Inionline.id – Tim peneliti di Pusat Riset Biologi Molekuler Eijkman Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) menciptakan spikebodies yang merupakan pemblokir pintu masuk Virus Corona (SARS-CoV-2) ke tubuh manusia.
Teknologi ini dikembangkan pada 2021 hingga 2023 di Madrid, Spanyol. Riset ini sudah dipublikasikan dalam Jurnal Advanced Science pada Oktober 2023.
Pendanaan didapat dari BBVA Foundation melalui kerja sama dengan Maryland School of Medicine USA dan Rumah Sakit Central Madrid, menggunakan teknologi Cryo-EM dan Sinkroton Diamond di Oxford, Inggris.
“Kami telah berhasil merancang dan mengembangkan dua nanobody (domain pengikat antigen terkecil yang didapat secara alami) dan determinasi strukturnya menggunakan Cryo-EM,” kata Yudhi Nugraha, salah satu anggota tim peneliti, pada webinar Cryogenic Electron Microscopy (Cryo-EM) Laboratory Series #2, Kamis (18/4).
Cryo-EM merupakan teknologi dalam biologi struktural beresolusi tinggi untuk memecah struktur pada atom yang sebanding dengan kristalografi sinar-X. Teknik ini bisa memperlihatkan detail struktur tanpa memerlukan spesimen kristal virus.
Yudhi menjelaskan spike protein berperan sentral dalam menangani pandemi karena berinteraksi dengan ACE2 manusia, yang menjadi gerbang masuk bagi virus ke sel manusia.
Spike protein sendiri berbentuk seperti paku-paku yang menancap pada permukaan virus yang fungsinya sebagai pembuka jalan masuknya virus ke target infeksi.
“Spikebodies terbukti potensial mencegah infeksi SARS-CoV-2 melalui mekanisme blocking antara ACE2 receptor dengan spike SARS-CoV-2. Hal tersebut dapat dilakukan melalui metode protein expression, protein purification, dan determinasi menggunakan Cryo-EM dan X-ray Crystallography,” terangnya.
ACE2 atau Angiotensin converting enzyme 2, dikutip dari situs Farmasi Universitas Gadjah Mada (UGM), adalah enzim yang menempel pada permukaan luar atau membran sel-sel di beberapa organ, seperti paru-paru, arteri, jantung, ginjal, dan usus.
Virus SARS-CoV dapat masuk ke dalam sel inang di tubuh manusia dengan cara berikatan dengan ACE2 sebagai reseptor-nya.
Protein spike atau spike protein virus memiliki afinitas (kecenderungan untuk membentuk ikatan kimia dengan unsur atau senyawa lain) yang kuat dengan ACE2 manusia.
“Ikatan dengan reseptor ACE2 inilah yang akan membantu virus SARS-CoV masuk ke dalam sel inangnya,” demikian menurut keterangan UGM itu.
Dengan memahami struktur protein SARS-CoV-2 seperti spike protein yang memfasilitasi penyebaran virus, Yudhi menyebut kita dapat mengembangkan sistem antibodi buatan terkini, termasuk nanobody, untuk melawan infeksi virus lebih efektif.
“Target strategi kami selanjutnya adalah memanfaatkan teknologi nanobody ini untuk mencegah semua jenis virus melalui adaptasi perbedaan struktur pada protein kunci penularannya,” tutur Yudhi.
Dia menyoroti pentingnya program biologi struktur dalam mengungkap misteri keanekaragaman hayati pada tingkat molekuler.
Dalam bidang yang disebut biologi struktur ini, peneliti dapat memahami keanekaragaman hayati melalui penggunaan teknologi Cryo-EM yang telah dibangun di BRIN.
Yudhi juga menekankan, penelitian biologi struktur tidak hanya bermanfaat untuk memahami kehidupan pada level terkecil, tetapi juga berpotensi dalam rekayasa pengembangan obat, antibodi, dan nanobody.
“Melalui teknologi Cryo-EM, kita bisa mengungkap musuh yang tak terlihat. Pendekatan biologi struktur memberi kita cara untuk memahami mekanisme penularan dan merumuskan strategi terbaik dalam memeranginya,” kata peneliti yang sedang menjalani program postdoctoral di Italia ini.
Yudhi menggarisbawahi keunggulan teknologi ini adalah bisa beradaptasi dengan mutasi virus.
“Dengan memahami struktur virus, kita dapat mengetahui pola interaksi dan siklus hidup virus SARS-CoV-2 di dalam sel inang. Hal ini memungkinkan kita merancang bentuk antibodi yang efektif untuk melawan virus tersebut.”
“Bahkan ketika virus berubah untuk menghindari sistem kekebalan tubuh yang ada, kita dapat menyesuaikan dengan menciptakan nanobody baru yang cocok dengan varian mutasi tersebut,” ungkap dia.
