126 ISSN 0216-3128 Zuba;dah A/afas, dkk.

PEMERIKSAAN ABERASI KROMOSOM STA,BIL DENGANTEHNIK FLUORESENCE IN SITU HYBRIDIZATION

Zubaidah Alatas, Yanti Lusiyanti dan Iwiq IndrawatiPusat Tekn%gi Keselamatan dan Metrologi Radiasi - BATAN

ABSTRAK

PEMERIKSAAN ABERASI KROMOSOM STABlL DENGAN TEHNIK FLUORESENCE IN SITUHYBRIDIZA TlON. Pemeriksaan translokasi sebagai aberasi kromosom yang bersifat stabil menjadisarana yang sangat penting untuk mendeteksi kerusakan sitogenetik pada sellimfosit akibat radiasi dalammemprediksi dan mengkaji efek radiasi segera dan tertunda. Translokasijuga dianggap sebagai parameteroptimum sitogenetik untuk biodosimetri retrospektif dalam waktu yang lama. Tujuan penelitian ini untukmelakukan pemeriksaan terhadap kromosom translokasi pada sel limfosit pekerja radiasi dengan tehnikFluoresence in situ hybridization (FISH). Sampel darah tepi yang diperoleh dari II pekerja radiasidibiakkan dan dipanen setelah diinkubasi pada suhu 31'C setama 72 jam. Larutan sel diteteskan pada gelaspreparat dan diwarnai dengan chromosome painting FISH. Kromosom dicat dengan whole chromosomeprobe nomor I, 4" 5, atau 8 yang berlabel FlTC dan diamati dengan mikroskop epifluoresen. Hasil yangdiperoleh menunjukkan tidak dijumpai translokasi pada semua kromosom sellimfosit pekerja radiasi yangdilabel. Masih perlu dilakukan peningkatan penguasaan .dan kualitas tehnik FISH untuk pemeriksaanaberasi kromosom stabil.Kata kunci: Sellimfosit, aberasi kromosom stabil, translokasi, FISH, chromosome painting.

ABSTRACT

MEASUREMENT OF STABLE CHROMOSOME ABERRATIONS BY FLUORESENCE IN SITUHYBRIDIZA TION TECHNIQUE. Measurement of translocation as stable chromosome aberrationsbecomes a very important tool to detect cytogenetic damages in lymphocytes due to radiation exposure inprediction and assessment of immediate and late radiation effects. Translocation is also considered asoptimum cytogeneric parameter for long-term retrospective biodosimetry. The aim of this study is to carryout examination of translocation in lymphocytes of radiation workers using Fluoresence in situ hybridization(FISH) technique. Blood samples obtainedfrom II radiation workers were cultured in enriched media andharvested after being incubated at 31'C for 72 hours. The cell suspension was dropped onto slides andstained by chromosome painting FISH. The chromosome painted with FlTC-labeled whole chromosomeprobe no. I, 4, 5, or 8 and observed with afluorescence microscope. None translocation wasfound on thepainted chromosome of all radiation workers lymphocytes. Further study of stable chormosome aberrationsmeasurement using FISH technique require to be conducted regarding technical issues.Key words: lymphocytes, stable chromosome aberrations, translocation, FISH, chromosome painting.

PENDAHULUAN

Perkembangan dan pemanfaatan iptek nuklir dibidang industri, kesehatan, pertanian danlainnya tidak lepas dari risiko timbulnya

dampak atau efek radiasi pengion pada tubuhmanusia. Ketika tubuh terpapar radiasi pengion,dipastikan akan terjadi perubahan pada materibiologik tubuh, paling tidak pada tingkat molekulerkhususnya materi genetik sel dan pada tingkatseluler. Sejumlah perubahan atau kerusakan yangtimbul dapat digunakan untuk memprediksikemungkinan risiko akibat radiasi pad a kesehatantubuh, antara lain kerusakan pada kromosom seltubuh.

Kromosom manusia yang berjumlah 23pasang mengandung ribuan gen yang merupakansuatu rantai pendek dari DNA yang membawa kodeinfonnasi genetik tertentu dan spesifik. Kerusakanpada kromosom merupakan indikator pentingadanya kerusakan pada DNA dan ketidakstabilangenom. Setelah terjadi kerusakan double strandbreaks (DSB) pada DNA yang diinduksi olehradiasi pengion, akan terjadi rekombinasi antaraDSB dalam proses perbaikan kerusakan DNAmelalui mekanisme penggabungan kembali, tetapiyang dihasilkan adalah kromosom yang mengalamiperubahan struktur [1,2].

Prosldlng PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

Zubaidall A/atas, dkk. ISSN 0216 - 3128 127

Limfosit, salah satu jenis sel darah putih,merupakan sel yang paling sensitif terhadap radiasisehingga mudah mengalami kerusakan atau aberasikromosom. Frekuensi terjadinya aberasi kromosombergantung antara lain pad a dosis, energi dan jenisradiasi yang diterima. Aberasi kromosommerupakan indikator kerusakan akibat paparanradiasi pada tubuh yang sangat dapat diandalkan.Pemeriksaan aberasi kromosom, selain untukmemperkirakan tingkat keparahan efek radiasi danrisiko pad a kesehatan, juga dapat digunakansebagai dosimeter biologi. Terdapat 2 kelompokutama aberasi kromosom yang diinduksi olehradiasi pengion pada sel limfosit darah yaitu aberasikromosom tidak stabil, seperti kromosom disentrik(kromosom dengan dua sentromer) dan kromosombentuk cincin; dan aberasi kromosom stabil sepertitranslokasi (terjadi perpindahan atau pertukaranfragmen dari dua atau lebih kromosom) [1,3].

Perubahan struktur kromosom dapatmerupakan hasil dari pertukaran ataupenggabungan patahan atau rragmen lengankromosom. Aberasi jenis pertukaran ini dapatterjadi interkromosom (seperti kromosom disentrikdan translokasi) atau intrakromosom (sepertikromosom cincin dan inversi parasentrik). Aberasiinterkromosom merupakan hasil penggabunganDSB pada dua kromosom yang berbeda, sedangkanintrakromosom terjadi jika penggabungan DSBterjadi pada satu kromosom yang sarna baik padalengan kromosom yang berbeda (interlengan)maupun pad a lengan kromosom yang sarna(intralengan) [4].

Pengamatan aberasi kromosom pad a sellimfosit darah tepi digunakan untuk mengkaji efekgenotoksik paparan radiasi. Analisis dilakukanterhadap kromosom yang mengalami perubahanstruktur seperti kromosom disentrik, cincin dantranslokasi. Jumlah disentrik dan cincin digunakanuntuk memperkirakan dosis radiasi tidak lamasetelah paparan radiasi. Jumlah sel limfosit yangmengandung aberasi kromosom denganmultisentrik atau asentrik (yaitu aberasi tak stabil)diketahui akan menurun dalam sirkulasi darah

bersama dengan waktu pasca irradiasi.Sedangkandata translokasi digunakan untuk kuantifikasipaparan radiasi kronik dan masa lalu. Jenis aberasiyang lain seperti chromatid breaks, chromatidexchanges, dan asentrik pada individu terpapardapat memberikan informasi tentang status genomindividu akibat paparan radiasi di masa lalu [5,6].

Analisis rrekuensi kromosom disentrik

khususnya digunakan pada individu yang terpajansecara akut akibat kerja atau dalam kasuskecelakaan radiasi yang harus dilakukan dalam

waktu secepatnya. Dengan demikian pemeriksaankromosom disentrik tidak dapat dilakukan padaindividu yang terpajan radiasi secara kronik, sepertipekerja radiasi, atau individu yang terpajanbeberapa bulan atau tahun yang lalu [1,3].

Translokasi sebagai aberasi kromosom yangstabil, tidak hilang dengan bertambahnya waktukarena sel yang mengandung kromosom bentuk initidak mati ketika melakukan pembelahan. Analisisrrekuensi translokasi lebih sesuai bila digunakanuntuk ·pemeriksaan paparan radiasi akut atau kronikyang darat dilakukan beberapa tahun kemudiansetelah terpajan radiasi. Translokasi juga berperandalam perkembangan kelainan atau penyakitgenetik dan dalam karsinogenesis termasuk prosesaktivasi onkogen yang menyebabkan sel normalberkembang menjadi sel malignan. Dengandemikian pemeriksaan kromosom translokasimenjadi sangat penting dalam mendeteksikerusakan sitogenetik akibat radiasi dalammemprediksi dan mengkaji efek radiasi segera dantertunda [7,8]. Translokasi dianggap sebagaiparameter optimum dari sitogenetik untukdigunakan sebagai biodosimetri retrospektif dalamwaktu yang lama [9]. Telah dikembangkan suatutehnik untuk mendeteksi adanya translokasi padakromosom yang dikenal dengan Fluorescence insitu hybridization (FISH). Tehnik ini merupakansuatu tehnik pengecatan yang spesifik padapasangan kromosom dengan bahan berpendar(fluorescent) untuk memvisualisasi terjadinyatranslokasi kromosom se.cara individual. TehnikChromosome Painting ini dilakukan denganmenggunakan whole chromosome probe berlabelpada sebagian atau semua kromosom sehinggaadanya perpindahan rragmen antar kromosom dapatdilihat dengan mikroskop epifluorescence. Setelahdibuat kariotip kromosom, akan dapat diidentifikasikromosom yang mengalami translokasi [2,3].

Aberasi kromosom merupakan prediktorpaling efektifterhadap risiko kanker yang diketahuidengan peningkatan rrekuensi aberasi kromosompada sel limfosit darah tepi yang berhubungandengan peningkatan rrekuensi kanker padapopulasi tertentu. Metode FISH untuk mengkajitranslokasi pada individu terpajan meningkatkankemampuan untuk memprediksi kanker karenaaberasi ini dapat ditransmisikan yang merupakanhallmark dari induksi kanker. Dengan demikiansemakin tegas bahwa pengukuran translokasidengan FISH menjadi test yang paling akurat dansensitif untuk paparan dengan dosis relatif rendahpada masa lampau untuk digunakan sebagaibiomarker prediksi menggantikan metodesitogenetik yang lebih klasik [7,8]. Beberapa hasilpenelitian telah menunjukkan keandalan tehnik

Prosiding PPI • PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

128 ISSN 0216 - 3128 Zubaidah Alatas, dkk.

FISH chromosome painting dalam mendeteksi

berbagai perubahan struktur kromosom manusiadengan presisi yang tinggi pada beberapa kasuskecelakaan radiasi [10-14].

Sampai saat ini belum ada laboratoriumyang melakukan pemeriksaan kerusakan padakromosom sel darah limfosit yang diinduksi' olehradiasi menggunakan tehnik FISH. Pada makalahini akan disampaikan hasil penguasaan danpemantapan tehnik FISH yang dilakukan dilaboratorium Biomedika, Pusat TeknologiKeselamatan Radiasi dan Metrologi - BAT ANuntuk memeriksa kromosom pada sel limfosit parapekerja radiasi. Tehnik ini diharapkan akan dapatdikuasai dengan baik dan dikembangkan lebihlanjut sehingga dapat digunakan untuk memprediksirisiko kesehatan para pekerja radiasi danmasyarakat yang terpapar radiasi.

TAT A KERJA

1. Subjek Penelitian

Sampel darah diperoleh dari II pekerjaradiasi dengan rentang usia sekitar 23 - 59 tahundan masa kerja I - 47 tahun. Data setiap pekerjaradiasi, meliputi usia, masa kerja serta sumberradiasi yang digunakan ditunjukkan pad a Tabel I.

2. Pembiakan dan Pemanenan Sel DarahLimfosit

Dari setiap pekerja radiasi diambil sekitar 5ml darah tepi menggunakan syringe dan segeradiberi 0,003 ml heparin sebagai anti koagulan.Sampel darah ini dibiakkan secara duplo. Ke dalamsebuah flask, dimasukkan media pertumbuhan 7,5ml RPMI-1640, 0, I ml L-Glutamin, I ml Fetal

Bovine Serum, 0,2 ml Penicillin Streptomycin, Irill darah dan 0,06 ml Phytohaemaglutinin. Flashkemudian ditutup rapat dan disimpan dalaminkubator 37°C selama 72 jam. Pad a 3 jam sebelumpemanenan, pada biakan ditambahkan 0, I mlkolhisin untuk menghentikan proses pembelahanagar sel berada pada tahap metafase.

Tabell. Data pekerja radiasi sebagai donor sampel darah

Nomor VmurMasa

Pekerja(tahun)KerjaSumber Radiasi

Radiasi(tahun)

I

5947I~Llr,IJII, Mo, Hasil fisi LJ'U2

5422I~Llr,IJII, Mo3

324Inlr, 1311,Mo4

2551921r,1311,Mo

5

306I~Llr,IJII,Hasil fisi LJ'U, Mo, JLp6

325I~Llr,IJII, JLp,Mo, wTc7

26II~Llr,IJII, Mo, hasil fisi LJ'U8

2981921r,1311,99Tc, Mo9

4719Inlr, 1311,Mo, 99Tc10

316oUCoII

29I I6UCo

Darah yang telah dibiakkan, disentrifusdengan kecepatan 1300 rpm selama 10 men it. Padaendapan darah ditambahkan 10 ml KCI 0,56%,diaduk dengan pipet Pasteur dan disimpan pad awaterbath 37° C selama 13 menit. Larutan

selanjutnya disentrifuse kembali dengan kecepatanyang sarna selama 5 men it. Pads endapanditambahkan 4 ml larutan camoy (metanol : asamasetat = 3 : I), divortex, dan kemudian ditambahkanlagi larutan camoy sampai volume total mencapai10m I. Larutan tersebut disentrifus kembali

beberapa kali sampai diperoleh endapan sellimfosityang berwama putih.

3. Pembuatan Preparat dan PengecatanKromosom dengan Tehnik FISH

Endapan sel limfosit diteteskan di atas gclaspreparat pada tiga tempat yang berbeda dandikeringkan di atas hot plate 65° C selama I ~ jam.Dengan mikroskop, dilakukan seleksi terhadappreparat yang mempunyai sebaran kromosom yangbaik pada sel limfosit tahap metafase. Preparattersebut didehidrasi dengan dimasukkan ke dalamseri coplin jar yang berisi etanol 70% sebanyak 2xmasing-masing selama 2 men it, etanol 90% 2xselama 2 menit dan etanol 100% sebanyak Ixselama 5 menit. Preparat kemudian dikeringkan diatas hot plate 65°C selama I ~ jam. Kromosom

Proslding PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

Zuhaidalt Alatas, dkk. ISSN 0216-3128 /29

pada preparat selanjutnya di denaturasi dengandimasukkan ke dalam larutan formamida dan

diinkubasi pada waterbarh 65°C selama I Y2 menit.Preparat dicuci secara berturutan dengan alkohol70% dingin selama 4 menit, 70% selama 2 men it,90% sebanyak 2 x masing-masing selama 2 menitdan 100% selama 5 menit. Kromosom pad apreparat telah siap untuk dilakukan hibridisasidengan whole chromosome probe (WCP) nomor 1,4, 5, atau 8. WCP yang digunakan merupakanproduksi ID Labs. USA.

Oibuat campuran 1 III WPC berlabelFluorescent isothiocyanate (FITC) dengan 4 IIIbuffer, disentrifus selama 1-3 detik, didenaturasipada suhu 65° C selama 10 men it, dan kemudiandiinkubasi pada waterbath 37°C selama 45 menit.Proses hibridisasi (pengecatan) dilakukan denganmeneteskan larutan probe pada preparat yang telahdi denaturasi, kemudian ditutup dengan coverslipdan dilem untuk mencegah terjadi penguapan.Preparat diletakkan dalam wadah plastik dandiinkubasi pada suhu 37°C selama 16 jam. Setelahproses hibridisasi coverslip dibuka, secaraberturutan preparat direndam dalam seri coplin jaryang berisi larutan pencuci· stringency 45°Csebanyak 2x masing-masing selama 5 men it, larutanI x SSC sebanyak 2 x selama 5 men it, dan larutandetergen sebanyak 1x selama 4 menit. Preparatdikeringkan, diteteskan 10 III 4,6 diamidino-2­phenylindole (OAPI), ditutup, dan didiamkanselama 10 menit. OAPI yang merupakancounterstain terhadap· kromosom yang tidakdihibridisasi dengan WCP, diperoleh dari VYSIS(VX-32804830). Preparat segera diamati dengan

mikroskop epi-fluorescent yang dilengkapi denganfilter biru, dan dilakukan pemotretan terhadapkromosom yang memiliki pendaran probekromosom.

4. Pembuatan Preparat dan PewarnaanKromosom dengan Giemsa

Endapan sel Iimfosit diteteskan di atas gelasobjek pada tiga tempat berbeda. Setelah kering,pada preparat diberi pewamaan Giemsa 4% selama5 men it. Setelah dicuci dan dikeringkan, preparatditutup dan siap untuk dilakukan pengamatandengan mikroskop terhadap jenis aberasi kromosomtak stabil. Penghitungan dilakukan terhadap jumlahkromosom pada setiap sel metafase. Bilakromosom berjumlah 45 atau 46, maka dilakukanpenghitungan dan pencatatan jumlah kromosomdisentrik, cincin dan fragmen/potongan kromosomterhadap 200 - 500 sel metafase.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Telah dilakukan pemeriksaan sitogenetikterhadap sampel darah II pekerja radiasi. Selaindilakukan pemeriksaan terhadap aberasi kromosomstabil dengan tehnik FISH, juga dilakukan analisisaberasi kromosom tak stabil dengan pewarnaanGiemsa. Hasil pemeriksaan aberasi kromosomtranslokasi dan aberasi kromosom tak stabil yaitukromosom disentrik, kromosom cincin dan fragmenasentrik terhadap II sampel darah pekerja radiasiditampilkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Data hasil pemeriksaan aberasi kromosom stabil dan tidak stabil pada 11 pekerja radiasi.

Pekerj

Aberasi kromosom stabilAberasi kromosom tidak stabil(translokasi) a Jumlah selFragemtradiasi No. WPCTranslokasi Disentrikcincin

metafaseasentrik

I

I dan4 -250II-2

5 -250---

3I dan4 -100033-

45 -100---

55 -250---

6I dan 4 -169---

71 dan4 -90---

85 -500---

95 -250-4-

104dan8 -500---

11I dan 8 -500---

Tehnik FISH menggunakan perpustakaanspesifik kromosom yang dilabel denganfluorochrome sebagai probe untuk mencat

kromosom spesifik, sementara kromosom yang laindiberi pewarna ONA berpendar yang tidak selektif(nonselective fluorescent DNA dye) seperti OAPI

Prosiding PPI • PDlPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

130 ISSN 0216 - 3128 Zubaidah A/alas, dkk.

atau propidium iodine. Oleh karena itu pertukaranantara kromosom dicat dan kromosom

counterstained dapat dideteksi dengan kombinasiwarn a yang dapat diamati. Oibandingkan denganmetode kromosom banding, deteksi translokasireciprocal dengan pengecatan relatif lebihlangsung. Berdasarkan pada pengamatan pada polakromosom yang dicat, juga menjadi jelas bahwapertukaran kompleks terjadi dengan frekuensi yangnyata [8].

Pad a penelitian ini, pengamatan terhadaptranslokasi pada sel Iimfosit para pekerja radiasihanya dilakukan dengan pengecatan terhadap satupasang kromosom saja untuk setiap preparat.Sebagian sampel darah pekerja radiasi dihibridisasidengan whole chromosome probe (WCP) nomor 1dan sebagain lainya dengan WCP nomor 4, 5 atau 8yang berlabel FITC. Sebagian dari hasilpemeriksaan yang diperoleh terhadap adanyaaberasi translokasi pada sampel darah II pekerjaradiasi dengan tehnik FISH ditunjukkan padaGambar 1.

Sel metafase yang terdeteksi adalah seldengan kromosom yang menunjukkan sinyal warnaterang berpendar. Kromosom dengan dua warn adan satu sentromer diklasifikasikan sebagaitranslokasi. Penggunaan perwarna FITC padakromosom dan filter biru pada mikroskopepifluoresent menyebabkan warna pada sepasangkromosom yang dicat yaitu kromosom 1, 4, 5 atau 8menjadi hijau. Oari hasil pengecatan yang hanyadilakukan pada kromosom nomor 1, 4, 5 atau 8,ternyata tidak dijumpai adanya translokasi pad akromosom karena kromosom tersebut mempunyaiwarna hijau berpendar yang homogen. Hasil initidak dapat diasumsikan bahwa tidak adakromosom translokasi pada kromosom sel limfositpara pekerja radiasi. Kemungkinan translokasiterjadi pada kromosom yang tidak dilabel sehinggatidak dapat dideteksi keberadaannya.

Pada kegiatan penelitian ini, pengecatanmasih dilakukan pada tahap penguasaan danpemantapan tehnik dasar FISH menggunakanfasilitas yang sangat terbatas khususnya mikroskopyang digunakan. Fasilitas mikroskop yangdigunakan saat ini adalah mikroskop Nikon­Labophot yang hanya dilengkapi dengan satu buahfilter warna biru. Kondisi ini menyebabkanchromosome painting hanya dapat dilakukandengan menggunakan FITC, Immunofluorescence,atau auramine. Penggunaan pewarna berpendar lainharus disertai dengan penggunaan filter yang sesuai.Kondisi ideal untuk pengamatan kromosom adalahdengan menggunakan sistem automated

fluorescence metafase finder yang dapatmendeteksi dan melokalisir sel metafase secara

otomatis dan cepat. Gambar sel yang mengandung

aberasi kromosom akan segera dapat diidentifikasi,didigitasi dan disimpan dengan menggunakan ISISSystem (MelaSystems) [15].

Gambar 1. Hasil Chromosome painting FISHpada sellimfosit pekerja radiasi yangdihibridisasi dengan WCP yangberbeda. (A) Kromosom pekerjaradiasi 1 dengan WCP no. 5; (B)Kromosom pekerja radiasi 2 denganWCP no. 4; (C) Kromosom pekerjaradiasi 3 dengan WCP no. 5; (D)Kromosom pekerja radiasi 4 denganWCP no. 1; (E) Kromosom pekerjaradiasi 5 dengan WCP no. 4; dan (F)Kromosom pekerja radiasi 9 denganWCP no. 8.

Aspek penting dari analisis aberasikromosom dengan FISH adalah seleksi kromosomyang akan dianalisis. Hasil penelitian menunjukkanbahwa sejumlah kromosom tertentu ternyata lebihsensitif terhadap radiasi sehingga lebih seringterinduksi kerusakan pertukaran fragmenkromosom dibandingkan dengan kromosom lain.Oistribusi patahan kromosom ternyata bersifat tidakrandom pada genom manusia [15]. Berdasarkanukuran panjang fisik kromosom pada genommanusia, kromosom nom or 1, 4, 5 dan 8 masing­masing mempunyai panjang sekitar 8,29%, 6,28%,5,97%, dan 4,75% dari genom [16]. Kromosom 1

Prosldlng PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

Zubaidah A/atas, dkk. ISSN 0216 - 3128 /31

dan 4 mempunyai lebih banyak patahan pad abagian tengah lengan p dan q, sementara patahanrelatif merata sepanjang kromosom nomor 2 [15].

Dengan demikian terdapat kemungkinantidak ada kromosom yang mengalami translokasikarena dosis radiasi yang mengenai kromosomtidak cukup besar untuk dapat menimbulkanpatahan. Dosis ambang radiasi secara akut yangdibutuhkan untuk dapat menginduksi aberasikromosom termasuk trans\okasi sekitar 0,25 Gy [1].Berdasarkan data terakhir yang diperoleh dari hasilpembacaan dosimeter fisik yang digunakan parapekerja, dosis ekivalen seluruh tubuh (Hp I0 perJuni 2005) yang diterima berkisar an tara 5,58 ­545,68 mSv yang merupakan akumulasi dosis daripaparan radiasi yang diterima dalam waktu sekitar3 bulan. Nilai Batas Dosis per tahun untuk Hp(IO)adalah 50 mSv. Waktu paro translokasi bervariasipad a setiap individu. Dilaporkan bahwa waktu parotranslokasi berkisar 3 - II tahun akibat paparanradiasi secara parsial pada tubuh dengan dosistinggi [6].

Aberasi kromosom tak stabil yaitukromosom disentrik, kromosom cincin dan fragmenasentrik hanya terdapat pada 3 sam pel darahpekerja radiasi (Tabel 2). Hal ini kemungkinandisebabkan karena paparan radiasi yang diterimatidak cukup besar untuk menginduksi terbentuknyaaberasi kromosom. Terdapat kemungkinan pulabahwa memang telah terinduksi aberasi kromosomtak stabil tetapi sellimfosit yang membawa aberasikromosom tersebut telah mengalami kematian dandiganti dengan sel limfosit yang baru karenapengambilan darah dilakukan beberapa waktukemudian. Selain itu, jumlah sel metafase yangberhasil diamati sangat sedikit yang disebabkankondisi sel darah yang tidak baik sehingga prosespembiakan tidak berhasil dengan baik pula. Untukpemeriksaan aberasi kromosom tak stabil yangbaik, dibutuhkan sekitar 1000 s.el limfosit tahapmetafase. Paparan radiasi latar dari alam dapatmenginduksi kromosom disentrik sekitar 1/1000sel dan kromosom translokasi sekitar 4/1000 sel

[ 17].

Secara umum aberasi kromosom merupakangabungan semua perubahan pada kriotip normal.Semua aberasi kromosom tipe pertukaran dapatterjadi paling tidak bila terdapat 2 patahan yangakan disambung kembali dengan mekanisme yangbervariasi. Ini berarti tidak selalu ada informasi

genetik yang hilang, tetapi hanya ditranslokasi keposisi yang berbeda. Lokasi patahan pada tempatyang baru akan mengarah pada terjadinyaperubahan ekspresi gen yang berpotensimenimbulkan perubahan fenotip. Contoh yang

paling baik adalah Philadelphia chromosome(translokasi resiprokal an tara kromosom 9 dan 21),yang umum ditemukan pada pasien leukemiadimana onkogen yang dalam kondisi normalbersifat silent menjadi teraktivasi dan berekspresi[17].

Sejumlah studi pada kromosom manusiamenunjukkan suseptibilitas kromosom yangberbeda terhadap patahan akibat paparan radiasi invitro. Ini mengindikasikan bahwa terjadinyatranslokasi pada kromosom tidak berhubungandengan kandungan DNA [17,18,19]. Hasilpenelitian lain juga menunjukkan bahwa perubahanstruktur kromosom nomor I, 3 dan 10 yangdiinduksi oleh sinar-X dengan dosis 0,25 - I Gyterdistribusi secara tidak random [20]. Fraksiaberasi kromosom pada kromosom nom or 10secara nyata lebih besar bila dibandingkan dengankromosom nomor I atau 3. Data ini menunjukkanbahwa, bila dibandingkan dengan kromososm I dan3, keterlibatan kromosom '10 dalam pembentukanaberasi kromosom temyata lebih besar dari yangdiperkirakan berdasarkan kandungan DNAnya.Studi lain dengan tehnik FISH mengindikasikanketerlibatan berbagai kromosom dalampembentukan aberasi tidak selalu berhubungandengan kandungan DNA dari setiap kromosom[21,22,23]. Semua ini membuktikan bahwaprobabilitas induksi patahan pada kromosom olehradiasi tidak terdistribusi secara random dan tidak

bergantung pada kandungan DNA kromosom.

KESIMPULAN

Introduksi teknik pengecatan kromosomFISH secara radikal meningkatkan penghitunganaberasi monosentrik, atau disebut aberasi stabilseperti translokasi. Aberasi kromosom stabil secaraumum diyakini tetap ada pada sel darah tepi untukbeberapa tahun, sehingga dapat digunakan secararetrospektif untuk mengkaji dosis radiasi ataupaparan kronik. Tidak terdeteksinya kerusakanpada kromosom sel limfosit pekerja radiasidimungkinkan karena translokasi terjadi padakromosom yang tidak dilabel sehingga tidakterdeteksi, atau dosis yang diterima sel limfosit parapekerja radiasi tidak cukup untuk menginduksiaberasi kromosom (stabil dan tidak stabil) yangmerupakan efek deterministik, atau sel darah tepiyang mengandung aberasi kromosom tak stabiltelah mati dan diganti dengan sel limfosit yangbaru.

FISH adalah metode yang sangat sesuaiuntuk mendeteksi perubahan susunan kromosom,khususnya translokasi, yang merupakan biomarker

Prosiding PPI • PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

132 ISSN 0216 - 3128 Zuba;dah Alatas, dkk.

for the

Company.

penting untuk pengkajian efek, risiko dan dosis

pada kasus paparan radiasi pada manusia. Hal inidapat dicapai dengan penguasaan tehnik FISH yangsangat baik dan dengan pengembangan terhadapkualitas tehnik ini diharapkan mampu untukmelakukan pengecatan dengan wama berbeda pad asetiap pasang kromosom dalam waktu yangbersamaan. Dengan demikian akan dapatdivisualisasikan kemungkinan adanya aberasikromosom stabil dan tidak stabil pada semuakromosom genom manusia. Tahapan ini akandilakukan pada lanjutan dari penelitian ini danmerupakan sasaran akhir kegiatan penelitian yangdiharapkan dapat dicapai dalam waktu yang tidaklama.

DAFT AR PUSTAKA

1. HALL, E. J. RadiobiologyRadiobiologist. 18 LippincottPhiladelphia, 5th Edition, 2000.

2. CAMPAROTO, M.L., RAMALHO, A.T.,NA T ARAJAN, A.T., CURADO, M.P., andSAKAMOTO-HOlO, E.T. Translocation

Analysis by the FISH-Painting Methode forRetrospective Dose Construction in IndividualsExposed to Ionizing Radiation 10 Years AfterExposure. Mutation Research 530, 1-7,2003.

3. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY

AGENCY. Cytogenetic Analysis For RadiationDose Assessment. A Manual Series No. 405,IAEA- Vienna, 200 I.

4. BRENNER, D.1., OKLADNIKOV A, N.,HANDE, P. BURAK, L., GEARD, C.R. andAZIZOV A, T. Biomarkers Specific to

Densely-Ionizing (High LET) Radiations.Radiation Protection Dosimetry. 97( I), 69-73.2001.

5. NERONOV A,E., SLOZINA,N., andNIKIFOROV,A. Chromosome Alterations inCleanup Workers Sampled Years after theChemobyl Accident. Radiation Research160,46-51, 2003.

6. GEORGE, K. WILLINGHAM, V., andCUCINOTTA, F.A. Stability of ChromosomeAberrations in the Blood Lymphocytes of

Astronauts Measured after Space Flight byFISH Chromosome Painting. RadiationResearch 164,474-480, 2005.

7. LUCAS, J.N., HILL, F., BURK, c., FESTER,T. and STRAUME, T. Dose-Response Curvefor Chromosome Translocations Measured in

Human Lymphocytes Exposed to 60Co Gamma

Rays. Health Physics 68(6), 761-765, 1995.

8. LOUCAS, B.D. and CORNFORTH, M.N.Complex Chromosome Exchanges Induced byGamma Rays in Human Lymphocytes: AnmFISH Study. Radiation Research 155,660­671,2001.

9. BOUCHINGER, M., SCHMID, E., andBRASELMANN, H. Time-Course ofTranslocation and Dicentric Frequencies in ARadiation Accident Case. International

Journal of Radiation Biology 77(5), 553-557,2001.

10. SALASSIDIS, K., GEORGIADOU-SCHUMACHER, V., BRASEL-MANN, H.,MILLER, P., PETER, R.U, andBAUCH INGER, M. Chromosome Painting inHighly IrradiatednChemobyl Victims: AFollow-up Study to Evaluatemthe Stability ofSymmetrical Translocations and the Influenceof Clonal Aberrations for Retrospective DoseEstimation. International Journal of RadiationBiology 68,257-262, 1995.

11. SNIGIRYOV A, G., BRASELMANN, H.,SALASSIDIS, H., SHEVCHENKO, V. andBAUCHINGER, M. RetrospectiveBiodosimetry of Chemobyl Clean-up WorkersUsing Chromosome painting and ConventionalChromosome Analysis.International Journalof Radiation Biology 71, 119-127,1997.

12. TUCKER, J.D., TAWN, E.1.,HOLDA WORTH, D. MORRIS, D.,LANGLOIS, R. RAMSEY, M.1., KATO, P.BOICE, J.D., JR, TARONE, R.E., andJENSEN, R.H. Biological Dosimetry ofRadiation Workers at the Sellafield Nuclear

Facility. Radiation Research 148, 216-226,1997.

13. LLOYD, D.C., MOQUET, J.E., ORAM, S..EDWARDS, A.A., and LUCAS, J.N.Accidental Intake of Tritiated Water: A

Cytogenetic Follow-up on TranslocationStability and Dose Reconstruction.International Journal of Radiation Biology 73.543-547, 1998.

14. NAKAMURA, N., MIYAZAWA, SAWADA.S., AKIYAMA, M., and AWA, A.A. A CloseCorrelation between Electron Spin Resonance(ESR) Dosimetry from Tooth Enamel andCytogenetic Dosimetry from Lymphocytes ofHiroshima Atomic-Bomb Survivors.

International Journal of Radiation Biology73,619-627, 1998.

Prosiding PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

Zllbaidah A/atas, dkk. ISSN 0216 - 3128 133

15. LUOHAMAARA, S., LINDHOLM, C.,MUSTONEN,R. and SLOMAA, S. Distribusiof Radiation-Induced Exchange Aberrations inHuman Chromosome 1,2 and 4. International

Journal of Radiation Biology 75(12), 1551­1556, 1999.

16. MORTON, N.E. Parameters of the Human

Genome. Procceeding of National AcademyScience USA 88, 7474-7476,1991.

17. STEPHAN, G. and PRESSL, S. ChromosomeAberrations in Human Lymphocytes Analisedby Fluoresence in situ Hybridization after invitro Irradiation, and in Radiation Workers, IIYears after an Accidental Radiation Exposure.International Journal of Radiation Biology 71,293-299, 1997.

18. KNEHR, S., ZITZELSBERGER, H.,BRASELMANN, H., and BAUCH INGER, M.Analysis for DNA-Proportional Distribution ofRadiation-Induced Chromosome Aberrationsin Various Triple Combinations of HumanChromosomes using Fluoresence in situ

Hybridization. International Journal ofRadiation Biology 65,683-690, 1994.

19. GRANATH, F., GRIGOREVA, M. andNA TARAJAN, A.T. DNA ContentProportionality and Persistence of Radiation­

Induced Chromosome Aberrations Studied byFISH. Mutation Research, 366,145-152, 1996.

20. SCARP ATO,R.,CIPOLLINI,M.,

LORI,A.: TOMEI,A.,and BARALE,R. High

Prevalence of Chromosome 10

Rearrengements in Human Lymphocytes afterin vitro X-ray Irradiation. InternationalJournal of Radiation Biology 76(5), 661-666,2000.

21. BARQUINERO, J.F., KNHER, S.,BRASELMANN, H., FIGEL, M., and

BAUCH INGER, M. DNA-ProportionalDistribution of Radiation-Induced

Chromosome Aberrations Analysed byFluoresence in situ Hybridization Painting ofAll chromosomes of A Human Female

Karyotype. International Journal of RadiationBiology 74,315-323, 1998.

22. KNEHR, S., ZITZELSBERGER, H.,BRASELMANN, H., NAHRSTEDT, U., andBAUCH INGER, M. Chromosome Analysis byFluorescence in situ Hybridization: FurtherIndications for A Non-DNA-ProportionalInvolvement of Single Chromosomes inRadiation-Induced Structural Aberrations.

International Journal of Radiation Biology 70,385-392, 1996.

23. BOEL, J.J.W.A., VERMEULEN, S., andNATARAJAN, A.T. Differential Involvementof chromosomes I and 4 in the Formation ofChromosome Aberrations in Human

Lymphocytes After X-Irradiation.International Journal of Radiation Biology72,139-145,1997.

Pros/ding PPI - PDIPTN 2006Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006