Malaria masih menjadi momok di banyak negara, dengan jumlah kasus yang terus meningkat. Sayangnya, parasit malaria semakin pintar dan kebal terhadap obat-obatan yang ada. Kondisi ini memacu para ilmuwan untuk terus berpacu mencari obat baru. Namun, proses penemuan obat bukanlah hal yang sederhana, melainkan memakan waktu yang sangat panjang, sekitar 10-15 tahun, serta menelan biaya yang sangat besar. Dengan alur konvensional, mulai dari identifikasi target penyakit, pengujian berbagai jenis senyawa, hingga uji klinik yang bertahap, biaya median untuk membawa satu obat baru ke pasar diperkirakan mencapai $985 juta USD. Bahkan, biaya tersebut dapat bervariasi secara signifikan, mulai dari $27 juta hingga lebih dari $4 miliar.
Untungnya, kemajuan teknologi menawarkan solusi yang lebih efisien. Salah satunya adalah virtual screening, sebuah metode ‘penyaringan virtual’ yang dapat mempercepat dan menghemat biaya dalam proses penemuan obat. Bayangkan sebuah saringan super canggih yang mampu memilah jutaan senyawa hanya dalam hitungan jam. Virtual screening bekerja dengan menggunakan komputer untuk memprediksi bagaimana sebuah senyawa akan berinteraksi dengan target penyakit, misalnya protein penting pada virus atau parasit. Proses ini layaknya simulasi interaksi molekuler yang membantu ilmuwan mengidentifikasi senyawa-senyawa potensial dengan lebih cepat dan tepat. Dengan demikian, hanya senyawa-senyawa terbaiklah yang perlu diuji lebih lanjut di laboratorium, sehingga mengurangi penggunaan bahan kimia, waktu, dan biaya. Salah satu contoh suksesnya adalah penemuan obat untuk penyakit influenza (flu), yaitu Zanamivir, yang proses penemuannya sangat terbantu dengan teknik pemodelan molekuler dan menjadi cikal bakal virtual screening modern.
Pendekatan virtual screening ini juga sangat relevan untuk mencari kandidat obat baru malaria. Salah satu teknik yang sering digunakan adalah similarity-based virtual screening, yaitu metode yang berfokus pada pencarian senyawa dengan struktur mirip dengan obat yang sudah terbukti berkhasiat. Idenya sederhana: jika sebuah struktur kimia tertentu menunjukkan aktivitas yang baik, maka senyawa lain yang memiliki kemiripan struktur kemungkinan juga memiliki efek serupa. Dalam penelitian sebelumnya, senyawa dengan kerangka pyridine-pyrrolidinone menunjukkan aktivitas yang menjanjikan dalam melawan parasit malaria. Oleh karena itu, peneliti memanfaatkan kerangka pyridine-pyrrolidinone ini sebagai ‘cetakan’ untuk mencari senyawa-senyawa lain yang memiliki kemiripan struktur, dengan harapan dapat menemukan kandidat obat baru yang lebih potensial.
Dalam studi yang dilakukan, peneliti menggunakan virtual screening untuk mengidentifikasi senyawa dari bahan alam yang berpotensi menghambat enzim Plasmodium falciparum prolyl-tRNA synthetase (PfPRS). Pemilihan PfPRS sebagai target didasarkan pada beberapa faktor:
- Peran Vital dalam Sintesis Protein: PfPRS memainkan peran krusial dalam proses sintesis protein parasit malaria. Enzim ini bertanggung jawab untuk menempelkan asam amino prolin ke tRNA yang sesuai, yang merupakan langkah penting dalam pembentukan protein.
- Dampak Penghambatan: Jika PfPRS dihambat, parasit malaria tidak dapat mensintesis protein yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangbiakannya. Hal ini akan mengganggu siklus hidup parasit dan pada akhirnya menyebabkan kematiannya.
- Potensi Selektivitas: Studi awal menunjukkan bahwa PfPRS memiliki perbedaan struktural dibandingkan dengan enzim sejenis pada manusia. Perbedaan ini membuka peluang untuk mengembangkan senyawa yang selektif menghambat PfPRS tanpa mengganggu fungsi enzim pada sel manusia.
Proses virtual screening menghasilkan sejumlah kandidat senyawa yang kemudian dievaluasi lebih lanjut. Dari sejumlah kandidat awal, dua senyawa menunjukkan hasil yang paling menjanjikan dalam hal interaksi dengan PfPRS. Kedua senyawa yang diidentifikasi melalui virtual screening kemudian diuji aktivitasnya in vitro terhadap parasit malaria. Hasil uji menunjukkan bahwa kedua senyawa tersebut mampu menghambat pertumbuhan parasit malaria dalam sel darah merah yang terinfeksi.
Temuan ini menunjukkan potensi kedua senyawa sebagai kandidat untuk pengembangan obat malaria. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengevaluasi keamanan, efektivitas, farmakokinetika, dan terutama selektivitas senyawa-senyawa ini secara lebih rinci. Studi in vivo (pada hewan coba) dan uji klinis akan diperlukan untuk memvalidasi potensi terapeutik mereka sebelum dapat dipertimbangkan untuk penggunaan pada manusia. Penting juga untuk mengeksplorasi lebih jauh potensi toksisitas dan efek samping lainnya pada sel manusia.
Meskipun demikian, hasil penelitian ini memberikan dasar yang menjanjikan untuk pengembangan senyawa antimalaria baru. Penggunaan virtual screening telah memungkinkan identifikasi senyawa potensial dengan lebih efisien, membuka jalan bagi penelitian lebih lanjut dan pengembangan terapi malaria yang lebih efektif.
Penulis: Rosita Handayani
DOI:
