Terobosan Baru, Nanopartikel Antivirus Hancurkan Virus Dengue dan HIV

KOMPAS.com -- Peneliti terus mengembangkan antivirus untuk mengobati infeksi virus yang ada saat ini. Pengembangan terkini, para peneliti merancang nanopartikel antivirus yang diyakini mampu menghancurkan virus sejumlah penyakit di tubuh kita.

Dengan kinerja yang berbeda dengan antivirus yang sudah ada, nanopartikel antivirus ini tidak hanya mencegah infeksi sel sehat oleh virus tetapi menghancurkan berbagai jenis virus, seperti virus herpes simpleks, human papillomavirus (virus pada kulit), virus sinsitial pernafasan dan dengue (demam berdarah) dan Lentivirus (HIV).

Nanopartikel adalah partikel yang berukuran antara 1 dan 100 nanometer. Dalam nanoteknologi, suatu partikel didefinisikan sebagai objek kecil yang berperilaku sebagai satu kesatuan terhadap sifat dan persebarannya.

Profesor Petr Kral dari Universitas Illinois di Chicago bersama rekan-rekannya menjelaskan bahwa antivirus yang ada saat ini kebanyakan hanya mencegah dan harus diberikan terus menerus agar infeksi tidak menyerang kembali. Akibatnya, virus justru akan bermutasi dan menjadi resisten atau kebal terhadap antivirus.

Baca Juga: Peneliti Temukan Pelaku Utama Penyebar Virus Herpes Kelamin

Dimuat di dalam jurnal Nature Materials, Kral dan seorang asisten profesor kimia dari Universitas Texas di El Paso, Lela Vukovic, merancang nanopartikel tersebut dengan meniru protein di permukaan sel, yang disebut heparin sulfate proteoglycan (HSPG).

Perlu diketahui bahwa sebagian besar virus, termasuk HIV, masuk dan menginfeksi sel sehat dengan terlebih dahulu mengikat HSPG pada permukaan sel.

Obat antivirus yang ada saat ini meniru HSPG agar mengikat virus dan mencegahnya mengikat ke sel, tetapi kekuatan ikatannya relatif lemah. Obat ini juga tidak bisa menghancurkan virus, dan virus bisa menyerang kembali saat konsentrasi obat mulai menurun.

Untuk itu, Kral dan rekannya mencoba melakukan simulasi yang rumit untuk merancang nanopartikel antivirus baru dengan meniru HSPG tetapi mampu mengikat virus lebih kuat sekaligus menghancurkan mereka pada saat bersamaan.

"Kami mengetahui komposisi umum dari domain virus pengikatan HSPG yang harus diikat oleh nanopartikel, dan struktur nanopartikel, tetapi kami tidak mengerti mengapa nanopartikel baru berperilaku sangat berbeda dalam hal kekuatan mengikat dan mencegah masuknya virus ke dalam sel," kata Kral seperti dikutip dari Sciencedaily pada hari Senin (18/12/2017).

Kral juga menggandeng para eksperimentalis, pakar virus dan ahli biokimia dari Swiss, Italia, Prancis dan Republik Ceko. Para peneliti mendesain sedemikian rupa agar nanopartikel antivirus yang baru mampu lebih mumpuni.

Caranya, para peneliti menggunakan teknik pemodelan komputasi lanjutan untuk menghasilkan struktur yang tepat untuk sejumlah jenis virus dan nanopartikel ke lokasi masing-masing atom.

Pemahaman yang mendalam tentang interaksi antara kelompok atom dalam virus dan partikel nano, memungkinkan peneliti untuk memperkirakan kekuatan dan durasi ikatan potensial yang dapat terbentuk di antara kedua entitas tersebut, dan membantu mereka untuk memprediksi bagaimana ikatan tersebut dapat berubah dari waktu ke waktu dan akhirnya menghancurkan virus.

Hasilnya, tim Karl mampu memberikan "rancangan" akhir dari nanopartikel anti-virus yang dapat mengikat secara tak terelakkan ke berbagai virus, dan menyebabkan penghancuran mematikan pada virus, tanpa merusak jaringan atau sel sehat.

Uji coba yang dilakukan menunjukkan bahwa nanopartikel dapat mengikat kuat terhadap virus herpes simpleks, human papillomavirus, virus sinsytial, virus Dengue dan Lentivirus.

"Kami dapat menyediakan data yang dibutuhkan ke tim perancang sehingga mereka dapat mengembangkan prototipe dari apa yang kami harapkan akan menjadi antivirus anti-viral broad-spectrum yang sangat efektif dan aman yang dapat digunakan untuk menyelamatkan nyawa," kata Kral.