Studi In Silico Antara Alkaloid dengan Protein RNA-Dependent RNA-Polymerase SARS-CoV-2 untuk Pengembangan Obat Covid-19

Abstract

Covid-19 merupakan penyakit baru yang menyerang sistem pernapasan pada manusia yang telah menyebar hampir ke seluruh dunia dan menjadi pandemi baru di dunia. Covid-19 pertama kali ditemukan di Kota Wuhan, Provinsi Hubei, Cina pada bulan Desember 2019. Pada tanggal 31 Desember 2019, kantor WHO (World Health Organization) yang berada di Cina melaporkan kasus pneumonia yang tidak diketahui asal usulnya, dan pada tanggal 7 Januari 2020, kasus pneumonia yang ada di Kota Wuhan ditetapkan sebagai jenis baru virus yaitu corona virus atau Covid-19. Covid-19 ini sangat cepat penyebarannya dan tingkat mortalitasnya tinggi. Sampai tanggal 26 Januari 2021, WHO mengkonfirmasi 98 juta lebih kasus yang ada di dunia dan dua juta lebih kematian yang dikonfirmasi. Kasus terbanyak ada di Amerika dengan jumlah kasus 24 juta lebih yang terkonfirmasi oleh WHO. Sedangkan di Indonesia hingga tanggal 26 Januari 2021, kasus yang terkonfirmasi total 989.262 dan 27.835 dinyatakan meninggal. Covid-19 merupakan penyakit yang disebabkan karena adanya virus SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2). SARS-CoV-2 merupakan jenis baru virus yang belum pernah diidentifikasi sebelumnya pada manusia. Penularan diantara manusia terjadi melalui kontak dekat dengan individu yang terinfeksi pada saat batuk atau bersin dalam jarak 5 meter. Orang yang terinfeksi telah dilaporkan dengan gejala gejala umum seperti demam, batuk, sesak nafas, dan jumlah leukosit yang menurun. Penyebaran yang cepat di seluruh dunia juga disebabkan dari orang yang terinfeksi melakukan perjalanan ke luar daerah atau ke luar negeri. SARS-CoV-2 termasuk dalam keluarga besar virus dalam famili Coronaviridae dan termasuk dalam genus Betacoronavirus. Coronavirus akan mengalami sintesis dengan bantuan katalis RNA-dependent RNA-polymerase dan virus akan mengalami eksositosis. Pemilihan RNA-dependent RNA-polymerase karena peran pentingnya saat replikasi virus. Ada beberapa obat yang efektif menghambat proses coronavirus sampai menjadi virus lengkap, contohnya remdesvir, ribavirin dan favipiravir. Ketiga obat yang sudah beredar ini mempunyai struktur inti alkaloid yang dapat menghambat sintesis coronavirus dengan RNA-dependent RNA-polymerase. In silico merupakan salah satu metode komputasi virtual screening di era modern ini. Virtual screening merupakan salah satu alat pembantu untuk memudahkan para peneliti seperti penggunaan molecular docking. Berdasarkan latar belakang tersebut, maka penelitian ini menggunakan metode in silico dan menggunakan alkaloid yang mempunyai aktivitas antiviral untuk pengujiannya. Perangkat lunak yang digunakan untuk metode in silico ini yaitu, PyRx. Pemilihan protein 6M71 didasarkan atas strukturnya yang masih utuh belum mengalami mutasi dan modifikasi untuk melihat variasi pengikatan dengan metode blind docking. Pencarian senyawa alkaloid alam sebagai ligan uji menggunakan search engine, dan didapatkan 35 senyawa uji dan remdesivir sebagai pembanding. Penambatan molekuler membutuhkan struktur 3D dari senyawa uji, penggambaran 3D dilakukan di Chem 3D 18. Setelah itu protein 6M71 dan ligan uji dilakukan preparasi dengan perangkat lunak BIOVIA dan PyRx. Hasil dari penambatan molekuler didapatkan 8 senyawa uji berdasarkan binding affinity dan RMSD yang lebih baik daripada pembanding yaitu, chelidimerine, cepharantine, (+)-parfumine, (+)-furmariline, (+)-sibiricine, protopine, ophiocarpine-N-oxide, dan (-)-corpaine. Senyawa uji dengan binding affinity terbaik dan grid mirip dengan pembanding terdapat 3 senyawa alkaloid yaitu, chelidimerine, cepharantine dan ophiocarpine-N-oxide. Terdapat beberapa interaksi yang terjadi yaitu, van der waals, conventional hidrogen bond, carbon hydrogen bond, unfavourable donor-donor, unfavorable acceptor-acceptor, pi-cation, pi-alkyl, pi-sigma, dan pi-donor hydrogen.