Disebut Sebagai 'Gunting DNA' CRISPR-Cas13 Masa Depan Pengobatan COVID-19

Sampai hari ini, penanganan COVID-19 di seluruh dunia baru sebatas pemberian vaksinasi dan memperbanyak testing. Obat-obatan untuk meringankan gejala COVID-19 pun baru sebatas simtomatik dan belum bisa mematikan virus SARS-CoV-2 tersebut.

Melihat situasi tersebut, tiga mahasiswa Universitas Airlangga Surabaya yaitu Ilham Rahmanto, Ardelia Bertha Prastika, dan Salsabila Farah Rafidah pun tergerak untuk merancang obat COVID-19 dengan teknologi CRISPR-Cas13.

Secara sederhana, CRISPR adalah mekanisme pertahanan diri milik bakteri saat diserang virus. Bakteri punya kekebalan adaptif yang bisa mengidentifikasi sekaligus menghancurkan materi genetik atau RNA dari virus.

Saat virus menyerang tubuh bakteri, virus akan mengambil alih sel dan memperbanyak diri. Sebagai bentuk perlawanan, bakteri akan menghasilkan enzim untuk menghancurkan virus tersebut. Bila virus berhasil dimatikan, enzim-enzim tersebut akan mengambil kode genetik virus, memotongnya, dan menyimpannya. Kode genetik inilah yang nantinya bisa diedit atau diubah sesuai tujuan si peneliti.

Contoh, bila ada bayi yang mewarisi gen penyakit jantung dari orang tuanya, maka urutan dari rangkaian DNA yang membawa gen penyakit jantung itu bisa 'dipotong' dengan CRISPR dan dihilangkan sejak dalam kandungan

Sedangkan Cas13 adalah protein unik atau enzim dari bakteri yang bisa memotong RNA virus secara spesifik dan akurat.

Dengan menggabungkan CRISPR-RNA dan enzim Cas13, cara ini bisa dipakai untuk menargetkan virus SARS-CoV-2 di dalam sel epitel paru. Sehingga virus tersebut dihancurkan karena susunan RNA nya dirusak oleh CRISPR-Cas13.

"Kami mendesain obat aerosol yang berisikan CRISPR-Cas13 dan Gold Nanoparticle (AuNP) untuk ditransfer ke dalam sel epitel paru," kata Ilham yang merupakan mahasiswa kedokteran semester lima, pada Basra, Jumat (30/7).

Penggunaan gold nanoparticle di sini sebagai "kendaraan" untuk CRISPR. Gold Nanoparticle akan menyelubungi kompleks CRISPR-Cas13 agar stabil ketika dalam bentuk obat maupun kontak dengan lingkungan. Tapi saat nanopartikel ini sampai di paru-paru, obat akan akan melebur dan masuk ke dalam sel.

Mekanisme CRISPR-Cas13 sebagai pengobatan COVID-19 yang dirancang Ilham, dkk.

Cara kerja CRISPR-Cas13 dan Gold Nanoparticle sebagai pengobatan COVID-19:

1. Di dalam laboratorium, peneliti akan mengombinasikan Cas13d dengan crRNA yang spesifik menargetkan gen NSP12 dan N (nucleocapsid), kemudian dikemas dalam bentuk obat inhalasi menggunakan transporter gold nanoparticle.

2. Pasien yang terinfeksi COVID-19 dianjurkan untuk menghirup kompleks ini dalam bentuk obat aerosol hingga obat tersebut mencapai sel epitel paru (lokasi dimana virus SARS-CoV-2 berada paling banyak)

3. Di dalam sel yang terinfeksi, kompleks CRISPR akan memotong genom RNA dan mRNA dari SARS-CoV-2. Kemudian hal tersebut jalam menghambat proses replikasi virus dan mendegradasi mRNA, sehingga virus tidak bisa mengemas diri dan keluar dari sel tersebut untuk menginfeksi sel sehat lainnya.

Metode ini kata Ilham sudah diuji secara in silico (kimia komputasi), in vitro (menggunakan sel coba yang terinfeksi COVID-19), dan in vivo (pada hewan coba yang terinfeksi COVID-19).

Penggunaan CRISPR-Cas13 sebagai metode deteksi bahkan sudah diakui oleh Food and Drug Administration (FDA) dan digunakan di beberapa negara dengan efikasi yang sangat baik. Sedangkan, sebagai metode pengobatan, masih terbatas pada studi hewan coba dan perlu penelitian lebih lanjut agar potensi ini dapat digunakan pada manusia di masa mendatang.

"Saya yang mengusulkan ide ini karena awalnya saya sangat tertarik dengan CRISPR-Cas9. CRISPR-Cas9 adalah terapi terbarukan penyakit genetik atau bahkan penyakit yang sulit diobati. Sebelumnya saya pernah menuliskan gagasan CRISPR-Cas9 sebagai terapi terbarukan parkinson, demensia alzheimer, dan kanker serviks. Kemudian saya menemukan bahwa Cas13 juga memiliki potensi yang tak kalah hebat. Saya berencana untuk lebih memperdalam ilmu agar Cas13 ini dapat menjadi salah satu pengobatan penyakit akibat virus yang sulit untuk diobati hingga saat ini, salah satunya adalah HIV-AIDS," kata Ilham.