Virus baru : Coronavirus dan Penyakit SARS

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