Penelitian Ilmuwan Dalam Mengungkap Misteri Virus Corona (Bagian 4)

Naviri Magazine - Uraian ini adalah lanjutan uraian sebelumnya (Penelitian Ilmuwan Dalam Mengungkap Misteri Virus Corona - Bagian 3). Untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik dan urutan lebih lengkap, sebaiknya bacalah uraian sebelumnya terlebih dulu.

Skrining obat berdasarkan analisis jaringan 

Selain skrining obat melalui eksperimen biologis dan uji klinis, dikombinasikan dengan pembelajaran mesin dan teknologi kecerdasan buatan (AI), penggunaan desain dan prediksi obat yang dibantu komputer dengan throughput tinggi juga memainkan peran penting dalam strategi “obat lama”.

Penelitian dan pengembangan obat melalui metode eksperimental biomedis, terutama melibatkan pengujian dan penyaringan obat antivirus spektrum luas, telah disetujui untuk pemasaran.

Obat-obatan ini sebagian besar adalah interferon antivirus dan sinyal jalur obat yang mencegah virus menyerang sel inang. Efeknya terutama dicapai dengan menghambat transkripsi balik dan proses replikasi virus, dan meningkatkan respons kekebalan tubuh. Tidak seperti skrining uji klinis, skrining obat komputasional dapat melakukan skrining throughput tinggi pada rentang yang lebih luas.

Simulasi docking adalah salah satu metode penting simulasi molekul. Esensinya adalah proses pengenalan antara dua atau lebih molekul, dan ini adalah metode simulasi komputasi yang umum digunakan untuk memprediksi pengikatan struktur protein dengan molekul organik kecil.

Dari medan gaya Newton klasik hingga desain medan gaya kuantum yang efisien dan disederhanakan melalui algoritma pembelajaran mesin, keakuratan dan efisiensi simulasi docking telah meningkat secara signifikan.

Simulasi docking dapat dengan cepat menganalisis situs interaksi dan mode pengikatan molekul dan protein kecil yang berbeda, menjelaskan alasan target obat untuk menggunakan efeknya, dan memberikan panduan untuk skrining obat yang dibantu komputer.

Simulasi docking dari sejumlah besar kandidat molekul di perpustakaan obat molekul kecil organik, yang diketahui melalui struktur protein SARS-CoV-2, menganalisis energi bebas dan afinitas molekul berbeda yang mengikat protein virus, dan skrining obat throughput tinggi berpotensi terhadap molekul virus.

Saat ini, beberapa kelompok penelitian di dunia telah menggunakan teknologi ini untuk menskrining obat anti-HIV seperti Lopinavir, yang mungkin memiliki potensi untuk bertahan terhadap “virus mahkota baru” (nCoV-2019).

Selain itu, dengan menggunakan metode analisis bioinformatika, informasi interaksi target obat yang diketahui diekstraksi dari banyak basis data, seperti DrugBank, Target Terapi, dan PharmGKB, dan jaringan interaksi target obat dibangun untuk bertindak pada coronavirus melalui efek yang diketahui.

Target obat untuk target viral memprediksi molekul obat dengan efek potensial pada SARS-CoV-2. Studi telah menunjukkan bahwa dengan membangun jaringan farmakologis berbasis sistem untuk mengukur interaksi antara coronavirus dan target obat, sirolimus plus actinomycin, thiopurine plus melatonin, toremifene telah diidentifikasi.

Meskipun “penggunaan baru obat-obatan lama” dengan bantuan komputer dapat menyaring obat-obatan potensial dengan throughput yang tinggi, faktor-faktor kunci seperti kemanjuran dan efek samping masih memerlukan uji klinis yang ketat untuk divalidasi.

“Obat lama dan penggunaan baru” adalah cara cepat untuk menyaring obat, sementara pengembangan obat baru dan khusus untuk SARS-CoV-2 adalah pukulan tepat untuk virus “mahkota baru”. Namun, pengembangan obat baru seringkali membutuhkan proses yang sangat panjang.

Dengan aplikasi teknologi pembelajaran dalam prediksi struktur protein dan desain protein peptida, efisiensi pengembangan obat baru akan ditingkatkan secara efektif.

Para peneliti percaya bahwa dengan uji klinis berkelanjutan, “obat-obatan lama dan penggunaan baru” dan perkembangan cepat obat SARS-CoV-2 yang baru dan efektif, obat-obatan yang meringankan dan mengobati SARS-CoV-2 akan dikembangkan dan dipasarkan.

Pengembangan vaksin

Tidak ada vaksin yang dikembangkan untuk virus “mahkota baru”. Vaksin dapat dibagi ke dalam banyak kategori sesuai dengan metode klasifikasi dan proses persiapan yang berbeda.

Namun, prinsip dasar dan fungsi vaksin adalah sama, yaitu menggunakan antigen itu sendiri untuk menyiapkan agen biologis, dan menginokulasi tubuh manusia untuk mengaktifkan respons imun, seperti menghasilkan antibodi, sehingga ketika orang menemukan patogen yang sama di masa depan, mereka dapat ditemukan pada waktunya.

Vaksin perlu memiliki beberapa sifat dasar. Yang pertama adalah keamanan. Karena vaksin berasal dari antigen, seperti virus “mahkota baru”, maka vaksin tersebut harus dilemahkan dan langkah-langkah lain, sehingga tidak akan menyebabkan penyakit atau menyebabkan reaksi yang merugikan setelah divaksinasi ke dalam tubuh manusia.

Yang kedua adalah efektif. Vaksin harus dapat menginduksi sel B untuk menghasilkan antibodi, dan antibodi tersebut akan diidentifikasi secara akurat saat berikutnya mereka menemukan antigen yang sama.

Yang ketiga adalah universal. Vaksin adalah intervensi kesehatan masyarakat. Salah satu tujuan pengembangan vaksin adalah untuk berharap bahwa vaksin yang disiapkan dapat mencakup sebanyak mungkin orang.

Pengembangan vaksin adalah proses yang sangat kompleks, ketat, dan panjang. Mengambil vaksin virus tradisional sebagai contoh, mereka biasanya perlu menjalani skrining, pelemahan, reproduksi, penyaringan, dan ekstraksi strain, mereka dapat memasuki fase uji klinis tiga fase hanya setelah membuat model hewan, menyelesaikan uji hewan, dan mendapatkan persetujuan aplikasi, yang akhirnya perlu melewati tinjauan ahli dan persetujuan nasional, sebelum dapat dimasukkan ke dalam produksi dan akhirnya dipasarkan.

Selain itu, vaksin bersifat spesifik, dan virus terus berkembang. Ini berarti bahwa vaksin dapat gagal setelah virus bermutasi. Inilah sebabnya mengapa Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) akan secara aktif melacak evolusi berbagai virus, terutama virus influenza, dan secara aktif mempromosikan penelitian terkait, untuk mengurangi pengembangan vaksin dan siklus serta biaya produksi.

Penelitian dan pengembangan vaksin terhadap virus “mahkota baru” sedang berjalan. Meskipun teknologi vaksin mRNA terbaru dapat sangat memperpendek siklus pengembangan vaksin, untuk memastikan keamanan dan efektivitas, pengujian hewan, uji klinis, dan langkah-langkah lain masih diperlukan.

Ke depan, berbagai data dan teknologi serta kerja sama lembaga medis, biologi, komputer, dan penelitian lainnya, akan memperdalam dan terus mengawal kesehatan manusia.