Varian virus: Alat dapat membantu para ilmuwan mendeteksi kuman yang bermutasi dengan lebih baik

Sebuah tim ilmuwan dari India, Swedia dan Jepang telah mengembangkan alat diagnostik baru yang mampu mengimbangi bakteri dan virus yang bermutasi dengan cepat.

Pada saat dunia telah melihat secara langsung bagaimana kuman baru – seperti SARS-CoV-2 dan variannya – dapat mengganggu kehidupan dalam skala besar, para peneliti mengatakan alat baru mereka dapat mempercepat penemuan varian virus dan bakteri baru, membantu memerangi mereka dengan cepat dan efektif.

“Munculnya infeksi zoonosis baru di antara populasi manusia telah meningkatkan beban pada sistem perawatan kesehatan global untuk mengekang penyebarannya,” tulis para penulis dalam makalah yang diterbitkan dalam jurnal ilmiah peer-review ACS Infectious Diseases pada hari Rabu.

“Untuk memenuhi kelincahan evolusioner patogen, penting untuk mengubah metode diagnostik yang ada untuk deteksi dini dan karakterisasi patogen pada tingkat molekuler.”

Alat tersebut, sebuah program komputer yang disebut AutoPLP, dibangun di atas teknologi tes polymerase chain reaction (PCR) yang digunakan untuk mendeteksi virus dan bakteri berdasarkan materi genetiknya. Tes PCR menggunakan probe asam nukleat – sekuens pendek DNA atau RNA beruntai tunggal yang dikodekan untuk mencocokkan patogen tertentu – untuk mendiagnosis infeksi dengan mencari DNA atau RNA yang cocok yang terkait dengan patogen yang mereka uji.

Tes rolling circle amplification (RCA) bekerja mirip dengan tes PCR, tetapi dikenal lebih sensitif daripada tes PCR karena menggunakan jenis probe asam nukleat khusus yang lebih presisi yang disebut probe gembok (PLP). Ini membuatnya berguna untuk mendeteksi urutan genetik yang bermutasi, seperti yang ada pada virus baru dan varian virus.

Peringatannya adalah, karena probe gembok sangat tepat, dibutuhkan lebih banyak pekerjaan untuk menentukan urutan genetik tertentu untuk ditargetkan. Selain itu, ketika patogen bermutasi, urutan genetiknya juga berubah, memaksa para ilmuwan untuk mendesain ulang probe mereka setiap saat.

Jadi peneliti Sowmya Ramaswamy Krishnan, Ruben RG Soares, Narayanan Madaboosi, dan M. Michael Gromiha mulai mengembangkan program perangkat lunak yang dapat mengikuti mutasi virus dan bakteri lebih baik daripada yang dapat dilakukan ilmuwan manusia.

AutoPLP mendesain PLP secara otomatis untuk mencocokkan bakteri dan virus yang bermutasi secara genetik, sambil secara sistematis mempertimbangkan “semua parameter teknis yang diperlukan sekaligus untuk membuat seluruh proses lebih mudah dan lebih kuat.”

Program ini dapat mengambil sekuens genom dari patogen serupa sebagai input dan menjalankan serangkaian analisis dan pencarian basis data, menghasilkan satu set sekuens PLP yang disesuaikan.

Para penulis menguji alat tersebut dengan merancang probe untuk mendeteksi virus rabies dan strain Mycobacterium tuberculosis yang resistan terhadap obat, bakteri penyebab tuberkulosis. Probe yang dirancang oleh AutoPLP bekerja lebih cepat, akurat, dan mudah daripada probe sebelumnya yang dikembangkan untuk mendeteksi patogen ini.

Para penulis berharap alat tersebut akan mempercepat penemuan varian virus dan bakteri baru dan membantu “memeranginya dengan cepat dan efektif melalui diagnostik molekuler yang tepat,” menurut rilis media yang dikeluarkan pada hari Rabu.