Pengobatan HIV/AIDS dengan Terapi Antisense Menggunakan Si-RNA

Pengobatan HIV/AIDS dengan Terapi Antisense Menggunakan Si-RNA

oleh :

Yance Anas

Staff Dosen Fakultas Farmasi Universitas Wahid Hasyim Semarang.

 DOWNLOAD  (File type : PDF 200 Kb)

Salah satu strategi dalam menyembuhkan penderita HIV/AIDS dengan terapi antisense adalah dengan menggunakan short interfering RNA (siRNA).  Prinsip dari terapi ini adalah menggunakan small RNA yang dapat menghambat ekspresi beberapa gen spesifik virus HIV/AIDS, sehingga dapat menghentikan sintesis protein yang digunakan virus untuk bertahan hidup, diantaranya adalah protein yang terlibat dalam replikasi.  Selain itu, terapi dengan siRNA juga dapat menghambat ekspresi gen spesifik pada sintesis protein yang mendukung infeksi virus HIV/AIDS ke dalam sel host.

            siRNA adalah RNA double stranded yang terdiri dari 21 -23 pasangan basa yang mampu membentuk komplement dengan target sekuen spesifik mRNA.  siRNA berasosiasi dengan molekul helikase dan nuclease membentuk kompleks dengan RISC (RNA-inducing silencing compleks) yang akan melepaskan komplemen siRNA membentuk ss-siRNA dan kemudian kompleks ini akan dapat berkomplement dengan mRNA target, sehingga akan memotong mRNA target.  Selanjutnya potongan-potongan mRNA akan didegradasi oleh enzim RNase (Kitabwalla dan Ruprecht, 2002).  Penghancuran mRNA virus HIV/AIDS yang dimediasi oleh siRNA selanjutnya akan menghentikan sintesis protein yang essensial bagi virus untuk melakukan replikasi di dalam sel host dan atau tidak dapat keluar dari sel host, sehingga akan membatasi infeksi pada sel-sel sehat lainnya (skema dapat dilihat pada gambar 1).

Terapi pasien yang terinfeksi virus HIV/AIDS saat ini didasari pada ekspresi beberapa protein penting dalam virus HIV/AIDS yang mendukung infeksi virus ke dalam sel host, replikasi dan pembentukan lapisan capsid, serta protein-protein yang terlibat pada tahap akhir repikasi dan protein yang dibutuhkan untuk proses lisys (keluar dari sel).  Beberapa protein yang mendukung proses infeksi ke dalam host (disebut juga sebagai protein kofaktor selular) diantaranya adalah NF-B, CD4 reseptor HIV, co-reseptor CXCR4 dan CCR5.  Berbagai protein ini bisa dijadikan sebagai target dalam terapi HIV/AIDS dengan menggunakan siRNA.  Beberapa hasil penelitian yang direview oleh Reddy, et.al. (2006) menyimpulkan bahwa semua ekspresi gen dalam sintesis protein NF-B, CD4 reseptor HIV, co-reseptor CXCR4 dan CCR5 telah berhasil dihambat oleh siRNA dan mengakibatkan penghambatan dalam replikasi virus HIV dalam beberapa cell line manusia, sel limposit T dan  hematopoetics stem cells yang berasal dari magropagh.  Selain itu, siRNA juga telah terbukti menghambat ekspresi gen pada sintesis protein CD4, protein gag dan nef (protein yang terlibat dalam regulasi mRNA virus di dalam sel host).  CD4-siRNA mampu mengurangi ekspresi gen protein CD4 pada sel Magi CCR5 yang terinfeksi virus HIV-1 sebesar 75% (Novina, et.al., 2207).

Gambar 1.  The Human Immunodeviciency Virus (HIV) life cycle and RNA interference (Kitabwalla dan Ruprecht, 2002)

Poliprotein gag (diekspresikan oleh gag gen virus HIV/AIDS) akan dipecah secara proteolitik menjadi polipeptida p24, p17 dan p15 dan akan membentuk struktur inti kapsul virus. Polipeptida p24 berfungsi sebagai pelapis atau kemasan materi genetik virus.  p24-siRNA telah terbukti mengakibatkan degradasi pada region gag mRNA virus, mengakibatkan penghambatan akumulasi genomic virus dan p24.  Akibatnya adalah terjadinya penghambatan replikasi virus HIV-1 dalam sel host.  Dua hari setelah pemberian p24-siRNA terjadi penurunan protein virus HIV-1 sebesar empat kali lipat dibanding kontrol. Protein nef adalah salah satu protein regulasi (non-struktural protein) yang diekspresikan oleh virus HIV-1 sebelum terintegrasi dengan genome host.  Penghambatan ekspresi gen p24 dan nef akan menghambat perbanyakan virus pada tahap awal selama infeksi berlangsung (Novina, et.al., 2002)

Berdasarkan berbagai uraian di atas dapat disimpulkan bahwa salah satu strategi untuk mengobati penderita HIV/AIDS dengan terapi antisense adalah dengan menggunakan siRNA yang akan mampu menghambat berbagai sintesis protein penting bagi virus HIV/AIDS untuk dapat masuk ke dalam sel host dan melakukan replikasi.  Obat yang digunakan dalam terapi antisense berbasis siRNA haruslah didesain secara spesifik dan hanya akan berkomplement dengan mRNA target, sehingga siRNA hanya akan berikatan dengan mRNA target saja (very high specificity), hal ini akan mengurangi efek toksik yang ditimbulkan sehingga tidak menganggu ekspresi gen normal lainnya dalam tubuh manusia (Luthura, 2006).  DOWNLOAD

Efek Samping siRNA

Walaupun demikian, aplikasi penggunaan siRNA masih menimbulkan efek samping.  Hal ini dikarenakan siRNA sengaja didesain untuk mampu berikatan dengan sekuen spesifik mRNA virus, atau dengan kata lain siRNA adalah komplement dari mRNA spesifik virus HIV/AIDS yang dapat bertindak sebagai antigen...........

untuk kelanjutannya silahkan download aja file pdf nya ea......  DOWNLOAD


DAFTAR PUSTAKA

Jackson A.L, Bartz S.R, dan Schelter J., 2003 Expression profiling reveals off-target gene regulation by RNAi. Nature Biotechnology. 21(6):635–637.

Kitabwalla, M. dan Ruprecht, RNA Interference, N.Eng.J.Med. 347(17) : 1364 – 1367.  DOWNLOAD

Luthra, R., 2006, Aplication of RNAi in Drug Development, Literature Seminar Report, Shelby Hall Room, 151.  DOWNLOAD

Novina, D.C., Murray, M.F., Dykxhoorn, D.M., Baresford, P.J., Riess, J., Lee, S.K., Collman, R.J., Libierman, J., Shankar, P., Sharp, P.A., 2002, siRNA-directed inhibition of HIV-1 infection, Nat.Medicine 8(7) : 681 – 686.  DOWNLOAD

Semizarov D, Frost L, Sarthy A, Kroeger P, Halbert DN dan Fesik SW., 2003, Specificity of short interfering RNA determined through gene expression signatures. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100(11):6347–6352.

Reddy, L.S., Sarojamma, V dan Ramakrishna V., 2006, RNAi in Medicine : Curent and Future Prospective, Biotechnology and Molecular Biology Review, 1(4) : 103 - 114. DOWNLOAD

Sioud M dan Sorensen DR., 2003 Cationic liposome-mediated delivery of siRNAs in adult mice. Biochemical and Biophysical Research Communications. 312(4):1220–1225.

Sioud M., 2004, Therapeutic siRNAs. Trends in Pharmacological Sciences. 25(1):22–28.

Siold M. dan Furset, G., 2006, Molecular Basis for the Immunostimulatory Potency of Small Interfering RNAs, J.Biomed.Biotechnol. 2006(4) : 2342 - 2349

Song E, Zhu P, dan Lee S-K., 2005 Antibody mediated in vivo delivery of small interfering RNAs via cell-surface receptors. Nature Biotechnology. 23(6):709–717.