Penemuan membuka kemungkinan baru untuk mengobati COVID-19 dengan mengganggu kemampuan virus untuk mengikat karbohidrat, berpotensi dengan menggunakan obat yang digunakan kembali – ScienceDaily

Penemuan membuka kemungkinan baru untuk mengobati COVID-19 dengan mengganggu kemampuan virus untuk mengikat karbohidrat, berpotensi dengan menggunakan obat yang digunakan kembali – ScienceDaily


Molekul yang dikenal sebagai ACE2 berada seperti kenop pintu di permukaan luar sel yang melapisi paru-paru. Sejak Januari 2020, para peneliti telah mengetahui bahwa SARS-CoV-2, virus korona baru yang menyebabkan COVID-19, terutama menggunakan ACE2 untuk memasuki sel-sel ini dan menimbulkan infeksi saluran pernapasan. Menemukan cara untuk mengunci interaksi antara virus dan gagang pintu, sebagai cara untuk mengobati infeksi, telah menjadi tujuan dari banyak penelitian.

Peneliti Fakultas Kedokteran Universitas California San Diego telah menemukan bahwa SARS-CoV-2 tidak dapat menangkap ACE2 tanpa karbohidrat yang disebut heparan sulfat, yang juga ditemukan pada permukaan sel paru-paru dan bertindak sebagai reseptor bersama untuk masuknya virus.

“ACE2 hanyalah sebagian dari cerita,” kata Jeffrey Esko, PhD, Profesor Pengobatan Seluler dan Molekuler di UC San Diego School of Medicine dan salah satu direktur Pusat Penelitian dan Pelatihan Glikobiologi. “Ini bukan gambaran keseluruhan.”

Studi Esko, diterbitkan 14 September 2020 di Sel, memperkenalkan pendekatan baru yang potensial untuk mencegah dan mengobati COVID-19.

Tim mendemonstrasikan dua pendekatan yang dapat mengurangi kemampuan SARS-CoV-2 untuk menginfeksi sel manusia yang dibudidayakan di lab sekitar 80 hingga 90 persen: 1) menghilangkan heparan sulfat dengan enzim atau 2) menggunakan heparin sebagai umpan untuk memikat dan mengikat virus corona menjauh dari sel manusia. Heparin, suatu bentuk heparan sulfat, sudah menjadi obat yang banyak digunakan untuk mencegah dan mengobati penggumpalan darah, menunjukkan bahwa obat yang disetujui oleh Food and Drug Administration mungkin digunakan kembali untuk mengurangi infeksi virus.

Tim Esko telah lama mempelajari heparan sulfat dan perannya dalam kesehatan dan penyakit. Dia memimpin studi ini dengan sarjana tamu Thomas Mandel Clausen, PhD, dan peneliti postdoctoral Daniel Sandoval, PhD. Sementara laboratorium Esko tidak selalu berfokus pada virus, Clausen sebelumnya telah mempelajari bagaimana parasit malaria berinteraksi dengan karbohidrat terkait pada sel manusia dan Sandoval telah tertarik pada virus sejak dia masih menjadi mahasiswa – dia masih mengikuti perkembangan virologi terbaru penelitian untuk kesenangan.

Pada suatu Jumat sore di bulan Maret 2020, Clausen lelah dan, dia mengakui, menunda eksperimennya. Sebagai gantinya, dia membaca dengan teliti penelitian terbaru yang keluar tentang SARS-CoV-2. Saat itulah dia menemukan studi pendahuluan yang menyarankan interaksi antara protein lonjakan virus corona – “tangan” yang digunakan virus untuk mengambil gagang pintu ACE2 – dan karbohidrat lain yang terkait dengan heparan sulfat.

“Saya menemui Daniel untuk memberitahunya agar melihat penelitian – dan tentu saja, dia sudah memikirkan hal yang sama,” kata Clausen, yang juga seorang profesor di Universitas Kopenhagen di Denmark.

Dalam seminggu, tim tersebut menguji teori mereka di lab. Mereka menemukan bahwa protein lonjakan SARS-CoV-2 mengikat heparin. Tim juga meneliti untuk mengungkap bagian pasti dari protein lonjakan SARS-CoV-2 yang berinteraksi dengan heparin – domain pengikat reseptor. Ketika heparin terikat, domain pengikatan reseptor terbuka dan meningkatkan pengikatan ke ACE2. Virus, mereka menemukan, harus mengikat baik sulfat heparan pada permukaan sel dan ACE2 untuk masuk ke dalam sel paru-paru manusia yang tumbuh di piring laboratorium.

Dengan mekanisme masuknya virus ini, para peneliti selanjutnya mencoba untuk menghentikannya. Mereka menemukan bahwa enzim yang menghilangkan heparan sulfat dari permukaan sel mencegah SARS-CoV-2 masuk ke dalam sel. Demikian pula, pengobatan dengan heparin juga memblokir infeksi. Pengobatan heparin bekerja sebagai anti-virus pada dosis yang saat ini diberikan kepada pasien, bahkan ketika para peneliti menghilangkan bagian antikoagulan dari protein – bagian yang bertanggung jawab untuk mencegah penggumpalan darah.

Penemuan ini masih jauh dari menerjemahkan menjadi pengobatan COVID-19 untuk manusia, kata Esko. Para peneliti perlu menguji inhibitor heparin dan heparan sulfat pada model hewan dari infeksi SARS-CoV-2. Dalam studi terkait, ilmuwan UC San Diego juga mengeksplorasi peran mikrobioma manusia, termasuk bakteri yang hidup di dalam dan di tubuh, berperan dalam mengubah heparan sulfat dan dengan demikian memengaruhi kerentanan seseorang terhadap COVID-19.

“Ini adalah salah satu periode paling menarik dalam karier saya – semua hal yang telah kami pelajari tentang heparan sulfat dan sumber daya yang kami kembangkan selama bertahun-tahun telah dikumpulkan dengan berbagai pakar di berbagai institusi yang dengan cepat berkolaborasi dan berbagi ide, “kata Esko. “Jika ada lapisan perak dari pandemi ini, saya berharap komunitas ilmiah akan terus bekerja sama dengan cepat seperti ini untuk mengatasi masalah lain.”

Rekan penulis studi ini meliputi: Charlotte B. Spliid, Jessica Pihl, UC San Diego dan Universitas Kopenhagen; Hailee R. Perrett, Jonathan L. Torres, Andrew B. Ward, Penelitian Skrips; Chelsea D.Painter, Gregory J.Golden, Phillip L.Bartels, Ryan Porell, Aaron F.Garretson, Logan Laubach, Benjamin P.Kellman, Cameron Martino, Philip LSM Gordts, Kamil Godula, Sandra L.Leibel, Kevin D.Corbett , Aaron F. Carlin, UC San Diego; Anoop Narayanan, Sydney A. Majowicz, Joyce Jose, Universitas Negeri Pennsylvania; Elizabeth M. Kwong, Rachael N. McVicar, Xin Yin, Yuan Pu, Sumit K. Chanda, Institut Penemuan Medis Sanford Burnham Prebys; Bryan E. Thacker, Charles A. Glass, Terapi TEGA; Zhang Yang, Universitas Kopenhagen; Jared Feldman, Blake Hauser, Timothy M. Caradonna, Institut Rumah Sakit Umum Massal Ragon, MIT dan Harvard; dan Aaron G. Schmidt, Institut Ragon dan Sekolah Kedokteran Harvard.

Pengungkapan: Penulis senior Jeffrey Esko adalah salah satu pendiri TEGA Therapeutics. Dia dan Bupati dari University of California telah melisensikan penemuan universitas dan memiliki kepentingan ekuitas di TEGA Therapeutics. Persyaratan pengaturan ini telah ditinjau dan disetujui oleh University of California San Diego sesuai dengan kebijakan konflik kepentingannya. Rekan penulis Charles A. Glass dan Bryan E. Thacker adalah karyawan TEGA Therapeutics.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : HK Prize

Author Image
adminProzen