DETEKSI MUTASI HbCs HbCS (TAAstop→CAAglutamin) & TITIK Cd 59 (GGCglisin→GACaspartat) GEN GLOBIN α2 PADA INDIVIDU

DUGAAN PEMBAWA THALASSEMIA α DENGAN METODE POLIMERASE CHAIN REACTION-RESTRICTION FRAGMENT

LENGTH POLIMORPHISME (PCR-RFLP)

Usulan Penelitian untuk Tesis S-2Program Studi Biologi

Diajukan olehAhmad Saddam Husein

14/372569/PBI/1278

Kepada

PROGRAM STUDI BIOLOGIPROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS BIOLOGI

UNIVERSITAS GADJAH MADA

JAKARTA

2

2016

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Thalassemia merupakan kelainan genetik yang diakibatkan oleh adanya

kekurangan rantai globin atau gangguan kerusakan sintesis rantai globin yang

merupakan pembentuk hemoglobin (Beumaputra at el., 2008 & Ghodekar et al.,

2010). Thalassemia dapat digolongkan menjadi dua kelompok berdasarkan letak

mutasinya pada gen, yaitu α thalassemia α dan β thalasseimia β. Tα thalassemia α

disebabkan adanya mutasi pada gen HBA yang berada pada kromosom 16,

sedangkan β thalassemia β disebabkan adanya mutasi pada gen HBB yang berada

pada kromosom 11 (Galanello & Origa, 2010). Berdasarkan data World Health

Organisation (WHO), 7% dari total penduduk dunia pembawa sifat thalassemia

dan 300 ribu kelahiran baru thalassemia per tahun terjadi. Pravalensi meningkat

bila tidak mendapatkan perhatian dan dilakukan upaya pencegahan.

Meningkatnya jumlah penyandang thalassemia di dunia khususnya di Indonesia

dikarenakan oleh pemahaman kesadaran masyarakat terhadap thalassemia masih

rendah. , apalagi biaya pengobatan yang masih tinggi. Berdasarakan data secara

global terhitung sekitar 30 ribu dollar per anak per tahun yang dibutuhkan untuk

pengobatan thalassemia, sedangkan di Indonesia sekitar 200 sampai 300 juta

rupiah per anak per tahun (Anonim, 2012).

3

Alfa thalassemia yang umum terjadi di Asia Tenggara adalah α°-

thalassemia/ α thalassemia tipe 1 (delesi yang melibatkan dua gen α-globin) dan

α+ thalassemia/ α thalassemia tipe 2 (delesi yang melibatkan satu gen α-globin).

Delesi yang melibatkan dua gen α-globin yang paling umum adalah disebut juga

sebagai mutasitipe South East deletion (SEA deletion) dan delesi satu gen α-

globin yang paling umum adalah tipe yaitu 3,7 kb dan 4,2 kb. α 3,7kb thalassemia

dan α 4,2kb thalassemia. Genotipe Kelainan α thalassemia α baik pada α+

thalassemia maupun α° thalassemia dapat berupa homozigot atau heterozigot dan

homozigot (Pagon et al., 2013). Uji indeks sel darah merah dilakukan untuk

mengetahui ada atau tidaknya perubahan pada baik ukuran sel darah merah,

volume dan konsentrasi dari hemoglobin yang ada didalam sel darah merah.,

Analisis sedangkan uji elektroforesis hemoglobin merupakan pemeriksaan

hematologi uji yang digunakan untuk mendeteksi hemoglobin yang abnormal (Hb

variant) (Eleftheriou, 2007).

Kelainan pada sintesis hemoglobin gen globin disebut hemoglobinopati.

Hemoglobinopati secara umum diklasifikasikan menjadi dua, yaitu thalassemia

yang disebabkan oleh penurunan sintesis (kuantitatif) rantai globin, dan varian Hb

akibat perubahan asam amino penyususun polipetida (kualaitatif). Kedua

klasifikasi tersebut ditentukan oleh gen globin yang mengalami mutasi. Apabila

4

mutasi terjadi pada gen globin-α yang disebut thalassemia α dan varian Hb α.

(Steiberg & Forget BG, 2013).

Mutasi thalassemia α yang paling sering ditemukan di klinik genetik

GENNEKA Lembaga Eijkman adalah thalassemia tipe 1 dan thalassemia tipe

2 seperti yang umumnya ditemukan di populasi Asia Tenggara dan Afrika serta

Indian. Pada pasien atau pembawa sifat thalassemia di Indonesia terutama yang

dengan berlatar belakang etnik Jawa cukup sering didapatkan pasien atau

pembawa sifat dengan mutasi non delesi yaitu mutasi titik pada kodon 59 (Cd 59,

GGC→GAC) pada gen globin α2 yang mengubah asam amino posisi 59 dari

glisin menjadi asparat. Bahkan bAda pula beberapa pasien dengan kasus hidrops

fetalis ditemukan membawa yang juga disebabkan oleh mutasi titik Cd 59

homozigot (Nainggolan dkk, 2010)Ambarwati DD, 2005). Pasien thalassemia

bergenotip heterosigot ganda dengan mutasi Cd 59 pada salah satu alelnya cukup

banyak dilaporkan (Nainggolan dkk, 2013).Sampai saat ini baru ada 3 kasus

dengan mutasi Cd 59 yang dilaporkan, sedangkan di klinik genetik GENNEKA

sudah ada 20 kasus thalassemia α dengan mutasi ini.

Penelitian ini merupakan lanjutan dari penelitian populasi terdahulu dari

sampel darah ETDA peserta screening thalassemia yang dilakukan oleh Lembaga

Biologi Molekuler Eijkman pada Populasi mayarakat Sulawesi Selatan, Sumatera

Utara dan Jawa untuk mendeteksi mutasi penyebab thalassemia . Deteksi mutasi

yang telah dilakukan adalah delesi dua gen globin , yaitu tipe SEA, Fil dan Thai,

5

sedangkan delesi satu gen globin , yaitu tipe 3,7 dan 4,2 kb. thalassemia tipe 1

dan thalassemia tipe 2, sedangkan penelitian untuk Ddeteksi mutasi non delesi

seperti HbCSs dan mutasi Cd 59 belum dilakukan. Oleh karena itu, pada

penelitian ini akan dilakukan deteksi mutasi lanjutan yaitu mutasi-mutasi non

delesi menggunakan sampel DNA arsip tersebut di atas dengan kriteria penelitian

(sampel penelitian) yang diduga yang diduga sebagai pembawa sifat thalassemia

α tetapi belum ditemukan mutasi penyebab thalassemia .berdasarkan hasil uji

hematologi akan di teliti lebih lanjut, peneliti ingin mengetahui adanya mutasi dan

jenis mutasi thalassemia α pada individu yang diduga thalassemia α. Jenis mutasi

thalassemia α yang akan ingin dideteksi adalah mutasi HbCSs dan mutasi titik Cd

59 yang merupakan jenis mutasi non delesi yang sering ditemukan pada pasien

thalassemia populasi di Indonesia.

Berdasarkan kejadian diatas, maka penting untuk dilakukan deteksi

mutasi HbCs dan mutasi titik Cd 59 pada gen globin α2 dengan gambaran

hematologis pembawa sifat thalassemia α. Penyakit thalassemia merupakan

masalah yang sangat penting di Indonesia dan iInformasi mengenai penyakit

thalassemia α dengan mutasi HbCSs dan mutasi titik Cd 59 masih sangat terbatas

dilaporkan. dan penyakit ini merupakan masalah yang sangat penting khususnya

di Indonesia, oleh karena itu dilakukan penelitian dengan menggunakan sampel

yang diambil dari beberapa populasi yang ada di Indonesia. Tujuan penelitian ini

adalah untuk mengetahui frekuensi mutasi HbCSs dan mutasi titik Cd 59 gen

6

globin α2 pada populasi Sulawesi Selatan (MR, LBK, UH, TRJ), Sumatera Utara

(KR, TBS) dan Jawa. Metode Untuk analisis molekuler yang akan digunakan

adalah lebih lanjut mengenai letak mutasinya dapat dilakukan dengan metode

Polymerase Chain Reaction Restriction Fragment Length Polymorphisme (PCR-

RFLP).

1.2 Permasalahan

Dari uraian di atas, dapat dibuat rumusan masalah penelitian sebagai

berikut:

[1.] Apakah sampel DNA arsip yang diperiksa membawa da mutasi HbCSs dan

Cd 59 yang terjadi pada gen globin α2? thalassemia?

[2.] Apakah sampel DNA arsip yang diperiksa membawa mutasi dugaan mutasi

HbCs dan Cd 59? terjadi pada gen globin α2 thalassemia?

[3.] Bagaimana frekuensi masing-masing mutasi HbCSs dan mutasi titik Cd 59

yang ditemukan pada sampel DNA arsip dari populasi yang diperiksa? gen

globin α2 thalassemia?

[4.] Bagaimana gambaran hematologi sampel DNA arsip dari populasi yang

diperiksa membawa hubungan jenis mutasi HbCSs atau dan Cd 59? yang

terjadi pada gen globin α2 dengan gambaran hematologi subjek thalassemia

α?

7

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:

[1.] Mengetahui adanya mutasi HbCSs dan Cd 59 yang terjadi pada gen globin

α2 sampel DNA arsip yang diperiksa. thalassemia.

[2.] Mendeteksi adanya mutasi HbCs dan Cd 59 yang terjadi pada gen globin α2

sampel DNA arsip yang diperiksa. thalassemia.

[3.] Mengetahui frekuensi mutasi HbCSs atau dan mutasi titik Cd 59 pada

sampel DNA arsip yang diperiksa. gen globin α2 thalassemia.

[4.] Memeriksa nghubungkan bagaimana hubungan antara jenis mutasi HbCSs

atau dan Cd 59 yang ditemukan pada sampel DNA arsip terjadi pada gen

globin α2 dengan gambaran hematologinya. subjek thalassemia α.

1.4 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapakan dapat dimanfaatkan untuk:

[1.] Memberikan informasi tentang penyebaran dan frekuensi mutasi HbCSs dan

Cd 59 gen globin α globin mutan di pada tingkat populasi yang diperiksa.

[2.] Menyediakan database tentang letak mutasi HbCs dan Cd 59 pada gen α

globin yang dibutuhkan sebagai dasar klinis dalam penyediaan konseling

genetik premarital dan diagnosis prenatal.

[3.] Mengetahui frekuensi mutasi HbCs dan mutasi titik Cd 59 gen globin α2

thalassemia pada tingkat populasi.

8

[4.] Melengkapi nyediakan informasi data base mengenai spektrum mutasi

thalassemia di Indonesia terutama pada sampel populasi yang diperiksa

sebagai informasi dalam program pencegahan thalassemia di Indonesia.

tentang seberapa besar resiko thalassemia pada tingkat populasi serta

memberikan informasi ilmiah mengenai jenis dan letak mutasi, sehingga dapat

menjadi acuan dasar dalam pengembangan manajemen penyakit thalassemia.

1.5 Kerangka Konsep Penelitian

Sampel pada penelitian ini adalah sampel DNA arsip dari beberapa

populasi di Indonesia yang merupakan proyek penelitian populasi yakni peserta

screening thalassemia yang dilakukan oleh di Lembaga Biologi Eijkman. Adapun

sampel populasi yang diperiksa adalah dari populasi pada Populasi masyarakat

Mutasi Gen Globin Alpha (α)

Mutasi 4 Gen Mutasi 3 Gen Mutasi 2 Gen Mutasi 1 Gen

GANGGUAN SINTESIS RANTAI GLOBIN ALPHA (α)

Hb Bart’s syndrome Penyakit HbH Thalassemia α trait Silent carrier

Kematian Janin

Mikrositik Hipokromik dengan badan inklusi

HbH

Normositik normokrom atau

mikrositik hipokrom

Mikrositik hipokrom dengan atau tanpa badan inklusi HbH

Mutasi Titik

Cd 59

Hb Varian

HbCs

9

Sulawesi Selatan, Sumatera Utara dan Jawa yang sebelumnya didiagnosis sebagai

pembawa sifat thalassemia diidentifikasi memiliki mutasi gen α berdasarkan

pemeriksaan hematologi. globin pada ekson 2 dan 3.

Gambar 1.1 Gambar 1.1 Ruang lingkup dalam penelitian ini adalah mutasi non delesi pada thalassemia-α yaitu, mutasi titik Cd 59 (GGCGlisin→GACAspartat) dan Mutasi HbCs

(TAAStop→CAAGlutamin)