Ilmuwan AS Bikin Peta Protein Virus Corona Skala Atom 3D

TEMPO.CO, Jakarta- Para peneliti dari University of Washington dan Institute for Protein Design telah menciptakan peta protein kunci virus corona COVID-19 skala atom 3D pertama. Apa yang dilakukan para ahli biokimia itu membuka kemungkinan baru untuk mengembangkan perawatan dan vaksin.

Peta tersebut menunjukkan susunan protein 3D dalam lonjakan molekul yang digunakan virus corona memaksa masuk ke dalam sel yang terinfeksi. Setelah virus masuk, ia memberikan kode genetik yang mengendalikan sel untuk menyebarkan infeksi.

Menemukan cara untuk menghentikan infeksi adalah tugas besar. Sejak virus itu muncul di kota Wuhan, Provinsi Hubei, Cina, akhir tahun lalu, ada lebih dari 75.000 kasus COVID-19 di 29 negara, yang mengakibatkan lebih dari 2.000 kematian.

Virus corona mengacu pada kelas virus, termasuk flu biasa, yang memiliki lonjakan protein berbentuk mahkota di atasnya (Corona adalah kata latin untuk mahkota). Gejala yang terkait dengan COVID-19 adalah demam, batuk dan sesak napas, pada tingkat yang jauh lebih serius daripada yang terlihat pada penderita pilek.

Pemerintah di seluruh dunia melakukan karantina untuk mengurangi penyebaran virus, dan memberikan perawatan terbaik yang mereka miliki untuk melawan virus itu.

Namun, para peneliti berlomba mengembangkan vaksin dan jenis lain dari perawatan antivirus yang khusus untuk COVID-19 dalam jangka panjang, dan di situlah peran peta 3D yang diterbitkan oleh jurnal Science.

Institute for Protein Design telah menjadi yang terdepan dalam rekayasa protein untuk memerangi penyakit. Tekniknya melihat pada struktur protein 3D, kemudian menciptakan kunci molekuler yang cocok dengan protein tersebut, baik untuk memfasilitasi interaksi molekuler atau memperbaiki reaksi dan mencegah interaksi.

Untuk COVID-19, institut ini sedang mencari cara untuk menyelesaikan pekerjaannya. Para peneliti telah melaporkan beberapa keberhasilan dalam mengembangkan "Flu" yang mengikat dirinya dengan protein pada lapisan luar virus influenza yang dikenal sebagai hemagglutinin atau influenza HA.

Peta yang baru dirilis dapat membantu mereka membuat protein mini serupa untuk COVID-19. Direktur Institut David Baker mengatakan para penulis studi telah mengirim email kepadanya mengenai itu.

"Kami menggunakannya untuk merancang pengikat mini-protein yang stabil ke berbagai situs pada protein lonjakan, bekerja sama dengan David Veesler di sini yang menyediakan protein dan keahlian," kata Baker kepada GeekWire. "Dengan analogi protein mini yang kami rancang melawan influenza HA, kami berharap desain afinitas tinggi untuk menetralkan virus."

Jika pengikat bekerja seperti yang mereka lakukan dengan virus flu, mereka bisa menjadi bagian dari pengobatan pemblokiran virus yang efektif, atau berfungsi sebagai dasar untuk alat diagnostik baru. Veesler dan rekan timnya juga di antara banyak peneliti di seluruh dunia yang bekerja untuk mengembangkan vaksin COVID-19.

Para pemburu vaksin juga termasuk para peneliti di University of Texas, Austin dan National Institutes of Health yang membuat peta protein 3D untuk COVID-19. Mereka memanfaatkan pengalaman mereka sebelumnya dalam mengunci dan memetakan lonjakan protein untuk virus corona lain, seperti SARS dan MERS.

"Segera setelah kami tahu ini adalah virus corona, kami merasa bisa menjadi salah satu yang pertama untuk mendapatkan struktur ini," kata Jason McLellan dari UT-Austin, yang juga penulis senior studi Science. "Kami tahu persis mutasi apa yang harus dimasukkan, karena kami telah menunjukkan mutasi ini bekerja untuk sekelompok virus corona lainnya."

Sebagian besar penelitian dilakukan oleh penulis utama studi ini, Daniel Wrapp dan Nianshuang Wang dari UT-Austin. Hanya dua pekan setelah menerima urutan genom virus dari para peneliti Cina, tim merancang dan menghasilkan sampel protein lonjakan stabil mereka. Butuh 12 hari lagi untuk merekonstruksi peta protein 3D.

Salah satu teknologi utama di balik upaya ini adalah mikroskop elektron kriogenik, atau cryo-EM, yang memungkinkan untuk menghasilkan model 3D struktur sel, molekul dan virus. UT-Austin memiliki fasilitas cryo-EM yang canggih di Laboratorium Biologi Struktural Sauer. "Kami akhirnya menjadi yang pertama sebagian karena infrastruktur di Sauer Lab," kata McLellan. "Ini menyoroti pentingnya pendanaan fasilitas penelitian dasar."

SCIENCE | GEEKWIRE