Penelitian Ilmuwan Dalam Mengungkap Misteri Virus Corona (Bagian 3)

Naviri Magazine - Uraian ini adalah lanjutan uraian sebelumnya (Penelitian Ilmuwan Dalam Mengungkap Misteri Virus Corona - Bagian 2). Untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik dan urutan lebih lengkap, sebaiknya bacalah uraian sebelumnya terlebih dulu.

Antibodi memiliki detektor yang sama dengan sel B yang memproduksinya, berpatroli di cairan tubuh, dan memberi label patogen spesifik atau secara langsung mencegahnya menginfeksi sel manusia. Vaksin ini menggunakan mekanisme tersebut untuk merangsang sel B agar menghasilkan antibodi terhadap musuh asing melalui informasi antigenik dari patogen.

Sel T adalah kelas penting lain dari sel imun spesifik. Fungsi utama sel “T helper” adalah untuk mengatur atau membantu sel-sel kekebalan lainnya, dengan melepaskan sitokin setelah mengenali antigen, seperti membantu mengaktifkan sel B dan mengaktifkan sel T pembunuh.

Sel T pembunuh menargetkan sel yang terinfeksi dengan informasi antigenik spesifik, dan membunuhnya dengan melepaskan sitotoksin. Sel T, seperti sel B, menggunakan detektor yang disebut reseptor sel T untuk mengidentifikasi antigen spesifik.

Antigen dan antibodi

Antigen adalah zat-zat yang dapat merangsang respons kekebalan tubuh dan dapat dikenali oleh produk-produk imun spesifik. Ketika reseptor sel-B atau reseptor sel-T dapat mengikat bagian antigen tertentu, pengenalan antigen ini selesai. Bagian-bagian yang dapat diikat disebut epitop.

Untuk antigen, tidak setiap bagiannya bisa menjadi target detektor. Selain itu, karena perbedaan genetik antara individu, epitop yang dapat menjadi target mungkin berbeda di antara individu yang berbeda.

Karena itu, langkah penting dalam pengembangan vaksin adalah mengidentifikasi bagian-bagian antigen yang dapat menjadi target, dan pada saat yang sama menemukan target yang sesuai untuk populasi yang berbeda.

Prediksi epitop antigen 

Jadi, apa saja target pada coronavirus? Berapa banyak orang yang bisa dicakup oleh target ini? Para peneliti seperti Syed Faraz Ahmed dari Universitas Sains dan Teknologi Hong Kong telah menggunakan data epitop yang ada pada virus SARS untuk menyaring 268 kandidat epigen antigen sel T.

Epitop ini semuanya dalam sekuens protein “Coronavirus Baru” (Co.V-2019) yang saat ini diterbitkan. Ini dapat ditemukan dan diperkirakan mencakup sekitar 96,29% dari populasi global dan 88,11% orang Cina. Kandidat epitop ini dapat memberikan informasi yang berguna untuk pengembangan vaksin virus “mahkota baru” alias n.CoV-2019.

Prediksi pengikatan reseptor sel-T antigen 

Dengan pengembangan sequencing throughput tinggi dan teknologi eksperimental imunologis, semakin banyak data eksperimental genetik dan imun dapat digunakan oleh ahli biologi dan ilmuwan komputer untuk memahami sistem kekebalan tubuh, mengembangkan vaksin, dan membantu dalam diagnosis, dan diagnosis penyakit melalui metode komputasi.

Para peneliti dalam kelompok pembelajaran mesin di Microsoft Research Asia telah menggunakan pembelajaran mendalam aktif untuk melakukan berbagai pekerjaan pada pengenalan antigen. Misalnya, di antara beberapa target antigen, prediksi mana yang akan memicu respons imun yang kuat, diberi target antigen, prediksi sel T mana yang akan mengenalinya.

Ahli biologi menggunakan immunoassays throughput tinggi untuk memilih sel T yang imunoreaktif dengan antigen tertentu, dan menentukan sekuens DNA reseptor sel T ini menggunakan teknologi sequencing throughput tinggi, yang menghasilkan serangkaian antigen.

Dengan generasi berkelanjutan dan akumulasi data eksperimental ini, mereka memiliki kesempatan untuk memodelkannya menggunakan teknik pembelajaran mesin untuk membantu menjelaskan aturan reseptor sel T dan pengikatan antigen.

Pekerjaan penelitian di bidang ini masih dalam masa pertumbuhan. Karena skala data yang relatif terbatas, kemampuan generalisasi model juga perlu lebih ditingkatkan.

Analisis antibodi berbasis immunoassay

Ketika orang yang terinfeksi virus disembuhkan, antibodi biasanya ada dalam tubuh selama sel B dalam sistem kekebalannya diaktifkan. Untuk New Coronavirus, jenis antibodi apa yang dihasilkan pada manusia? Jawaban komprehensif untuk pertanyaan ini membutuhkan penelitian lebih lanjut.

Tim Profesor Tianlei Ying, di Fakultas Kedokteran Universitas Fudan, telah membuat prestasi awal dalam hal ini. Coronavirus dan coronavirus SARS yang baru memiliki kesamaan yang relatif tinggi dalam urutan RNA dan struktur protein, keduanya dapat menginfeksi sel manusia dengan mengikat protein spike pada reseptor ACE2.

Oleh karena itu, mereka menganalisis beberapa antibodi yang diketahui terhadap protein spike coronavirus SARS, dan menemukan bahwa CR3022 mungkin merupakan salah satu antibodi terhadap protein spike coronavirus baru melalui eksperimen imunologis.

Antibodi memiliki berbagai tingkat penerapan dalam diagnosis dan pengobatan penyakit saat ini. Penggunaan diagnosis berbantuan antibodi telah menjadi metode umum dalam diagnosis penyakit klinis, tetapi dalam pengobatan penyakit, karena pembatasan pemurnian, penyimpanan, efektivitas, dll, aplikasi klinis saat ini masih sangat terbatas.

Perlu disebutkan bahwa teknik komputasi seperti prediksi struktur protein dan simulasi dinamika molekul semakin banyak diterapkan pada penemuan dan desain antibodi.

Pengembangan obat

Pengembangan obat efek khusus adalah penelitian ilmiah yang “selalu di jalan”. Saat ini, seluruh struktur protein SARS-CoV-2 belum sepenuhnya dianalisis, dan mekanisme molekuler pengikatannya dengan reseptor masih dalam pengaruh, tetapi banyak penelitian telah menunjukkan bahwa banyak obat untuk mengobati virus lain memiliki efek terapeutik potensial.

Tim peneliti ilmiah yang dipimpin oleh akademisi Jiang Hualiang, Rao Zihe dan akademisi lainnya, setelah menganalisis wilayah ORF1ab dari SARS-CoV-2, menyaring 30 jenis efek terapi yang mungkin terjadi pada SARS-CoV-2 melalui kombinasi simulasi komputer dan verifikasi eksperimen biokimia.

Obat-obatan potensial ini sebagian besar adalah protease inhibitor, yang memiliki potensi kemanjuran dalam menghambat reproduksi virus, dan menghalangi virus dari pengikatan ke sel-sel penerima. Juga telah dilaporkan bahwa Remdesivir (RDV), obat uji yang digunakan untuk memerangi virus Ebola, mungkin memiliki kemanjuran anti-SARS-CoV-2.

Sebagai jenis baru obat antivirus analog nukleosida, laporan dari berbagai kelompok penelitian menunjukkan bahwa pasien telah mengurangi gejala klinis, seperti demam dan batuk setelah memakai RDV, dan kondisinya telah membaik.

Baca lanjutannya: Penelitian Ilmuwan Dalam Mengungkap Misteri Virus Corona (Bagian 4)