Peran Kimia Komputasi dalam Pengembangan Obat

Pengembangan obat terus dilakukan untuk menghasilkan produk yang bermanfaat untuk manusia. Pengembangan obat tersebut membutuhkan tahapan proses yang panjang dan tidak mudah. Bahkan, membutuhkan waktu hingga bertahun-tahun dan membutuhkan biaya besar. Dengan demikian, seorang kimiawan menciptakan pengembangangan obat melalui peran kimia komputasi.

Kimia komputasi adalah penerapan keterampilan kimia, matematika, dan komputasi untuk memecahkan masalah kimia dengan menggunakan komputer untuk menghasilkan informasi molekul. Banyak peneliti kimia komputasi menggunakan metode struktur elektronik untuk memprediksi struktur molekul, sifat kimia, dan bahkan untuk memprediksi hasil reaksi kimia. Kimia komputasi ini merupakan kimia di komputer, bukan di laboratorium dan menggunakan perhitungan komputer untuk memprediksi struktur, reaktivitas, dan karakteristik molekul lainnya. Namun, kimia komputasi digunakan untuk memprediksi molekul baru atau reaksi baru yang kemudian diselidiki secara eksperimental. Penelitian kimia komputasi dapat menjelaskan stabilitas berbagai senyawa anorganik, organik, organologam dan koordinasi, fitur struktural, karakteristik spektral (UV-Visible, NMR, dan IR), transisi konformasi dan hambatan rotasi gugus fungsi. Hal ini berlaku dalam merancang bahan obat dan OPV.

sumber : https://www.longdom.org/articles-images-2022/Chemistry-Biophysics-computational-12-3-330-g001.png

Kimia komputasi menggunakan algoritma dan komputer berbasis fisika untuk mensimulasikan peristiwa kimia dan menghitung sifat kimia atom dan molekul. Dalam perancangan dan penemuan obat, beragamnya pendekatan kimia komputasi digunakan untuk menghitung dan memprediksi kejadian, misalnya pengikatan obat pada targetnya dan sifat kimia untuk merancang obat baru yang potensial.

Studi pemetaan Farmakofore adalah salah satu metode komputasi yang signifikan untuk deskripsi fitur molekuler yang penting untuk identifikasi molekuler dan pengenalan ligan dan makromolekul biologis. Ciri-ciri sifat farmakoforik yang khas dari senyawa tersebut meliputi hidrofobik, hidrofilik, cincin aromatik, akseptor ikatan hidrogen, donor ikatan hidrogen, muatan positif dan muatan negatif. Metode ini menggunakan ciri-ciri kimia dari sebagian besar senyawa aktif dan tidak aktif beserta aktivitas biologisnya.

sumber : https://www.longdom.org/articles-images-2022/Chemistry-Biophysics-Pharmacophore-12-3-330-g004.png

Proses penemuan obat cukup kompleks, biasanya membutuhkan waktu sampai 8-16 tahun. Waktu tersebut dapat dikatakan lama, selain itu juga membutuhkan biaya besar untuk bisa merilis 1 molekul obat. Hal ini yang membuat peran kimia komputasi sangat berpengaruh dalam perkembangan obat serta dapat membantu proses efisiensi dalam penemuan obat. Untuk menghasilkan 1 molekul dengan percobaan standar biaya yang dibutuhkan rata-rata sebesar 18 triliun. Dengan demikian bantuan kimia komputasi membuat biaya yang dikeluarkan tidak sebesar tanpa bantuan kimia komputasi. Selain itu, dengan metode komputasi juga dapat memperpendek waktu dalam menyaring ribuan molekul dan menemukan senyawa potensial yang dapat digunakan sebagai obat baru. Dan kemajuan komputasi baik software maupun hardware sangat berpengaruh dalam efisiensi penemuan obat ini.

sumber : https://farmasi.ugm.ac.id/id/komputasi-bantu-penemuan-dan-pengembangan-obat/

Referensi :

Jorgensen, WL : Banyaknya Peran Komputasi dalam Penemuan Obat. Sains 303, 1813 - 1818 (2004)

Palermo G, de Vivo M. Kimia komputasi untuk penemuan obat . Ensiklopedia nanoteknologi. 2014:1-5

Khilari S, Kadam S. Manajemen pengetahuan dalam kimia komputasi: Tinjauan literatur. Int J Tren Terbaru Teknologi Eng. 2020;8(1):156-162

Novikov AS. Wawasan komputasi dalam kimia industri . Komputasi. 2020;12;8(4):97