Perpustakaan Digital ITB

Hepatitis C adalah penyakit peradangan hati yang disebabkan oleh virus hepatitis C. Hingga saat ini, belum ada vaksin yang mampu mencegah dan mengobati infeksi hepatitis C secara spesifik. Di sisi lain, penemuan obat baru dari berbagai sumber termasuk tanaman terus dikembangkan secara intensif. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini adalah mempelajari interaksi 50 senyawa pada virus hepatitis C dan prediksi toksisitasnya dengan menggunakan metode in silico, kemudian senyawa terpilih dilanjutkan ke uji anti-hepatitis C secara in vitro dan uji toksisitas akut pada embrio ikan zebra. Tahap pertama, dilakukan penambatan molekul antara ligan atau senyawa dengan protein target menggunakan Autodock Tools® kemudian divisualisasikan dengan BIOVIA Discovery Studio® . Energi ikatan bebas pada kompleks ligan atau senyawa dengan protein dan residu asam amino pada kompleks kemudian divisualisasikan dan dievaluasi. Hasil penambatan molekul masing-masing senyawa dilanjutkan dengan uji simulasi dinamika molekul menggunakan Gromacs® selama 200 ns dan dianalisis beberapa parameter-parameter pada simulasi dinamika molekul seperti RMSD, RMSF, RDF, SASA, Radius of Gyration, ikatan hidrogen dan energi ikatan bebas kompleks menggunakan perhitungan MMPBSA dan MMGBSA. Prediksi toksisitas dilakukan secara in silico dengan menggunakan software Toxtree® dan Vega® sedangkan prediksi profil farmakokinetika senyawa seperti absorpsi, distribusi, metabolisme, ekskresi dan toksisitas (ADMET) dilakukan menggunakan pkCSM® . Pada penambatan molekul protein target terpilih yaitu protein 3FQL dan 5E4F karena seluruh senyawa menghasilkan energi ikatan bebas terendah pada protein 3FQL atau 5E4F. Senyawa beta-sitosterol memiliki energi ikatan bebas terendah dengan nilai -10,87 kkal/mol pada protein 3FQL dan senyawa hesperidin memiliki energi ikatan terendah dengan nilai -10,88 kkal/mol pada protein 5E4F. Pada visualisasi residu asam amino, senyawa yang menghasilkan % kesamaan residu iii asam amino dengan residu asam amino kompleks ligan alami-protein 3FQL terbanyak adalah senyawa alfa-mangostin dan nobiletin dengan nilai % kesamaan residu asam amino sebesar 78,57%. Senyawa yang menghasilkan % kesamaan residu asam amino dengan residu kompleks ligan alami-protein 5E4F terbanyak adalah kuersitrin dengan nilai % kesamaan residu asam amino sebesar 60%. Pengujian secara dinamika molekul menunjukkan senyawa yang menghasilkan nilai energi ikatan bebas terendah pada protein 3FQL adalah senyawa mitraginin dengan nilai energi ikatan bebas sebesar -47,63 kkal/mol pada perhitungan MMPBSA dan -64,43 kkal/mol pada perhitungan MMGBSA. Sementara itu senyawa yang menghasilkan nilai energi ikatan bebas terendah pada protein 5E4F adalah senyawa hesperidin dengan nilai energi ikatan bebas sebesar -32,93 kkal/mol pada perhitungan MMPBSA dan -45,36 kkal/mol pada perhitungan MMGBSA. Nilai rata-rata RMSD yang dihasilkan < 2,50 Å baik pada protein 3FQL maupun 5E4F. Nilai rata-rata RMSF yang dihasilkan < 1,50 Å. Nilai rata-rata SASA yang dihasilkan pada protein 3FQL berada pada rentang nilai 238,09 – 245,92 nm2 dan nilai rata-rata SASA yang dihasilkan pada protein 5E4F berada pada rentang 189,17 – 196,17 nm2 . Pada analisis RDF, nilai rata-rata RDF pada protein 3FQL berada pada rentang nilai 4,24 – 4,55 g(r) dan nilai rata-rata RDF pada protein 5E4F berada pada rentang nilai 2,11 – 4,55 g(r). Nilai rata-rata radius of gyration yang dihasilkan berada pada rentang 2,40 – 2,44 nm dan nilai rata-rata radius of gyration yang dihasilkan pada protein 5E4F berada pada rentang nilai 2,27 – 2,32 nm. Berdasarkan hasil analisis prediksi toksisitas secara in silico, beberapa senyawa yang diprediksi aman berdasarkan perangkat lunak Toxtree® yaitu senyawa asam ferulat, asam rosmarinat, asam siringat, bakuciol, kapsaisin, sinamaldehid, sitronelol, dan trans-anetol. Berdasarkan prediksi toksisitas menggunakan perangkat lunak Vega® tox didapatkan hasil senyawa asam ferulat, asam klorogenat, asam rosmarinat, asam siringat, sitronelol dan eugenol diprediksi memiliki toksisitas lebih aman dibandingkan senyawa lain. Pada prediksi toksisitas menggunakan perangkat lunak Vega® ecotox, senyawa sinamaldehid, eukaliptol dan alliin diprediksi memiliki toksisitas lebih aman dibandingkan senyawa lain pada algae, daphnia dan ikan. Berdasarkan hasil analisis ADMET menggunakan pkCSM® , pada prediksi parameter absorpsi didapatkan hasil seluruh senyawa diprediksi memiliki absorpsi yang baik pada intestinal manusia karena memiliki nilai absorpsi > 30%. Pada parameter distribusi, beberapa senyawa seperti beta-sitosterol, sinamaldehid, sitronelol, eukaliptol, kariofilen oksida, mitraginin, trans-anetol, stigmasterol, timokuinon, bakuciol, dan eugenol diprediksi dapat menembus sawar darah otak. Pada prediksi metabolisme, senyawa mitraginin diprediksi sebagai inhibitor bagi CYP2D6. Pada prediksi ekskresi diprediksi semua senyawa dapat diekskresikan oleh tubuh manusia. Pada prediksi toksisitas, beberapa senyawa yang diprediksi bersifat toksik pada hati adalah senyawa iv mitraginin, kapsaisin, piperin, umbeliferon dan obat anti-hepatitis C seperti dasabuvir, sofosbuvir dan simeprevir. Berdasarkan hasil uji anti-hepatitis C secara in vitro pada sel Huh7 didapatkan hasil bahwa senyawa alfa-mangostin dan piperin menunjukkan aktivitas anti-hepatitis C dengan IC50 masing-masing sebesar 2,70 ± 0,92 µM dan 52,18 ± 3,20 µM. Berdasarkan hasil pengujian toksisitas akut pada embrio ikan zebra didapatkan hasil LC50 atau LD50 senyawa alfa-mangostin, beta-sitosterol, piperin, hesperidin, nikotiflorin dan kuersitrin masing-masing sebesar 28,024; 316,045; 19,29; 162,42; 154,43; 165,10 ppm. Hasil uji sitotoksisitas pada sel Huh7 menunjukkan senyawa alfa-mangostin pada rentang konsentrasi 6,25 - 25 µM, senyawa piperin pada rentang konsentrasi 15,62 - 125 µM dan senyawa sofosbuvir pada rentang konsentrasi 0,015 - 1 µM menghasilkan % viabilitas sel di atas 80%. Berdasarkan keterkaitan antar hasil penelitian secara in silico dan in vitro maka dapat disimpulkan bahwa senyawa alfa-mangostin paling berpotensi untuk dikembangkan sebagai anti-hepatitis C.