Peneliti telah mengidentifikasi jenis sel tertentu di paru, saluran napas dan di usus yang tampaknya menjadi target dari virus SARS-CoV-2 yang menyebabkan pandemi COVID-19.

Menggunakan data RNA (ribonucleic acid) yang ditemukan di beberapa tipe sel, peneliti mempu mencari sel yang mengeluarkan dua protein yang membantu virus corona menginfeksi sel-sel manusia.

“Tujuan kami adalah untuk menyebarkan informasi dan membagikan data secepatnya, sehingga kami bisa membantu mempercepat usaha yang dilakukan oleh komunitas ilmuwan dan medis,” kata Alex K. Shalek, profesor kimia, anggota inti dari Institute for Medical Engineering and Science (IMES).

Tak lama setelah wabah COVID-19 dimulai, peneliti menemukan bila protein ‘paku’ virus ini berikatan dengan reseptor di sel manusia yang disebut angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2). Protein sel manusia lainnya, enzim yang disebut TMPRSS2, membantu mengaktifkan protein ‘paku’virus corona, membuatnya bisa masuk ke dalam sel. Duo kombo ini memungkinkan virus corona menginfeksi sel inang.

Shalek dan beberapa peneliti lain di dunia tengah melakukan studi skala besar yang melibatkan 10 ribu orang, primata, dan sel-sel tikus, yang mana menggunakan teknologi sekuensing RNA sel tunggal untuk menentukan gen mana yang dihidupkan dalam jenis sel tertentu.

Sejak tahun lalu Sarah Nyquist – peneliti lain dari African Health Research Institute, Afrika Selatan yang terlibat - telah membangun basis data yang bermitra dengan Broad Intitute untuk menyimpan sekumpulan besar data, memungkinkan para peneliti untuk mempelajari peran potensial sel-sel tertentu dalam berbagai penyakit menular. 

Data yang digunakan dalam penelitian ini termasuk ratusan sel dari paru, saluran napas dan usus. Peneliti memilih organ tersebut karena bukti sebelumnya yang mengindikasikan bila virus SARS-CoV-2 bisa menginfeksi tiap-tiap organ tersebut. Kemudian mereka membandingkan dengan tipe sel dari organ yang tidak terinfeksi.

“Karena kami memiliki informasi yang luar biasa, sehingga kami mulai bisa melihat apa sel apa yang mungkin menjadi target infeksi,” terang Shalek, dilansir dari sciencedaily.com.

Di saluran hidung, peneliti menemukan bahwa sel goblet - yang menghasilkan lendir - mengekspresikan RNA untuk kedua protein yang digunakan virus corona untuk menginfeksi sel.

Dalam paru-paru, mereka menemukan RNA untuk protein ini, terutama dalam sel yang disebut pneumosit tipe II. Sel-sel ini melapisi alveoli (kantung udara di paru-paru) dan bertanggung jawab untuk membuat alveoli tetap terbuka (memungkinkan terjadinya pertukaran udara).

Di usus, mereka menemukan bahwa sel-sel yang disebut enterocytes -yang berperan dalam penyerapan nutrisi - mengekspresikan RNA untuk kedua protein tersebut lebih dari jenis sel usus lainnya.

Memerangi infeksi

Peneliti juga menemukan fenomena yang mengejutkan, di mana ekspresi gen ACE2 tampaknya berhubungan dengan aktivasi gen yang diketahui ‘dinyalakan’ oleh interferon (protein yang diproduksi tubuh untuk melawan infeksi virus).

Untuk mengeksplorasi temuan ini lebih lanjut, para peneliti melakukan percobaan baru dengan melapisi sel-sel saluran napas dengan interferon, dan mereka menemukan bahwa perawatan tersebut memang menghidupkan gen ACE2.

Interferon membantu melawan infeksi dengan mengganggu replikasi virus dan membantu mengaktifkan sel-sel kekebalan tubuh. Ia juga menyalakan seperangkat gen khusus yang membantu sel melawan infeksi.

Studi sebelumnya telah menyarankan bahwa ACE2 berperan dalam membantu sel-sel paru untuk mentolerir kerusakan, tetapi ini adalah pertama kalinya ACE2 dihubungkan dengan respon interferon.

Temuan ini menunjukkan bahwa virus corona mungkin telah berevolusi dengan mengambil keuntungan dari pertahanan alami sel inang, membajak beberapa protein untuk digunakan sendiri.

Karena interferon memiliki begitu banyak efek menguntungkan melawan infeksi virus, ia telah digunakan untuk mengobati infeksi seperti hepatitis B dan C. Tetapi tim peneliti mengakui bila peran potensial interferon dalam memerangi Covid-19 mungkin kompleks.

Di satu sisi itu dapat merangsang gen yang melawan infeksi atau membantu sel bertahan dari kerusakan, tetapi di sisi lain, justru dapat memberikan target tambahan yang membantu virus menginfeksi lebih banyak sel.

“Sulit untuk membuat kesimpulan tentang peran interferon terhadap virus ini. Satu-satunya cara memahaminya adalah melalui uji klinis terkontrol dengan hati-hati,” kata Shalek. “Apa yang coba kami lakukan adalah memberikan informasi sebanyak mungkin, karena ada banyak percobaan klinis di luar sana. Kami berusaha membuat mereka sadar akan hal-hal yang mungkin relevan.” (jie)