PROFIL DAN STRATEGI PENGHAMBATAN VIRUS INFLUENZA H5N1

PROFIL DAN STRATEGI PENGHAMBATAN VIRUS INFLUENZA H5N1

Oleh: R. Haryo Bimo Setiarto (Bidang Biokimia Mikrobiologi Puslit Biologi LIPI)

Pendahuluan

            Virus jenis H5N1 dikenal sebagai virus flu burung yang paling membahayakan yang telah menginfeksi baik manusia ataupun hewan. Virus yang juga dikenal dengan influenza A (H5N1) ini merupakan virus epizootic (penyebab epidemik di mahluk non manusia) dan juga panzootic (yang dapat menginfeksi binatang dari berbagai spesies dari area yang sangat luas. Virus HPAI A (H5N1) pertama kali diketahui membunuh sekawanan ayam di Skotlandia pada tahun 1959, namun virus yang muncul pada saat itu sangat berbeda dengan virus H5N1 pada saat ini. Jenis dominan dari virus H5N1 yang muncul pada tahun 2004 berevolusi dari virus yang muncul pada tahun 2002 yang menciptakan gen tipe Z.

            Virus H5N1 dibagi menjadi 2 jenis turunan, turunan yang pertama adalah virus yang menginfeksi manusia dan burung yang ada di Vietnam, Thailand, Kamboja dan burung yang ada di Laos dan Malaysia. Jenis turunan pertama ini tidak menyebar ke daerah lain. Sementara itu turunan jenis 2 dikenali dari burung yang ada di China, Indonesia, Jepang, dan Korea Utara yang kemudian menyebar ke Timur Tengah, Eropa dan Afrika. Virus jenis turunan ke 2 ini adalah virus yang menjadi penyebab infeksi ke manusia yang terjadi dalam kurun waktu 2005-2006 di berbagai negara. Analisa genetik yang telah dilakukan membuktikan bahwa ada 6 jenis subklas dari turunan jenis ke 2 yang 3 diantaranya tersebar dan menginfeksi manusia di negara-negara berikut ini seperti subklas 1 : Indonesia, subklas 2 : Eropa, Timur Tengah dan Afrika, subklas 3 : China.

Gambar 1 Struktur Virus Influenza type A H5N1

            H5N1 sebenarnya adalah jenis virus yang menyerang reseptor galactose yang ada pada hidung hingga ke paru-paru pada unggas yang tidak ditemukan pada manusia, dan serangan hanya terjadi disekitar alveoli yaitu daerah daerah di paru-paru dimana oksigen disebarkan melalui darah. Oleh karena itu virus ini tidak gampang disebarkan melalui udara saat batuk atau bersin seperti layaknya virus flu biasa. Sejak pertama kali ditemukan pada tahun 1997, dari para peneliti menemukan bahwa virus H5N1 terus berevolusi dengan melakukan perubahan di zat antigen dan struktur gen internal yang kemudian dapat menginfeksi beberapa spesies yang berbeda. Virus yang pertama kali ditemukan di Hongkong pada tahun 1997 dan 2001 tidak mudah ditularkan dari burung satu ke lainnya dan tidak menimbulkan penyakit yang mematikan pada beberapa binatang. Namun pada tahun 2002, jenis baru virus H5N1 muncul, dikenal dengan virus H5N1 tipe gen Z yang menjadi tipe gen dominan, yang menyebabkan penyakit akut pada populasi burung di Hongkong, termasuk disfungsi neurologi dan kematian pada bebek dan jenis unggas lainnya.

            Virus dengan tipe gen inilah yang menjadi epidemic di Asia Tenggara yang menyebabkan kematian jutaan ekor ayam dan dari 2 sub klas yang tercipta akibat mutasi virus yang selalu berubah telah menimbulkan korban ratusan manusia yang meninggal dunia. Mutasi yang terjadi dari jenis virus ini meningkatkan patogen virus yang dapat memperparah serangan virus ke berbagai spesies dan ditakutkan nantinya mampu menularkan virus dari manusia ke manusia lainnya. Mutasi tersebut terjadi di dalam tubuh burung yang menyimpan virus dalam jangka waktu lama di dalam tubuhnya sebelum akhirnya meninggal akibat infeksi. Mutasi yang terjadi pada virus H5N1 merupakan karakteristik jenis virus influenza, dimana virus tersebut mampu mengkombinasikan jenis 2 jenis virus influenza yang berbeda yang berada dalam 1 jenis reseptor pada saat yang bersamaan.

            Kemampuan virus untuk bermutasi menghasilkan jenis yang mampu menginfeksi berbagai jenis spesies adalah karena adanya variasi yang ada di dalam gen hemagglutinin. Mutasi genetik dalam gen hemaglutinin menyebabkan perpindahan asam amino yang pada akhrinya dapat mengubah kemampuan protein dalam hemagglutinin untuk mengikat reseptor dalam permukaan sel. Mutasi inilah yang dapat mengubah virus flu burung H5N1 yang tadinya tidak dapat menginfeksi manusia menjadi dapat dengan mudah menular dari unggas ke manusia. Oleh karena itu peneliti sekarang sedang giat-giatnya mencoba memahami sifat virus ini dan berusaha melakukan rekayasa genetika dengan memasukkan 2 asam amino virus flu spanyol H1N1 ke dalam hemaglutinin H5N1 sehingga nantinya virus H5N1 tidak menjadi pandemik yang membahayakan manusia seperti yang terjadi pada wabah tahun 1918. Penelitian itu membuahkan hasil yang menggembirakan dimana objek penelitian dapat tetap sehat meskipun ditempatkan dalam 1 ruangan bersama objek yang sakit.

Faktor Penentu Patogen

            Sedikitnya ada dua faktor yang mempengaruhi tingkat patogen dari virus influenza H5N1. Pertama, protein hemagglutinin (HA) yang muncul di permukaan virus, atau yang dikenal juga dengan spike protein. Adanya cleavage site multibasa pada protein HA meningkatkan sifat patogen dari virus influenza (Stenhauer, 1999). Protein HA ini, selain mempengaruhi patogenesis virus, juga berperan pada proses infeksi virus ke dalam sel. Protein HA secara langsung berinteraksi dengan reseptor yang ada dipermukaan sel, sehingga memungkinkan virus masuk ke dalam sel. Selain itu, HA juga mempengaruhi tingkat penularan, dimana akumulasi mutasi pada HA meningkatkan daya tular virus influenza. Kedua, yang mempengaruhi tingkat patogenesis virus influenza adalah gen NS (nonstructural protein). Hal ini diduga karena gen NS membuat virus kebal terhadap interferon (IFN) dan tumor necrosis factor alpha (TNF-?), dua factor yang berhubungan dengan sistem imun tubuh yang juga mempunyai efek antivirus (Seo et al, 2002). Hasil penelitian membuktikan virus rekombinan yang memiliki NS yang berasal dari virus patogen, seperti H1N1 yang menyebabkan Spanish Flu, berhasil memblokir ekspresi gen yang diregulasi oleh interferon (Geiss et al, 2002).

Obat dan Vaksin Influenza

            Obat merupakan alternatif penanggulangan infeksi influenza H5N1, terutama pada manusia. Saat ini ada dua jenis obat antivirus influenza yang tersedia. Pertama, ion channel (M2) blocker, seperti amantadine dan rimantadine. Obat ini memblok aktivitas ion channel dari influenza virus A, tetapi tidak dapat menghambat influenza virus B. Akibatnya, aliran ion hidrogen akan terblokir sehingga virus tidak bisa melakukan proses perkembangbiakan. Kedua, neurimidase (NA) inhibitor, seperti zanamivir dan oseltamivir. Karena protein NA berfungsi pada proses pelepasan virus bereplikasi di dalam sel, NA inhibitor ini membuat virus tidak bisa keluar dari sel. Akibatnya, virus akan teragregasi di permukaan sel dan tidak bisa pindah ke sel lain.

                                                                      

Gambar 2 Struktur Kimia Amantadine                Gambar 3 Struktur Kimia Rimantadine

                                                    

Gambar 4 Struktur Kimia Oseltamivir                Gambar 5 Struktur Kimia Zanamivir

            Sayang sekali, obat dari ion channel blocker memicu munculnya virus yang resisten. Pada hari ke-5 sampai ke-7 setelah konsumsi obat, 16-35% virus akan menjadi resisten. Bahkan virus ini patogen dan bisa menular kepada orang yang dekat dengan pasien. Munculnya virus yang resisten ini karena terjadinya mutasi pada protein M2. Berbeda dengan obat ion channel blocker, obat NA inhibitor efektif terhadap virus influenza A dan B. Obat ini hampir tidak memicu munculnya virus yang resisten. Oleh karena itulah arah penelitian virologi untuk menciptakan antivirus H5N1 lebih diarahkan dalam mencari strategi penghambatan neuraminidase (NA).  Beberapa senyawa bioaktif yang diperoleh melalui proses ekstraksi bakteri laut maupun ekstraksi beberapa tanaman obat diindikasikan mampu menghambat protein NA virus H5N1 dalam melaksanakan tugasnya.