Studi in Silico Penghambatan Protein Spike Sars Cov-2 oleh Senyawa Alam Indol untuk Pengembangan Obat COVID-19

Abstract

Covid-19 merupakan suatu penyakit baru yang menyerang sistem pernapasan pada manusia yang penyebarannya sangat cepat hingga hampir ke seluruh dunia dan menjadi pandemi baru di dunia pada Maret 2019. Covid-19 ini disebabkan oleh infeksi virus Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS CoV-2). SARS CoV-2 merupakan virus corona jenis baru yang belum pernah diidentifikasi sebelumnya pada manusia. SARS-CoV-2 termasuk dalam famili Coronaviridae dan termasuk dalam genus Betacoronavirus. Siklus hidup dari virus ini dimulai dari proses masuknya sel virus ke dalam sel inang, untuk memulai endositosis. Proses masuknya virus tersebut melalui membran sel inang dengan cara berinteraksi langsung antara reseptor tubuh ACE-2 dengan protein spike SARS CoV-2, kemudian virus akan menginfeksi sel inang. Infeksi virus terhadap sel hinang dapat dihambat, salah satunya dengan cara menghambat reseptor ACE-2 berinteraksi dengan protein spike SARS CoV-2 sehingga mencegah terjadinya infeksi virus ke dalam sel inang. Ada beberapa obat yang efektif untuk bekerja pada target terapi tersebut, contohnya umifenovir (arbidol), klorokuin dan hidroksiklorokuin. Klorokuin dan hidroksiklorokuin merupakan obat antimalaria sedangkan umifenovir merupakan obat antivirus yang cukup ampuh dalam menangani kasus infeksi virus baru muncul baru-baru ini seperti, Ebola, Hepatitis C, dan lain-lain. Umifenovir mengandung inti senyawa indol didalamnya, berdasarkan literatur manfaat dari senyawa yang memiliki struktur inti yang sama kemungkinan memiliki aktivitas biologis yang sama pula, maka dari itu diperlukan penelitian lebih lanjut untuk menemukan ataupun mengembangkan suatu obat baru. Tahapan awal dari proses tersebut ialah virtual screening. In silico merupakan suatu metode virtual screening berbasis komputasi di era modern ini. Virtual screening merupakan suatu tahapan penyeleksian untuk menemukan kandidat senyawa obat baru dengan cara penambatan molekuler. Perangkat lunak yang digunakan untuk proses penambatan molekuler yaitu, PyRx®. Penambatan molekuler ini menggunakan senyawa alam indol sebagai ligan uji dan protein spike SARS CoV-2 dengan PDB ID 6VXX dan 6VYB. Pemilihan kedua protein didasarkan atas strukturnya yang masih utuh belum mengalami mutasi dan modifikasi sehingga dapat terlihat berbagai variasi pengikatan dengan metode blind docking. Pencarian senyawa alam indol sebagai ligan uji dilakukan dengan menggunakan search engine, dan didapatkan 20 senyawa uji dengan umifenovir sebagai senyawa pembanding. Tahapan awal dalam penambatan molekuler yaitu dengan dilakukannya preparasi ligan serta makromolekul yang akan digunakan, dengan menggunakan perangkat lunak BIOVIA Discovery Studio Visualizer® dan PyRx®. untuk proses molecular docking hingga mendapatkan hasil. Hasil dari penambatan molekuler didapatkan 9 senyawa (6VXX) dan 16 senyawa (6VYB) yang lebih baik afinitas ikatannya dibandingkan umifenovir dengan daerah pengikatan yang berbeda, sedangkan jika ditinjau dari daerah pengikatan (grid) yang mirip terdapat 5 senyawa (6VXX) dan 14 senyawa (6VYB) yang afinitasnya lebih baik dibandingkan umifenovir. Pada kedua hasil tersebut memunculkan urutan senyawa yang sama sehingga dapat diperingkat dari yang paling berpotensi, dengan kemunculan binding affinity paling rendah yaitu Dragmasidin F, Trigonoliimin B, Trigonoliimin A, dst. Selain menghasilkan data binding affinity terdapat pula informasi dari beberapa interaksi yang terjadi pada berbagai asam amino pada situs aktif yaitu, van der waals, hidrogen bond, pi-cation, pi-alkyl, pisigma, dan pi-pi T-Shaped..