osteosarkoma…………………………………...................... 45

BAB VII SIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 49

!

!xiii!

7.1 Simpulan ................................................................................ 49

7.2 Saran ...................................................................................... 49

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 50

LAMPIRAN ................................................................................................... 55

!

!xiv!

DAFTAR GAMBAR

Halaman

2.1. A. Diferensiasi Osteogenik Normal………………………………………… 6

B. Gangguan Diferensiasi Osteogenik yang Berkembang Menjadi

Osteosarkoma…………………………………………………………… 6

2.2. A. Respon Osteosarkoma terhadap Kemoterapi saja………………………. 15

B. Respon Kemoterapi yang Diharapkan………………………………….. 15

2.3. Aktifitas Osteogenik BMP…………………………………………………. 20

2.4. Ilustrasi Skematik Pengaruh BMP-2 pada Populasi Osteosarkoma

Heterogen………………………………………………………………….. 24

3.1. Kerangka Konsep…………………………………………………………. 28

4.1. Alur Penelitian…………………………………………………………….. 33

5.1 Histogram Usia Sampel Osteosarkoma…………………………………… 37

xvi!!

!xvi!

DAFTAR TABEL

Halaman

5.1 Karakteristik sampel menurut jenis kelamin............................................ 38

5.2 Distribusi sampel berdasarkan lokasi tumor............................................ 38

5.3 Karakteristik sampel osteosarkoma berdasarkan metastasis ................... 39

5.4 Karakteristik sampel osteosarkoma berdasarkan rekurensi lokal............ 39

5.5 Karakteristik sampel osteosarkoma berdasarkan kadar ekspresi BMP-2

………………………………………………………………….............. 40

5.6 Uji normalitas data kadar ekspresi BMP-2 terhadap metastasis pada

osteosarkoma............................................................................................ 41

5.7 Uji normalitas data kadar ekspresi BMP-2 terhadap rekurensi lokal pada

osteosarkoma................................................................................................41

5.8 Uji t-berpasangan antara metastasis dan rekurensi lokal ............................ 42

5.9. Hubungan antara kadar ekspresi BMP-2 dengan rekurensi lokal pada

osteosarkoma……………………………………………………………… 43

xvii!!

!xvii!

DAFTAR SINGKATAN

!

ACS : Absorbable Collagen Sponge

ALDH : Aldehyde Dehydrogenase

Anx-2 : Annexin-2

BMP-2 : Bone Morphogenetic Protein-2

CSC : Cancer Stem Cell

DBM : Demineralized Bone Matrix

DNA : Deoxyribonucleic Acid

EDTMP : Ethylenediamine Tetramethylene Phosphoric Acid

EFS : Event Free Survival Rate

EMMPRIN : Exracellular Matrix Metalloproteinase Inducer

ERM : Ezrin-Radixin-Moesin

FDA : Food and Drug Administration

IRS : Immunoreactive Score

LOH : Loss of Heterozygosity

MMP : Matrix Metalloproteinase

NF-2 : Neurofibromatosis-2

RB : Retinoblastoma

SDF-1 : Stromal cell Derived Factor-1

SV40 : Simian Vacuolating 40

TCP : Tricalcium Phosphate

TGF : Transforming Growth Factor

TIMP : Tissue Inhibitor of Matrix Metalloproteinase

VEGF : Vascular Endothelial Growth Factor

!

xviii!!

!xviii!

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Keterangan Kelaikan Etik ........................................................... 55

Lampiran 2 Surat Ijin Penelitian RSUP Sanglah……………………………… 56

Lampiran 3 Daftar Subyek Penelitian................................................................ 57

Lampiran 4 Analisis Data Dengan SPSS Statistic Version 17 for PC…........... 61