RIAU24.COM - Para ilmuwan dari Indian Institute of Science (IISc) bekerja sama dengan para peneliti dari CSIR-Institute of Microbial Technology berhasil mengembangkan mekanisme baru untuk menonaktifkan virus COVID (SARS-CoV-2), dengan menghalangi masuknya mereka ke dalam sel dan mengurangi kemampuan infeksi, kata Kementerian Sains dan Teknologi, Rabu, 13 Juli 2022.

Para peneliti melaporkan desain kelas baru peptida sintetis yang tidak hanya dapat memblokir masuknya virus COVID (SARS-CoV-2) ke dalam sel, tetapi juga mengelompokkan virion (partikel virus), mengurangi kemampuan mereka untuk menginfeksi. 

Pendekatan baru ini memberikan mekanisme alternatif untuk membuat virus seperti SARS-CoV-2 tidak aktif, menjanjikan kelas peptida baru sebagai antivirus. 

Kemunculan cepat jenis baru virus SARS-CoV-2 telah mengurangi perlindungan yang ditawarkan oleh vaksin COVID-19 yang menyerukan pendekatan baru untuk mencegah infeksi oleh virus.

Diketahui bahwa interaksi protein-protein sering seperti gembok dan anak kunci. Interaksi ini dapat dihambat oleh peptida sintetik yang meniru, bersaing dengan, dan mencegah 'kunci' mengikat 'kunci', atau sebaliknya.

Menurut Kementerian, para ilmuwan IISc telah mengeksploitasi pendekatan ini untuk merancang peptida yang dapat mengikat dan memblokir protein lonjakan pada permukaan virus SARS-CoV-2. Pengikatan ini selanjutnya dikarakterisasi secara ekstensif dengan mikroskop cryo-electron (cryo-EM) dan metode biofisik lainnya.

Penelitian ini didukung di bawah panggilan IRPHA COVID-19 dari SERB Science and Engineering Research Board (SERB), sebuah badan hukum Departemen Sains dan Teknologi (DST).

Peptida yang dirancang berbentuk heliks, berbentuk jepit rambut, masing-masing mampu berpasangan dengan yang lain dari jenisnya, membentuk apa yang dikenal sebagai dimer. Setiap 'bundel' dimer menghadirkan dua 'wajah' untuk berinteraksi dengan dua molekul target.

Dalam studi yang diterbitkan di Nature Chemical Biology, para peneliti berhipotesis bahwa kedua wajah akan mengikat dua protein target terpisah yang mengunci keempatnya dalam kompleks dan menghalangi aksi target. Tim memutuskan untuk menguji hipotesis mereka dengan menggunakan peptida yang disebut SIH-5 untuk menargetkan interaksi antara protein Spike (S) dari SARS-CoV-2 dan protein ACE2, reseptor SARS-CoV-2 dalam sel manusia.

Protein S adalah trimer – kompleks dari tiga polipeptida identik. Setiap polipeptida mengandung Receptor Binding Domain (RBD) yang mengikat reseptor ACE2 pada permukaan sel inang. Interaksi ini memfasilitasi masuknya virus ke dalam sel.

Peptida SIH-5 dirancang untuk memblokir pengikatan RBD ke ACE2 manusia. Ketika dimer SIH-5 menemukan protein S, salah satu wajahnya terikat erat ke salah satu dari tiga RBD pada trimer protein S, dan wajah lainnya terikat ke RBD dari protein S yang berbeda. 'Cross-linking' ini memungkinkan SIH-5 untuk memblokir kedua protein S secara bersamaan.

Di bawah cryo-EM, protein S yang ditargetkan oleh SIH-5 tampaknya melekat satu sama lain, dan protein lonjakan dipaksa untuk membentuk dimer. Selanjutnya, para peneliti menunjukkan bahwa SIH-5 menonaktifkan virus secara efisien dengan menghubungkan protein lonjakan dari partikel virus yang berbeda.

Tim yang terdiri dari peneliti IISc dan CSIR-Institute of Microbial Technology menguji peptida untuk toksisitas pada sel mamalia di laboratorium dan menemukan itu aman. Ketika hamster diberi peptida dan kemudian terpapar SARS-CoV-2 dosis tinggi, mereka menunjukkan penurunan viral load serta kerusakan sel yang jauh lebih sedikit di paru-paru dibandingkan dengan hamster yang hanya terpapar virus, menunjukkan janji ini. kelas peptida sebagai antivirus.

Para peneliti percaya bahwa dengan modifikasi kecil dan rekayasa peptida, protein mini buatan laboratorium ini juga dapat menghambat interaksi protein-protein lainnya.