Massachusetts,MISTAR.ID
Salah satu fitur pendefinisian Covid-19 adalah respon imun berlebihan yang dapat terjadi pada kasus yang parah. Ledakan reaksi kekebalan yang berlebihan ini, juga disebut badai sitokin, merusak paru-paru dan bisa berakibat fatal.
Sebuah tim peneliti MIT (Massachusetts Institute of Technology) telah mengembangkan protein khusus, mirip strukturnya dengan antibodi, yang mereka yakini dapat menyerap kelebihan sitokin ini.
“Idenya adalah bahwa protein dapat disuntikkan ke dalam tubuh dan mengikat ke sitokin yang berlebihan yang dihasilkan oleh badai sitokin, menghilangkan sitokin yang berlebihan dan mengurangi gejala dari infeksi,” kata Rui Qing, seorang ilmuwan peneliti MIT yang merupakan salah satu dari penulis senior studi ini.
Para peneliti telah melaporkan temuan awal mereka dalam jurnal Quarterly Review of Biophysics (QRB) Discovery, dan mereka sekarang berharap untuk mulai menguji protein mereka dalam sel manusia dan pada model binatang pelepasan sitokin dan infeksi coronavirus.
Shuguang Zhang, seorang ilmuwan peneliti utama di Laboratorium Arsitektur Molekuler MIT Media Lab, juga merupakan penulis senior makalah ini. Shilei Hao, seorang ilmuwan tamu di MIT, adalah penulis utama studi ini, dan David Jin, CEO dan presiden Avalon GloboCare, juga seorang penulis.
Spons molekuler
Pekerjaan para peneliti untuk memblokir badai sitokin tumbuh dari proyek yang dimulai Zhang 10 tahun lalu untuk mengembangkan versi modifikasi dari protein yang tertanam di membran. Protein-protein ini biasanya sulit dipelajari karena sekali mereka diekstraksi dari membran sel, mereka hanya mempertahankan strukturnya jika mereka tergantung pada jenis deterjen khusus.
Setelah mengatasi masalah selama beberapa tahun, Zhang dan Qing mengembangkan metode untuk memodifikasi daerah hidrofobik dari protein ini, membuatnya larut dalam air dan lebih mudah dipelajari. Metode mereka, yang disebut kode QTY, menyerukan penggantian beberapa asam amino hidrofobik dengan asam amino hidrofilik yang memiliki struktur serupa. Leusin diubah menjadi glutamin, isoleusin dan valin diubah menjadi treonin, dan fenilalanin diubah menjadi tirosin.
Mengikuti pengembangan kode QTY, Jin mendekati laboratorium Zhang dengan gagasan merancang versi protein yang larut dalam air yang dikenal sebagai reseptor sitokin. Reseptor-reseptor ini ditemukan pada permukaan sel-sel imun, di mana mereka berikatan dengan sitokin – memberi sinyal protein yang merangsang peradangan dan respons imun lainnya.
Jin percaya bahwa protein yang meniru reseptor sitokin ini dapat membantu memerangi badai sitokin, yang dapat dihasilkan oleh infeksi virus atau bakteri, termasuk HIV dan hepatitis. Mereka juga dapat terjadi sebagai efek samping dari imunoterapi kanker.
Pada bulan April 2019, tim Zhang berangkat untuk merancang protein yang dapat menampung kelebihan sitokin ini seperti spons. Untuk melakukan itu, mereka menggunakan kode QTY untuk membuat versi reseptor sitokin yang larut dalam air. Ketika protein larut dalam air, mereka dapat melakukan perjalanan secara efisien melalui aliran darah manusia, sedangkan versi asli, hidrofob dari protein kemungkinan akan menempel pada sel yang mereka temui.
Para peneliti juga melampirkan segmen antibodi yang disebut wilayah Fc pada protein reseptor yang larut dalam air. Wilayah ini membantu untuk lebih menstabilkan protein dalam aliran darah, dan membuat mereka lebih kecil kemungkinannya untuk diserang oleh sistem kekebalan tubuh.
Para peneliti merancang protein yang meniru enam reseptor sitokin yang berbeda, yang dapat berikatan dengan sitokin seperti interferon dan interleukin, serta kelas sitokin yang disebut kemokin.
Dalam uji laboratorium terhadap kekuatan ikatan protein, para peneliti menemukan bahwa protein yang dimodifikasi mampu mengikat sitokin dengan kekuatan yang sama dengan reseptor sitokin yang terjadi secara alami.
“Reseptor sitokin yang kami rancang akan menyerap sebagian besar sitokin berlebihan yang dilepaskan selama badai sitokin,” kata Jin.
Didorong oleh rasa ingin tahu
Pada bulan Maret, ketika bukti mulai menunjukkan bahwa virus SARS-CoV-2 menginduksi badai sitokin pada beberapa pasien, para peneliti menyadari bahwa protein reseptor yang telah mereka rancang mungkin dapat membantu.
Mereka memutuskan untuk segera mempublikasikan hasil yang telah mereka hasilkan sejauh ini, dan mereka sekarang berencana untuk melakukan tes tambahan dalam sel manusia dan pada model hewan dari infeksi Covid-19.
Manfaat potensial dari pendekatan ini menggarisbawahi pentingnya “penelitian yang didorong oleh rasa ingin tahu,” kata Zhang.
“Ternyata, penelitian kami yang dimulai pada April 2019 secara langsung relevan dengan pengobatan pasien yang terinfeksi Covid-19,” katanya.
“Penelitian yang didorong oleh rasa ingin tahu, atau bahkan proaktif seringkali mengarah pada kesiapsiagaan, yang merupakan kunci untuk mencegah bencana di masa depan.”
Para peneliti telah mengajukan paten pada protein yang mereka desain, serta pada pendekatan keseluruhan mereka untuk menciptakan reseptor sitokin yang larut dalam air.
Mereka berharap untuk melisensikan teknologi dengan cepat dan untuk berkolaborasi dengan perusahaan farmasi dan biotek yang dapat membantu menggerakkannya menuju uji klinis.
“Jelas pendekatan ini akan membutuhkan studi hewan lebih lanjut, dan studi klinis yang berpotensi manusia,” kata Jin. “Tetapi kami memiliki keyakinan bahwa penemuan ini akan berkontribusi pada aplikasi klinis untuk mengatasi penyakit virus yang melibatkan badai sitokin.”
Penelitian ini didanai terutama oleh Avalon GloboCare, dan juga oleh persekutuan dari Dewan Beasiswa Cina dan Universitas Chongqing, Cina.
Sumber : MITNews
Editor : Mahadi
Penerjemah : Julyana Ang
