Studi Penambatan Molekuler Senyawa Kaempferol dan Turunannya Terhadap Aktivitas Enzim Reverse Transcriptase dan Protease HIV-1

Abstract

Human Immunodeficiency Virus (HIV) merupakan salah satu jenis virus RNA yang dikelompokkan dalam famili retroviridae dan genus lentivirus yang pertama kali diisolasi dan diidentifikasi pada tahun 1983. Sejak ditemukannya virus RNA, sebanyak 214 jenis virus tersebut telah teridentifikasi dan dianggap sebagai penyebab utama penyakit menular pada manusia. Strategi untuk mengobati dan mencegah penularan infeksi HIV yang biasa dilakukan yaitu dengan menggunakan Anti Retroviral Therapy (ART). Berdasarkan Menteri Kesehatan RI tahun 2019, lini pertama ART harus terdiri dari dua Nucleoside/Nucleotide Reverse Transcriptase Inhibitor (NRTI) ditambah Non-Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitor (NNRTI) atau protease inhibitor. Kombinasi dari tiga terapi antiretroviral tersebut dikenal dengan Highly Active Antiretroviral Therapy (HAART). Penelitian bahan alam dan turunannya yang memiliki aktivitas anti HIV dilakukan untuk pengembangan obat antiretroviral yang kuat dengan efek samping yang rendah. Senyawa flavonoid merupakan salah satu senyawa yang memiliki potensi aktivitas anti HIV. Senyawa golongan flavonoid yang dilaporkan memiliki aktivitas anti HIV antara lain: kuersetin, kaempferol, dan luteolin. Penelitian obat anti HIV masih dilakukan bahkan hingga lebih dari empat dekade dan bertujuan untuk menemukan terapi anti HIV yang aman. Dengan kemajuan teknologi dan kekuatan komputer, dikembangkan metode Computer-Aided Drug Design (CADD) atau desain obat secara komputasi yang memanfaatkan informasi dan pengetahuan untuk menyaring kandidat obat baru. Dalam beberapa tahun terakhir, CADD telah terbukti mengurangi waktu dan sumber daya yang diperlukan dalam tahapan penemuan obat. Pada penelitian ini dilakukan penambatan molekuler (molecular docking) untuk senyawa kaempferol dan turunannya terhadap aktivitas enzim reverse transcriptase dan protease HIV-1 menggunakan perangkat lunak Molegro Virtual Docker 6.0 versi trial. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui senyawa apa saja dari senyawa kaempferol dan turunannya yang memiliki aktivitas yang lebih baik dibandingkan native ligand masing-masing reseptor berdasarkan parameter Rerank score, Moldock score, dan interaksi ikatan hidrogen yang terbentuk antara liganreseptor. Protein target pada penelitian ini yaitu enzim reverse transcriptase dan protease HIV-1 yang diperoleh dari Protein Data Bank (PDB). Pencarian protein tersebut dalam situs PDB dilakukan dengan memasukkan identitas molekul yaitu 3QIP (Struktur reverse transcriptase HIV-1 dalam kompleks dengan Nevirapine) dan 4HLA (struktur kristal dari protease HIV-1 yang berikatan dengan Darunavir).Ligan yang digunakan pada penelitian ini yaitu senyawa kaempferol dan turunannya yang didapatkan dari website ZINC. Proses docking harus dilakukan validasi metode terlebih dahulu dengan Melakukan docking ulang (re-docking) ligan referensi dengan target dan membandingkan nilai RMSD (Root Mean Square Deviation) sebelum dan sesudah dilakukan docking ulang. Penambatan molekuler atau molecular docking dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak MVD 6.0 versi trial. Validasi dan penambatan molekuler dilakukan sebanyak 100 kali replikasi. Setelah docking selesai, dilakukan evaluasi dan analisis hasil docking dengan melihat beberapa parameter yaitu Moldock score, Rerank score serta ikatan hidrogen ligan dan reseptor kemudian dibandingkan dengan hasil docking dari native ligand. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, senyawa yang diprediksi memiliki aktivitas anti HIV yang lebih baik dibandingkan dengan Nevirapine (NNRTI) dan Darunavir (protease inhibitor) sebagai obat anti-HIV berdasarkan parameter Rerank score dan Moldock score adalah senyawa 18 (Kaempferol 3-OGalactoside 7-O Rhamnoside), 20 (Kaempferol 3,7-dirhamnoside), 21 (Kaempferol 7-(6” Galloylglucoside)), dan 36 (Kaempferol 7-(6”-pCoumarylglucoside)). Hasil tersebut juga didukung oleh jumlah residu asam amino yang membentuk ikatan hidrogen dengan senyawa uji.