Virus baru : Coronavirus dan Penyakit SARS 23 Apr 2003
Kasus sindrom pernapasan akut parah, atau lebih dikenal dengan SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) masih menempatkan berita utama di sebagian besar media masa dunia. Dan bahkan hari demi hari masyarakat semakin panik karena jumlah pasien yang terus bertambah, sementara belum ada cara penanggulangannya. WHO telah menunjuk 11 laboratorium di berbagai negara, termasuk National Institute of Infectious Diseases (NIID)-Tokyo dan The Center for Disease Control and Prevention(CDC)-Atlanta, untuk meneliti virus penyebabnya. Pada awalnya peneliti di Cina mengatakan kalau penyebabnya adalah bakteri Chlamydia. Namun setelah itu peneliti dari Hongkong dan beberapa peneliti dari negara lainnya menduga bahwa ada dua kemungkinan penyebabknya, yaitu Coronavirus dan Paramyxovirus. Setelah melalui masa yang cukup lama, akhirnya WHO mengumumkan bahwa yang menjadi dalang SARS adalah Coronavirus.
Analisa pencarian penyebab SARS dilakukan dengan mengisolasi virus dari pasien yang diduga mengidap SARS. Kepastian terhadap Coronavirus ini adalah karena ditemukannya virus ini dari pasien SARS. Analisa yang dilakukan antara lain adalah analisa dengan mikroskop, PCR dan sekuensing. Hasil analisa mikroskop dan PCR memastikan bahwa virus yang bersangkutan adalah Coronavirus, namun dari hasil analisa sekuennya ditemukan perbedaan antara Coronavirus dari pasien SARS dengan Coronavirus yang ditemukan selama ini. Perbedaan sekuen ini menimbulkan prasangka bahwa kemungkinan virus penyebab SARS ini adalah Coronavirus yang
sudah bermutasi. Karena perbedaan ini, khusus untuk Coronavirus penyebab SARS, diberi nama baru yaitu virus SARS.
Apa itu Coronavirus
Kata "Corona " berasal dari bahasa Latin yang artinya crown atau mahkota. Ini sesuai dengan bentuk Coronavirus itu sendiri yang kalau dilihat dengan mikroskop nampak seperti mahkota (lihat gambar). Bentuk mahkota ini ditandai oleh adanya "Protein S " yang berupa sepatu, sehingga dinamakan spike protein, yang tersebar disekeliling permukaan virus (tanda panah). "Protein S " inilah yang berperan penting dalam proses infeksi virus terhadap manusia.
Gambar mikroskop Coronavirus. Diambil dari home page Queen University Belfast, UK). Tampak pada panah "Protein S " disekeliling permukaan virus sehingga membuat bentuk virus seperti mahkota.
Coronavirus adalah virus yang berbentuk bulat dan berdiameter sekitar 100-120 nm. Karena itu, pencegahan infeksi Coronavirus akan efektif bila menggunakan masker yang berpori-pori lebih kecil dari 100 nm.
Virus ini pertama kali diisolasi pada tahun 1965, dari cairan hidung seorang anak yang menampakan gejala pilek (common cold), yang biasanya disebabkan oleh infeksi Rhinovirus atau virus Influenza. Dan, kenyataannya, memang sulit sekali membedakan antara gejala infeksi Rhinovirus, virus Influenza dan Coronavirus.
Ini juga merupakan kendala untuk menentukan virus penyebab SARS. Karena bila sesuatu virus ditemukan dari pasien yang bukan pengidap SARS dan itu dinyatakan sebagai penyebab SARS akan mengakibatkan kesalahan yang fatal. Artinya, seleksi pasien merupakan hal yang sangat penting untuk penentuan virus penyebab SARS.
Virus ini memiliki RNA positive sebagai genomnya, dan biasanya sering disebut virus RNA. Mutasi virus terjadi pada saat replikasi dan virus RNA bermutasi sekitar 1 juta kali lebih cepat dari pada virus DNA. Kalau virus DNA mempunyai kecepatan mutasi 10-8 sampai 10-11 nukleotida setiap kali proses replikasi, virus RNA berkecapatan
10-3 sampai 10-4. Karena itu, tidak bisa dimungkiri bahwa virus penyebab SARS adalah Coronavirus yang sudah bermutasi.
Panjang genom Coronavirus berkisar antara 27 sampai 32 kilobasa. Genom ini membentuk protein-protein pembentuk tubuh virus seperti fosfoprotein N, glikoprotein M, protein E, protein S, dan glikoprotein HE, dan prtotein-protein atau enzim-enzim yang perlu untuk replikasi virus itu sendiri.
Selain menginfeksi manusia, Coronavirus juga menginfeksi binatang seperti babi, anjing, kucing, tikus, kelinci, sapi, dan ayam. Pada binatang-binatang ini, infeksi virus ini umumnya juga menyebabkan gejala gangguan pernapasan (pneumonia) seperti halnya pada manusia.
Namun virus ini sangat host-specific, sehingga Coronavirus yang menginfeksi salah satu binatang hanya menginfeksi binatang tersebut. Virus tersebut tidak bisa menginfeksi binatang lain dan bahkan manusia. Virus ini tidak stabil di udara, dan hanya mampu hidup selama 3 jam, sehingga kecil sekali kemungkinan penularan lewat udara. Kemungkinan besar penularan virus ini adalah lewat bersin atau batuk dari orang yang terinfeksi kepada orang yang dekat dengannya.
Replikasi Coronavirus
Kebanyakan Coronavirus hanya menginfeksi sel dari species induknya dan species yang berhubungan dekat dengan induknya. Pada sel induk tersebut, Coronavirus hanya bisa berkembang-biak pada jaringan tertentu saja. Artinya, sel dan jaringan untuk perkembang-biakan virus ini sangat spesifik. Kespesifikan ini ditentukan oleh sifat dan distribusi molekul reseptor dari pihak sel dan variasi sekuen "Protein S " dari pihak virus itu sendiri.
Replikasi Coronavirus berlangsung di sitoplasma sel dan virus ini juga bisa berkembang-biak di sel yang sudah diambil nucleus-nya (enucleated cells). Dalam percobaan di luar tubuh (in vitro), actinomycin D bisa menghambat replikasi Coronavirus di dalam sel. Namun belum ada studi tentang efektifitas antibiotik ini secara klinis. Karena itu, belum ada keputusan apakah antibiotik bisa menekan perkembang-biakan virus ini di dalam tubuh manusia.
Proses replikasi Coronavirus secara sederhana dapat dijelaskan sebagai berikut. Pertama-tama virus mengikat sel melalui interaksi antara "Protein S " dan reseptor. Setelah itu virus masuk ke dalam sel dan genom RNA virus keluar dari selaput virus. Kemudian sebagian genom RNA berfungsi sebagai mRNA dan sebagian sebagai templet untuk sintesa RNA negatif. Genome yang berfungsi sebagai mRNA ditranslasikan menjadi berbagai protein-protein. Diantara protein-protein ini, ada yang berfungsi untuk pembentuk tubuh virus dan ada yang berfungsi untuk proses replikasi/multiplikasi RNA. Sementara sebagian genome RNA lainnya digunakan untuk sintesa RNA negatif. RNA negatif ini, kemudian dijadikan templet lagi untuk sintesa RNA positif. Demikian seterusnya proses ini berlangsung berulangkali. Dengan proses ini akhirnya RNA positif yang menjadi genom akan bertambah banyak. RNA positif yang sudah dimultiplikasi dibungkus oleh protein-protein pembentuk tubuh virus, sehingga terbentuk virus baru (progeny). Virus baru ini akhirnya keluar dari sel dan memiliki fungsi sebagai virus biasa yang bisa menginfeksi sel berikutnya.
Mutasi Coronavirus
Mutasi virus RNA, tidak hanya Coronavirus, biasanya terjadi pada saat proses replikasi RNA. Pada proses ini, RNA negatif disintesa dari RNA positif atau sebaliknya. Sintesa ini dilakukan oleh enzim RNA polimerase dan sekuen RNA yang disintesa adalah yang komplemen dengan templet. Pada saat sintesa RNA ini, RNA polimerase terkadang salah baca sehingga yang terbentuk bukanlah sekuen yang komplemen dengan templat. Alhasil, sekuen yang terbentuk adalah yang sudah termutasi.
Untuk virus DNA, dimana yang berperan adalah DNA polimerase, kesalahan yang sama juga terjadi. Tatapi kesalahan ini bisa diperbaiki, karena untuk replikasi DNA ada enzim exonuclease yang berfungsi sebagai "proof-reading " atau "error correction ". Artinya, kalau ada sekuen yang disintesa tidak komplemen dengan template, enzim exonulease ini akan membuang sekuen terebut, dan baru kemudian proses sintesa jalan kembali.
Perbedaan inilah sebenarnya yang menyebabkan virus RNA, yang di dalamnya termasuk Coronavirus, bermutasi jauh lebih cepat daripada virus DNA.
Nah sejauh mana Coronavirus yang diduga sebagai penyebab SARS ini bermutasi Hasil analisa tim dari The Centers for Disease Control and Prevention (CDC), Amerika Serikat, menunjukan bahwa gen protein dari protein-protein yang membentuk tubuh Coronavirus penyebab SARS jauh berbeda dengan Coronavirus yang diketahui selama ini, baik dibandingkan dengan virus yang menginfeksi manusia maupun binatang.
Berdasarkan antigennya Coronavirus dibagi atas tiga kelopmpok. Lebih terperinci lagi, hasil analisa gen dan asam amino pembentuk protein N, protein S, dan protein M menunjukan bahwa Coronavirus SARS terpisah dari ketiga kelompok ini. Artinya, Coronavirus yang menjadi penyebab SARS adalah jenis Coronavirus yang baru yang merupakan hasil dari mutasi. Dan virus ini diberi nama virus SARS. (NTR)
Sumber : Berita IPTEK Penulis : Dr. Andi Utama, Saff Peneliti Pusat Penelitian Bioteknologi-LIPI
