Oleh: Yunetta Putri Arios* dan I Wayan Teguh Wibawan** 

Small interfering RNA (siRNA), kadang dikenal sebagai short interfering RNA atau silencing RNA, merupakan molekul RNA non-coding beruntai ganda, terdiri dari 20-25 panjang pasangan basa. SiRNA dapat mengatur ekspresi gen dengan fenomena interferensi RNA (RNAi). Telah banyak peneliti mengembangkan dan mengimplementasikan kegunaan dari siRNA ini untuk terapi antikanker, antivirus, dan penyakit genetik (Liu et al., 2020).

siRNA sangat potensial untuk dapat digunakan dalam pengendalian penyakit pada hewan. Penggunaan siRNA adalah salah satu terobosan baru dalam dunia kedokteran dan perlu dikembangkan sebagai salah satu alternatif pendekatan pengendalian penyakit hewan.

Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2

Pada Desember 2019, WHO melaporkan wabah virus corona baru, yang ditetapkan sebagai SARS-CoV-2 atau coronavirus dengan sindrom pernapasan akut parah. Virus saat ini tersebar di 212 negara yang mengakibatkan 2.416.135 kasus infeksi aktif, dan sekitar 165.939 kematian (WHO 2020). Telah banyak obat saat ini sedang diuji meliputi antivirus (remdesivir, favipiravir, lopinavir, ritonavir, dan arbidol), antimalaria (hydroxychloroquine), dan agen antikanker (interferon-alpha 2b).

Semua negara dan peneliti berlomba-lomba untuk segera menemukan terapi yang cepat, ampuuh dan efisien guna mengeleminasi penyakit ini. Obat-obatan di atas sedang menjalani uji klinis, dan kemanjurannya terhadap SARS-CoV-2 belum terbukti sesuai harapan. Pengobatan berbasis siRNA diharapkan dapat memberikan solusi yang efektif dalam memerangi COVID-19. Beberapa penelitian sebelumnya mengungkapkan bahwa kandidat siRNA efektif melawan SARS dan Sindrom Pernapasan Timur Tengah (MERS). Apakah siRNA ini juga akan efektif melawan COVID-19 sesuai harapan kita?

Target RNA virus COVID-19

SiRNA yang diidentifikasi berhasil menargetkan sekuens yang dikodekan untuk viral RNAdependent RNA polimerase, helikase, enzim proteolitik, dan nukleoprotein N dari Virus SARS sebelumnya. Genom virus SARS-CoV-2 berukuran 29 kbp dan merupakan salah satu genom terbesar di antara virus RNA. Genom ini terdiri dari 14 open reading frames (ORFs) yang dikodekan untuk 27 protein struktural dan nonstruktural (Wu et al., 2020a). Di ujung 5′, ada dua ORF terbesar, yaitu ORF1a dan ORF1b yang diterjemahkan menjadi satu poli-protein besar oleh ribosom melalui peristiwa frame-shift. ORF1a terdiri dari dua protease sistein virus, yaitu protease mirip papain (nsp3) dan protease utama yaitu 3-chymotrypsin-seperti protease atau 3CL.

Di antara dua protease virus, urutan yang mengkode nsp3 dilaporkan kurang terkonservasi (Liu et al., 2020). Namun, urutan yang mengkode protease 3CL (nsp5) telah diamati sangat terkonservasi (Wu et al., 2020b). Saat ini, protease telah dianggap sebagai target utama obat untuk beberapa agen antivirus. Urutan pengkodean untuk nsp5 dapat diperlakukan sebagai target potensial untuk RNAi menggunakan terapi berbasis siRNA.

Target potensial lainnya adalah viral RNA dependent RNA polymerase (Rd-Rp) yang terletak di ORF1b. Dua situs ini telah dilaporkan sangat terkonservasi di antara genom beranotasi dari SARS-CoV-2 bersama genom sebelumnya dari beta coronavirus (SARS dan MERS) (Wu et al., 2020b). Dengan demikian, kedua situs dapat dianggap sebagai target potensial untuk RNAi menggunakan siRNA.

Hingga saat ini, berbagai sistem pengiriman siRNA telah diidentifikasi yang secara luas diklasifikasikan menjadi pembawa berbasis nanopartikel dan vektor virus. Pada tahun 2003, obat berbasis siRNA dikembangkan oleh Sirnaomics, Inc. (Maryland, USA) untuk wabah SARS-CoV dan influenza H5N1. Pada tahun 2017, enam siRNA telah dikembangkan oleh Alnylam Pharmaceuticals (USA) dan Virus Bioteknologi terhadap penyakit menular.

Selanjutnya, Alnylam Pharmaceuticals (AS) telah merancang dan mensintesis lebih dari 350 siRNA yang menargetkan wilayah yang sangat dilestarikan dari Genom SARS-CoV-2 (Hodgson, 2020). Namun, kembali kita harus perhatikan bahwa pembawa yang efektif harus diidentifikasi agar keberhasilan pengiriman muatan obat tepat sasaran di daerah yang terinfeksi patogen.

Sel-sel bersilia dari paru-paru manusia adalah situs utama untuk infeksi virus SARS-CoV-2, dengan penularan melalui kontak, tetesan air liur atau fomites dari orang terinfeksi. Oleh karena itu, harus dirancang teknik yang optimal untuk pengiriman obat ke sel epitel paru-paru, agar dapat memberikan hasil yang lebih baik dan tepat waktu.

Conti dkk (2014) telah menunjukkan pengujian in vitro dari poli (amidoamine) nanocarrier dendrimer untuk potensi sistem pengiriman siRNA berbasis aerosol ke sel epitel paru-paru, namun sistem pengiriman ini masih memiliki keterbatasan. Oleh karena itu, perlu dikembangkan sistem pengiriman yang efektif yang dapat menawarkan kemajuan ke bidang formulasi siRNA melalui inhalasi.

Melansir laman www.umassmed.edu Khvorova dan Watts sedang merancang alat untuk menghentikan virus agar tidak mereplikasi dan membebani sel secara berlebihan. Alat-alat ini disebut short interfering RNAs (siRNAs) dan antisense oligonucleotides (ASOs). Mereka bertindak sebagai pencarian “google” sel sendiri untuk menemukan target mRNA spesifik mereka. Khvorova merancang koktail tiga siRNA dan Watts merancang koktail tiga ASO untuk menargetkan dan mengikat wilayah spesifik yang dilestarikan dari RNA pembawa pesan virus (mRNA) di paru-paru.

Setelah siRNA atau ASO mengikat target mRNA mereka, mereka menghancurkan mRNA, menghalangi replikasi virus corona. Pendekatan ini dapat berfungsi baik secara terapeutik bagi mereka yang terinfeksi, maupun sebagai profilaksis bagi mereka yang belum terpapar tetapi merupakan “populasi berisiko”, termasuk profesional medis, orang tua, dan orang yang secara medis terganggu.

Dengan menggunakan virus corona Covid-19 sebagai contoh bahasan, hal yang sama sangat mungkin diterapkan untuk berbagai penyakit baik pada hewan dan manusia. Sampai saat ini penggunaan siRNA untuk pencegahan dan penanganan penyakit hewan belum banyak dilakukan. Sebagai salah satu alternatif pencegahan dan pengobatan penyakit hewan, pemanfaatan potongan nukleotida bukanlah mustahil.

Prinsip kerja siRNA yang spesifik sangat mirip dengan kerja antibody dengan segala kelebihan dan kekurangannya. Penggunaan siRNA dalam penanganan penyakit memiliki potensi untuk menghindari respon imun yang berlebihan, yang kadang-kadang merugikan individu tersebut, misalnya aktivasi komplemen yang berlebihan yang dapat menimbulkan penyakit autoimun.

Potensi pemanfaatan siRNA untuk penyakit unggas

Pemanfaatan potongan asam inti yang dikenal dengan siRNA ini tentu mengenal pula secara spesifik penyakit-penyakit pada unggas, misalnya virus Avian Influenza H5N1. Aptamer spesifik terhadap virus AI H5N1 dapat digunakan untuk uji cepat (rapid test), pencegahan dan terapi. Teknik diagnostik dibuat berbasis pada teknik biosensor (impedance aptasensor). Teknik ini dapat juga digunakan untuk mendeteksi dan penecegahan infeksi virus Newcastle Disease (vND) serta penyakit lainnya.

Wabah pandemi COVID-19 dengan tingkat penularan yang tinggi pada manusia, menuntut adanya inovasi pengobatan yang segera, dikarenakan belum adanya pengobatan yang efektif saat ini. Oleh karena itu, penanganan COVID-19 berbasis siRNA dapat dikembangkan melawan virus corona baru SARS-CoV-2, di mana siRNA dapat mengenai wilayah RNA SARS-CoV-2 yang sangat terkonservasi dan juga dapat bertindak sebagai penghambat untuk menekan kelainan genetik paru-paru. Diharapkan pendekatan ini dapat membantu mencapai tujuan pengobatan yang lebih baik yang dapat mengurangi ancaman pandemi COVID-19.

Prinsip yang sama, siRNA sangat potensial untuk dapat digunakan dalam pengendalian penyakit pada hewan. Penggunaan siRNA adalah salah satu terobosan baru dalam dunia kedokteran dan perlu dikembangkan sebagai salah satu alternatif pendekatan pengendalian penyakit hewan. *Mahasiswa Program Studi Ilmu Biomedis Hewan peminatan Mikrobiologi Medik pada Fakultas Kedokteran Hewan dan Biomedis, IPB University. ** Guru Besar Sekolah Kedokteran dan Biomedis IPB University

Artikel ini merupakan rubrik Sudut Kandang pini pada majalah Poultry Indonesia edisi Januari 2023. Untuk berlangganan atau informasi lebih lanjut, hubungi: 021-62318153 atau sirkulasi@poultryindonesia.com