trubus.id
Benarkah Dengan Cara Menginvasi Sel Inang Infeksi Virus Corona Bisa Dicegah?

Benarkah Dengan Cara Menginvasi Sel Inang Infeksi Virus Corona Bisa Dicegah?

Syahroni - Senin, 01 Jun 2020 07:00 WIB

Trubus.id -- Bagaimana virus corona baru dapat dicegah memasuki sel inang dalam upaya untuk mencegah infeksi? Sebuah tim ilmuwan biomedis telah membuat penemuan yang mengarah ke solusi.

Para ilmuwan, yang dipimpin oleh Maurizio Pellecchia di School of Medicine di University of California, Riverside, melaporkan dalam jurnal Molecules bahwa dua protease — enzim yang memecah protein — terletak di permukaan sel inang dan bertanggung jawab untuk memproses pemasukan virus bisa terhambat. Penghambatan protease tersebut akan mencegah SARS-CoV2, virus corona yang bertanggung jawab untuk COVID-19, dari menyerang sel inang.

Penelitian ini ditampilkan sebagai cerita sampul jurnal (Volume 25, Edisi 10).

Spike glikoprotein

Permukaan luar virus corona mengandung protein penting yang disebut spike glycoprotein, atau S-glycoprotein. Protein ini bertanggung jawab untuk memberikan virus corona bentuk mahkotanya yang khas, S-glikoprotein sangat penting untuk masuknya partikel virus ke dalam sel inang. Namun, protease sel inang harus terlebih dahulu memproses atau memotong protein permukaan virus ini agar virus dapat masuk ke dalam sel.

Laboratorium Pellecchia dan lainnya telah mengakui bahwa selain protease yang diidentifikasi sebelumnya yang disebut TMPRSS2, coronavirus SARS-CoV2 yang baru juga dapat diproses oleh protease manusia tambahan, yang disebut furin, untuk entri virus.

"Penggunaan host protease furin untuk diproses adalah mekanisme umum masuknya sel oleh protein fusi virus dan racun bakteri tertentu," kata Pellecchia, seorang profesor ilmu biomedis, yang memimpin tim peneliti. "SARS-CoV2 juga menggunakan mekanisme ini. Sifat 'pembelahan proteolitik' dalam S-glikoproteinnya dapat menentukan apakah virus ini dapat ditularkan melintasi spesies, misalnya dari kelelawar atau unta ke manusia."

Sebuah protein fusi menggabungkan atribut lebih dari satu protein. Pembelahan proteinolitik mengacu pada proses pemutusan ikatan peptida antara asam amino dalam protein, yang menghasilkan pemotongan protein.

Coronavirus S-glikoprotein mengandung tiga situs pembelahan yang proses protease host manusia. Sifat dan urutan yang tepat dari situs pembelahan ini, dan protease pemrosesan masing-masing, dapat menentukan tingkat patogenisitas dan apakah virus dapat melintasi spesies.

Sampul jurnal Molecules (Volume 25, Edisi 10). Kredit: Molekul, MDPI

Sorotan pada inhibitor

Pellecchia menjelaskan bahwa toksin antraks, mirip dengan SARS-CoV2, membutuhkan pemrosesan oleh manusia furin untuk menginfeksi makrofag, sejenis sel darah putih. Menggunakan toksin antraks sebagai sistem model, timnya menemukan penghambat TMPRSS2 dan furin dalam model seluler dan hewan dapat secara efisien menekan masuknya sel oleh toksin.

Sebuah uji klinis dengan pasien COVID-19 baru-baru ini mulai menggunakan camostat TMPRSS2 inhibitor.

"Namun, kami menemukan bahwa camostat adalah penghambat furin yang buruk," kata Pellecchia. "Studi kami saat ini, oleh karena itu, panggilan untuk pengembangan protease inhibitor tambahan atau inhibitor-koktail yang secara bersamaan dapat menargetkan TMPRSS2 dan furin dan menekan SARS-CoV2 dari memasuki sel inang."

Pellecchia menambahkan bahwa sampai sekarang keberadaan situs pembelahan furin di SARS-CoV2 telah dikaitkan dengan peningkatan patogenisitas. Tetapi eliminasi genetik furin dalam studi laboratorium seluler gagal menghentikan masuknya virus, menunjukkan TMPRSS2 tetap menjadi protease yang paling relevan.

Namun, dengan menggunakan urutan peptida dari SARS-CoV2 S-glikoprotein, timnya sekarang telah menunjukkan mutasi baru pada jenis virus coronavirus ini menghasilkan efisiensi dan peningkatan pemrosesan entri virus oleh furin dan TMPRSS2.

"Dengan kata lain, SARS-CoV2, tidak seperti jenis yang kurang patogen, dapat lebih efisien menggunakan kedua protease, TMPRSS2 dan furin, untuk memulai invasi sel inang," kata Pellecchia. "Sementara TMPRSS2 lebih berlimpah di paru-paru, furin diekspresikan di organ lain, mungkin menjelaskan mengapa SARS-CoV2 mampu menyerang dan merusak banyak organ."

Laboratorium Pellecchia telah mengidentifikasi inhibitor praklinis yang kuat dan efektif dari furin dan menunjukkan inhibitor ini dapat dikembangkan sebagai terapi COVID-19 potensial, mungkin dalam kombinasi dengan obat-obatan seperti camostat, inhibitor TMPRSS2.

Ilmuan cari pendanaan 

"Kami mencari dana tambahan untuk mengejar desain dan pengembangan inhibitor ganda yang secara bersamaan dapat menargetkan TMPRSS2 dan Furin," kata Pellecchia. “Dana tersebut akan memungkinkan kami untuk mengeksplorasi kemungkinan terapi baru yang efektif terhadap COVID-19 dan mendukung studi yang bisa menjangkau aplikasi jauh untuk menangkal kemungkinan pandemi di masa depan yang dihasilkan dari mutasi pengaktifan yang serupa pada jenis virus lain.”

Pellecchia, yang memegang Ketua Daniel Hays dalam Penelitian Kanker di Fakultas Kedokteran UCR, bergabung dalam penelitian oleh Elisa Barile, Carlo Baggio, dan Luca Gambini dari UCR; dan Sergey A. Shiryaev dan Alex Y. Strongin dari Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute di La Jolla.

Editor : Syahroni

Berita Terkait

15 Juli 2020
15 Juli 2020
15 Juli 2020