Virtual Screening: Jawaban Untuk Pencarian Obat

Virtual Screening: Jawaban Untuk Pencarian Obat
Andrianopsyah Mas Jaya Putra

Dari sumberdaya-sumberdaya hayati asli Indonesia (tumbuhan, hewan, mikroorganisme, dan biota laut), al-hamdu lillah, telah dicuplik ribuan senyawa Karbon, dan ratusan di antaranya telah diungkap strukturnya secara akurat. Prestasi ilmiah ini merupakan buah kolektif dari ketekunan para peneliti Kimia Organik se-Indonesia, yang sebagian di antaranya merupakan anggota HKBAI (Himpunan Kimia Bahan Alam Indonesia). Ini adalah sebuah organisasi profesi yang didirikan pada tahun 1980 oleh Prof. Sjamsul Arifin Achmad (Guru Besar Kimia Organik ITB) dkk untuk misi pengungkapan struktur senyawa-senyawa Karbon hayati di atas. Turut menunjang kegiatan pengungkapan struktur tersebut: alat NMR (Nuclear Magnetic Resonance) 500 MHz yang terdapat di Pusat Penelitian Kimia – LIPI, Tangerang Selatan, yang merupakan NMR paling tajam di Indonesia (frekuensi paling besar) dan satu-satunya NMR di Indonesia dengan frekuensi tersebut. Alat ini mulai dioperasikan pada tahun 2005, dan hingga kini menjadi langganan para peneliti Kimia Organik se-Indonesia.
Dengan kelimpahan data struktur senyawa Karbon tersebut, yang menjadi tugas selanjutnya adalah mengungkap potensi manfaat senyawa-senyawa Karbon itu, antara lain sebagai calon obat. Ini adalah bidang penelitian lainnya yang digarap oleh para peneliti Biokimia / Farmakologi. Berbagai teknik dapat digunakan untuk keperluan ini, mulai dari pengujian kimiawi untuk aktivitas antibiotika (in-vitro) hingga pengujian terhadap hewan-hewan uji (in-vivo). Semuanya dilakukan di laboratorium basah.
Pengujian aktivitas calon-calon obat di laboratorium basah, bila dilakukan dengan skala besar, akan menggunakan banyak sumberdaya (bahan dan alat laboratorium, serta tenaga, waktu, dan dana). Ada teknik untuk memandu pengujian itu agar berlangsung secara hemat, yaitu penyaringan struktur calon-calon obat itu dengan bantuan komputer (virtual screening).
Baru-baru ini, di Vrije Universiteit, Belanda dilakukan virtual screening terhadap sebuah pangkalan data yang berisi 1.016 buah senyawa Karbon yang mirip strukturnya. Di dalam pangkalan data itu, telah disisipkan 14 buah senyawa agonis dari reseptor ADRB2 (Adrenergic Beta 2) yang sebagian di antaranya telah dipasarkan sebagai obat asma, dan juga 14 buah senyawa antagonisnya. Dengan teknik virtual screening itu, berhasil disaring secara bersih 12 dari 14 buah agonis itu (sensitivitas ~ 85 persen), tanpa 1.012 senyawa lainnya. Penyaringan ini memakan waktu total beberapa jam saja!
Oleh mahasiswa yang sama di universitas tersebut, dilakukan pula virtual screening dengan saringan lainnya untuk memperoleh senyawa antagonisnya saja. Sekali lagi, diperoleh hasil yang tajam, yaitu: 10 dari 14 antagonis tersebut (sensitivitas ~ 71 persen) secara cepat, tanpa 1.006 senyawa lainnya.
Bayangkan bila saringan itu diterapkan terhadap suatu pangkalan data yang berisi ratusan senyawa Karbon dari tumbuhan, hewan, mikroorganisme, dan biota laut se-Indonesia. Dengan cepat kita dapat menemukan calon-calon obat asma di antara ratusan senyawa hayati tersebut, tanpa perlu lebih dulu mengujinya satu-persatu di laboratorium basah. Karena itu, teknik virtual screening sungguh bermanfaat di dalam mengungkap potensi senyawa-senyawa Karbon itu sebagai calon obat, khususnya bagi perusahaan-perusahaan obat Indonesia yang selama ini secara rutin melakukan pengujian di laboratorium basah.
Temuan di atas bukanlah merupakan kebetulan, melainkan hasil dari metode komputasi yang logis dan sistematik. Yang didayagunakan di dalam metode komputasi ini adalah farmakofor, yaitu gugus-gugus dari senyawa obat yang berinteraksi dengan target obat (di dalam kasus ini: reseptor ADRB2). Farmakofor tiap ligan (senyawa pasangan) target obat bersifat khas, sehingga hasil penyaringan calon-calon obat dengan farmakofor itu menjadi sangat tajam. Karena menyadari kehandalan teknik ini lah, barangkali, John H. van Drie dari perusahaan Novartis meramalkan bahwa pada suatu saat, mungkin “Virtual screening will become routine” di perusahaan-perusahaan obat.
(Tulisan ini juga merupakan ungkapan selamat atas dikukuhkannya Bp. DR. L.B.S. Kardono, Kepala Pusat Penelitian Kimia – LIPI sebagai Profesor Riset bidang Kimia Organik, pada tanggal 12 November 2009.)

Sumber : Komputasi Obat (14 November 2009)