Perpustakaan Digital ITB

Penyakit gagal jantung membutuhkan diagnosis awal sedini mungkin untuk mencegah kematian pasien. Protein NT-proBNP merupakan biomarker yang stabil dalam darah dan dapat digunakan untuk mendeteksi gagal jantung secara spesifik. Kit diagnostik untuk protein NT-proBNP yang tersedia masih berbasis antibodi, di sisi lain, penggunaan aptamer sebagai bioreseptor menawarkan keunggulan dalam hal biaya produksi dan kestabilannya dibandingkan antibodi. Sekuens aptamer DNA yang menargetkan protein NT-proBNP dari studi sebelumnya masih memiliki kekurangan, hal ini terlihat pada studi awal interaksi molekuler aptamer tersebut yang menunjukkan adanya bagian struktur yang tidak berkontribusi dalam pembentukan kompleks dengan NT-proBNP. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimasi sekuens aptamer agar diperoleh susunan oligonunkleotida baru yang dapat berinteraksi secara lebih kuat dan stabil dengan NT-proBNP tanpa adanya struktur nonesensial. Metode penelitian meliputi optimasi sekuens aptamer melalui modifikasi secara komputasi, evaluasi in silico, serta eksperimen in vitro untuk konfirmasi. Aptamer SELEX dioptimasi dengan pemotongan sekuens dan mutasi acak basa nukleotida berdasarkan kemiripan struktur sekunder. Kekuatan interaksi dievaluasi oleh skor penambatan molekuler sedangkan kestabilan kompleks melalui simulasi dinamika molekuler. Metode uji kolorimetri berbasis agregasi AuNP digunakan untuk konfirmasi hasil secara in vitro. Peningkatan kekuatan pengikatan aptamer terhadap NT-proBNP ditunjukkan oleh semakin negatifnya skor penambatan molekuler (?68,8 ± 24,1 menjadi ?91,1 ± 5,5) dan energi pengikatan bebas MM/GBSA (?538,5 ± 67,7 kJ/mol menjadi ?580,1 ± 53,3 kJ/mol). Analisis kestabilan struktural dan energi sepanjang 50 nanodetik waktu simulasi menunjukkan aptamer hasil hasil optimasi membentuk interaksi yang lebih stabil dalam berikatan dengan NT-proBNP. Setelah sebelumnya dilakukan optimasi kondisi pengujian (50 mM NaCl, 0,5 ?M aptamer hasil SELEX, dan 5 ?M aptamer hasil optimasi in silico), sensor kolorimetri berbasis uji agregasi AuNP menunjukkan nilai batas deteksi NT-proBNP dari aptamer hasil optimasi in silico (0,5 ng/mL) lebih rendah dibandingkan aptamer yang dihasilkan SELEX (2,3 ng/mL). Penelitian ini berhasil meningkatkan performa aptamer dalam mendeteksi NT-proBNP melalui optimasi sekuens in silico sehingga dapat digunakan untuk meningkatkan performa dari aptamer DNA untai tunggal dengan target protein.