Catatan Nevan Krogan, Profesor dan Direktur Quantitative Biosciences Institute, University of California, San Francisco:
Mengapa kita tidak memiliki obat untuk mengobati COVID-19 dan berapa lama untuk mengembangkannya? SARS-CoV-2 - coronavirus yang menyebabkan penyakit COVID-19 - benar-benar baru dan menyerang sel dengan cara baru. Setiap virus berbeda dan begitu pula obat yang digunakan untuk mengobatinya
Itu sebabnya tidak ada obat yang siap untuk menangani virus corona yang baru muncul beberapa bulan yang lalu.
 |
| Coronavirus sederhana secara biologis, tetapi rumit dalam cara menginfeksi inangnya. CDC / Hannah A Bullock; Azaibi Tamin |
Sebagai ahli biologi sistem yang mempelajari bagaimana sel dipengaruhi oleh virus selama infeksi, saya terutama tertarik pada pertanyaan kedua. Menemukan titik-titik kerentanan dan mengembangkan obat untuk mengobati penyakit biasanya membutuhkan waktu bertahun-tahun.
Tetapi coronavirus baru tidak memberi dunia waktu seperti itu. Dengan sebagian besar dunia terkunci dan ancaman menjulang jutaan kematian, para peneliti perlu menemukan obat yang efektif lebih cepat.
Situasi ini telah memberi saya dan rekan kerja tantangan dan peluang seumur hidup: untuk membantu menyelesaikan krisis kesehatan masyarakat dan ekonomi yang disebabkan oleh pandemi global SARS-CoV-2.
Menghadapi krisis ini, kami mengumpulkan tim di sini di Quantitative Biosciences Institute (QBI) di University of California, San Francisco, untuk menemukan bagaimana virus menyerang sel.
Tetapi alih-alih mencoba membuat obat baru berdasarkan informasi ini, pertama-tama kita mencari untuk melihat apakah ada obat yang tersedia saat ini yang dapat mengganggu jalur ini dan melawan virus corona.
Tim 22 lab, yang kami beri nama QCRG, bekerja dengan kecepatan sangat tinggi - secara harfiah sepanjang waktu dan bergiliran - tujuh hari seminggu. Saya membayangkan inilah rasanya berada dalam upaya masa perang seperti kelompok pemecah kode Enigma selama Perang Dunia II, dan tim kami juga berharap untuk melucuti musuh kami dengan memahami cara kerja di dalamnya.
 | |
| Langkah pertama untuk menemukan pengobatan adalah memahami virus. Jiewei Xu di lab Krogan menyiapkan sampel untuk spektrometer massa. Jacqueline Fabius, CC BY-ND |
Lawan diam-diam
Dibandingkan dengan sel manusia, virus berukuran kecil dan tidak dapat bereproduksi sendiri. Coronavirus memiliki sekitar 30 protein, sedangkan sel manusia memiliki lebih dari 20.000.
Untuk menyiasati seperangkat alat terbatas ini, virus secara cerdik mengubah tubuh manusia melawan dirinya sendiri. Jalur masuk ke sel manusia biasanya dikunci dari penyerbu luar, tetapi coronavirus menggunakan protein sendiri seperti layaknya membuka "kunci" dan memasuki sel seseorang.
Setelah masuk, virus mengikat protein yang biasanya digunakan sel untuk fungsinya sendiri, pada dasarnya membajak sel dan mengubahnya menjadi pabrik coronavirus. Ketika sumber daya dan mekanisme sel yang terinfeksi diperalat ulang untuk menghasilkan ribuan dan ribuan virus, sel-sel itu mulai sekarat.
Sel-sel paru-paru sangat rentan terhadap hal ini karena mereka mengekspresikan protein "kunci" dalam jumlah tinggi yang digunakan SARS-CoV-2 untuk masuk. Sejumlah besar sel paru-paru seseorang yang sekarat menyebabkan gejala pernapasan yang terkait dengan COVID-19.
Ada dua cara untuk melawan. Pertama, obat-obatan dapat menyerang protein virus sendiri, mencegah mereka melakukan pekerjaan seperti memasuki sel atau menyalin materi genetik mereka begitu mereka berada di dalam. Beginilah cara remdesivir - obat yang saat ini dalam uji klinis untuk COVID-19 - bekerja.
Atau, obat dapat bekerja dengan memblokir protein virus agar tidak berinteraksi dengan protein manusia yang dibutuhkannya. Pendekatan ini - pada dasarnya melindungi mesin host - memiliki keuntungan besar dalam menonaktifkan virus itu sendiri, karena sel manusia tidak berubah secepat.Masalah dengan pendekatan ini adalah virus bermutasi dan berubah seiring waktu. Di masa depan, coronavirus dapat berevolusi dengan cara yang membuat obat seperti remdesivir tidak berguna. Perlombaan senjata antara narkoba dan virus ini adalah alasan mengapa Anda memerlukan suntikan flu baru setiap tahun.
Setelah Anda menemukan obat yang baik, itu harus tetap berfungsi. Ini adalah pendekatan yang diambil tim kami. Dan itu juga dapat bekerja melawan virus yang muncul lainnya.
Mempelajari rencana musuh
Hal pertama yang perlu dilakukan kelompok kami adalah mengidentifikasi setiap bagian dari pabrik sel yang menjadi dasar virus corona untuk bereproduksi. Kami perlu mencari tahu protein apa yang dibajak oleh virus.
Untuk melakukan ini, sebuah tim di lab saya melakukan ekspedisi memancing molekuler di dalam sel manusia. Alih-alih cacing pada kail, mereka menggunakan protein virus dengan label kimia kecil yang melekat padanya - disebut "umpan."
Kami memasukkan umpan ini ke sel manusia yang tumbuh di laboratorium dan kemudian menariknya keluar untuk melihat apa yang kami tangkap. Apa pun yang tersangkut adalah protein manusia yang dibajak oleh virus selama infeksi.
Pada 2 Maret, kami memiliki daftar parsial protein manusia yang dibutuhkan oleh virus korona. Ini adalah petunjuk pertama yang bisa kita gunakan. Seorang anggota tim mengirim pesan ke grup kami, "Iiterasi pertama, hanya 3 umpan ... 5 umpan berikutnya datang." Pertarungan berlangsung.
Serangan balik
Begitu kami memiliki daftar target molekuler yang dibutuhkan virus untuk bertahan hidup, anggota tim berlomba untuk mengidentifikasi senyawa yang diketahui yang mungkin mengikat target ini dan mencegah virus menggunakannya untuk menggandakannya.
Jika suatu senyawa dapat mencegah virus dari menyalin dirinya sendiri dalam tubuh seseorang, infeksi itu berhenti. Tetapi Anda tidak bisa begitu saja mengganggu proses sel sesuka hati tanpa berpotensi menyebabkan kerusakan pada tubuh.
Tim kami perlu memastikan senyawa yang kami identifikasi aman dan tidak beracun untuk orang-orang.
Cara tradisional untuk melakukan ini akan melibatkan studi pra-klinis dan uji klinis bertahun-tahun dengan biaya jutaan dolar. Tetapi ada cara cepat dan pada dasarnya gratis untuk ini: melihat ke 20.000 obat yang disetujui FDA yang telah diuji keamanannya. Mungkin ada obat dalam daftar besar ini yang dapat melawan virus corona.
Kimiawan kami menggunakan basis data besar-besaran untuk mencocokkan obat dan protein yang disetujui yang berinteraksi dengan protein dalam daftar kami. Mereka menemukan 10 kandidat obat minggu lalu.
Sebagai contoh, salah satu hit adalah obat kanker yang disebut JQ1. Meskipun kami tidak dapat memprediksi bagaimana obat ini dapat mempengaruhi virus, ia memiliki peluang bagus untuk melakukan sesuatu. Melalui pengujian, kita akan tahu jika sesuatu itu membantu pasien.
Menghadapi ancaman penutupan perbatasan global, kami segera mengirimkan kotak-kotak dari 10 obat ini ke tiga dari beberapa laboratorium di dunia yang bekerja dengan sampel virus corona hidup: dua di Institut Pasteur di Paris dan Gunung Sinai di New York.
Pada 13 Maret, obat-obatan sedang diuji dalam sel untuk melihat apakah mereka mencegah virus berkembang biak.
Kiriman dari medan perang
Tim kami akan segera belajar dari kolaborator kami di Mt. Sinai dan Institut Pasteur apakah salah satu dari 10 obat pertama ini bekerja melawan infeksi SARS-CoV-2.
Sementara itu, tim terus memancing dengan umpan virus, menemukan ratusan protein manusia tambahan yang terkoordinasi oleh coronavirus. Kami akan segera mempublikasikan hasilnya di repositori online BioRxiv.
Berita baiknya adalah bahwa sejauh ini, tim kami telah menemukan 50 obat yang ada yang mengikat protein manusia yang telah kami identifikasi. Jumlah besar ini membuat saya berharap bahwa kita akan dapat menemukan obat untuk mengobati COVID-19.
Jika kami menemukan obat yang disetujui yang bahkan memperlambat perkembangan virus, dokter harus dapat mulai memberikannya kepada pasien dengan cepat dan menyelamatkan banyak nyawa.
Dilansir dari: theconversation.com melalui sciencealert.com
Komentar
Posting Komentar