Pemanfaatan Nanopartikel sebagai Anti Virus

Oleh : Mega Dwi Wulandari

15 juta manusia di dunia meninggal dunia karena terinfeksi virus, barteri dan fungi. Penyebab paling utama kematian tersebut adalah virus HIV (human immunodeficiency virus) [1] atau lebih dikenal sebagai HIV/AIDS.  Penularan virus terjadi sangat cepat karena ukurannya yang sangat kecil, diameter : 20-300 nm [2]. Sehingga dapat dengan mudah masuk ke tubuh manusia, menyebar dalam tubuh selanjutnya akan menginfeksinya.

 Gambar 1. Gambaran skematik ukuran virus, bakteri dan sel darah merah

Ukuran virus yang kecil ini memberikan masalah tersendiri pada dunia farmasi. Untuk mengatasi persebaran  virus dalam tubuh, diperlukan ukuran obat yang memiliki ukuran sama dengan virus. sehingga dapat bekerja secara spesifik terhadap virus yang diinginkan. Proses pengobatan dapat berjalan dengan efektif dan efisien pada pasien. Obat berukuran nano menjadi rujukan yang sangat mungkin untuk diaplikasikan. Karena ukuran obat yang mendekati ukuran virus.

Perkembangan nanosains dan nano teknologi di abad 20 ini berkembang dengan pesat, baik dalam bidang industri, material, hingga kesehatan. Penggunaan partikel nano di bidang kesehatan, utamanya di bidang farmasi didasarkan pada keunikan-keunikan yang dimiliki partikel tersebut. Ukuran partikel yang kecil dapat dengan mudah mengantarkan obat menuju titik tertentu dalam tubuh manusia dan volume obat yang terbawa dapat lebih besar, sehingga obat dapat bekerja secara optimum [3].

Berbagai jenis partikel nano telah diciptakan untuk keperluan medis, seperti nano kapsul, nanosphere, liposom, misel, dendrimer, dan nano partikel emas. Partikel nano kapsul berbentuk bola berongga layaknya bola sepak dengan ukuran 50-300 nm. Rongga di tengah kapsul diisi oleh obat yang akan digunakan untuk menyerang virus. Nano kapsul memiliki densitas yang rendah serta dapat memuat obat dalam jumlah banyak [4]. Nanospheres merupakan partikel nano dengan system matriks dengan diameter 100-200 nm. Pemanfaatan dari partikel ini yaitu sebagai terapi pada penderita virus hepatitis B, HIV, dan influenza. Selanjutnya adalah partikel liposom yang berbentuk bola pada rentang diameter 20-30 nm. Liposom terdiri dari 2 lapis fosfolipid, sebagai membrane sel tiruan dan membrane yang langsung berinteraksi dengan target [5].

Misel adalah salah satu jenis nano partikel dengan ukuran 10-100 nm. Struktur pada misel menyerupai struktur pada detergen, yaitu memiliki sisi hidrofilik dan hidrofobik. Polimer ini sering digunakan sebagai penghantar obat dengan sisi hidrofilik di bagian luar. Oleh karena itu dapat larut baik dalam air. Sedangkan sisi hidrofobik berada di sisi dalam polimer yang berfungsi sebagai pengikat obat. Dendrimer merupakan makromolekul yang simetris dan memiliki struktur cabang yang rumit. Sehingga dapat berinteraksi dengan target dan terkontrol oleh terminal grup yang sudah tersistem. Fungsi dendrimer dapat ditingkatkan dengan cara enkapsulasi dendrimer oleh beberapa materi kimia. Partikel nano terakhir yang sering digunakan adalah partikel nano emas. Partikel ini berupa partikel anorganik dengan berbagai ukuran diameter (1-2 nm, 1.5-5 nm, atau 10-150 nm) yang disesuaikan dengan kebutuhan. Keuntungan dari partikel ini yaitu kandungan senyawa emas yang bersifat innert dan tidak beracun [6]. Sehingga aman untuk digunakan dalam bidang kesehatan.

Gambar 2. nanopartikel sebagai penghantar obat anti firus, (a) nanokapsul, (b) nanosphere, (c) liposom, (d) misel, (e) dendrimer, (f) nano partikel emas

Terapi menggunakan nano partikel sebagai antivirus sudah banyak dikembangkan oleh berbagai industri farmasi. Untuk terapi terhadap virus HIV, dapat ditinjau dari siklus hidup virus  tersebut. Terapi yang dilakukan menggunakan campuran 3 atau lebih obat antiretroviral (ARV), atau yang lebih dikela sebagai terapi HAART (highly active ARV therapy) [7]. Cara lain yang dapat dilakukan adalah pembuatan vaksin terhadap virus HIV. Hasil penelitian dari Chiodo et al [8], menunjukkan bahwa vaksin dapat terbuat dari glukosa yang terlapisi oleh polimer nano partikel emas sebagai anti-HIV.

Virus lain yang sering dijumpai adalah influenza. Virus ini menyerang organ pernafasan. Pergantian antigen dan mutase pada genome influenza menyebabkan virus tersebut memiliki berbagai variasi. Hal ini menyebabkan sulitnya memperoleh obat yang tepat terhadap penderita influenza. Salah satu metode yang digunakan yaitu penggunaan partikel nanotrap. Partikel ini peka terhdap perubahan suhu yang dapat merekam siklus hidup virus dalam tubuh [9]. Selanjutnya digunakan liposom sebagai nano partikel untuk menghantarkan obat. Sehingga persebaran virus influenza dalam tubuh dapat dihentikan.

Kesimpulan dari topik ini adalah teknologi nano dapat digunakan sebagai system penghantar obat untuk penyembuhan pasien yang lebih efektif dan efisien. Terutama pada penyakit yang disebabkan oleh virus dan mikroorganisme seperti bakteri. Dihaparkan pula penelitian tentang teknologi nano dapat berkembang untuk menyelesaikan masalah-masalah yang ada, seperti terapi untuk orang-orang yang membutuhkan perhatian khusus, pengobatan kanker, dan yang lain sebagainya. Terimakasih.

Direview dari jurnal :  The Role of Nanotechnology in The Treatment of Viral Infections

Penulis : Lavanya Singh, Hendrik G. Kruger, Glenn E.M. Maguire, Thavendran Govender, and Raveen Parboosing

Dipublikasikan pada : 05 Juli 2017.

References

[1] S. Lavanya, H. G. Kruger, G. E. Maguire, T. Govender and R. Parboosing, “The Role of Nanotechnology in The Treatment of Viral Infections,” Therapeutical Advances in Infectious Disease, 2017.
[2] S. Mulwani, Dasar-Dasar Mikrobiologi Veteriner, Malang: Universitas Brawijaya Press, 2015.
[3] A. Kumar, M. H, Z. X, H. K, J. S, L. J, W. T, C. W, Z. G and L. XJ, “Gold Nanoparticles Functionalized with Therapeutic and Targeted Peptides for Cancer Treatment.,” Biomaterials, vol. 4, p. 33, 2012.
[4] N. A. Chekpe, P. O. Olorunfemi and N. N. C, “Nanostructures for Drug Delivery.,” Nanotechnology and drug delivery, p. 275–287, Agustus 2009.
[5] Science Publishers, “Nanotechnology in controlling infectious disease,” pp. 167-183, 2011.
[6] E. Connor, J. Mwamuka, A. Gole, C. Murphy, Wyatt and M. D, “Gold Nanoparticles Are Taken Up by Human Cells but Do Not Cause Acute Cytotoxicity.,” 2005.
[7] T. Mamo, E. A. Moseman, N. Kolishetti, C. S. J. Salvador-Morales, D. R. Kuritzkes, R. Langer, U. von Andrian and F. O. C, “Emerging Nanotechnology Approaches for HIV/AIDS Treatment and Prevention.,” Nanomedicine, vol. 5, 2010.
[8] F. Chiodo, M. Marradi, J. Calvo, E. Yuste and S. Penadés, “Glycosystems in Nanotechnology: Gold Glyconanoparticles as Carrier for Anti-HIV Prodrugs,” Journal of Organic Chemistry, 2014.
[9] N. Shafagati, A. Patanarut, A. Luchini, L. Lundberg, C. Bailey, P. E. 3rd, L. Liotta, A. Narayanan, B. Lepene and K.-H. K, “The Use of Nanotrap Particles for Biodefense and Emerging Infectious Disease Diagnostics.,” 2014.

Nilai Artikel Ini
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:
Warung Sains Teknologi

Warstek Media

Warung Sains Teknologi (Warstek) adalah media SAINS POPULER yang dibuat untuk seluruh masyarakat Indonesia baik kalangan akademisi, masyarakat sipil, atau industri. Sampai saat ini, sains dan teknologi berkesan ekslusif yang hanya ada di laboratorium dan tidak mampu secara langsung berdampak kepada masyarakat. Akibatnya masyarakat, pemerintah dan industri tidak menjadikan sains sebagai sarana mengatasi permasalahan atau membuat kebijakan. Untuk itu, warstek hadir untuk menjawab tantangan tersebut.

Yuk Ajukan Pertanyaaan atau Komentar