A. Pendekatan Penelitian Penemuan Obat Baru

Sejarah umat manusia terkait erat dengan penggunaan dan eksploitasi zat-zat bioaktif. Obat-obatan pertama dibuat dari tanaman seperti herba, tanaman merambat dan jamur. Produk-produk alami ini, yang pada dasarnya merupakan hasil metabolisme sekunder organisme penghasilnya, menjadi dasar penemuan zat-zat bioaktif. Catatan paling awal tentang produk-produk alami berasal dari peradaban di Mesopotamia, Mesir, Cina, Yunani dan Arab.

Senyawa bioaktif adalah zat yang efektif terhadap organisme hidup dan dapat diproduksi secara biologis oleh mikroorganisme, tumbuhan dan juga hewan. Zat-zat ini berfungsi sebagai senjata kimia untuk membela diri dalam lingkungan yang sangat kompetitif. Dari sudut pandang manusia, zat-zat ini penting karena memenuhi berbagai kebutuhan manusia. Pengobatan banyak penyakit, seperti kanker yang mematikan dan munculnya resistensi bakteri, pada dasarnya didasarkan pada prinsip kimia aktif seperti antibiotik, antijamur, antikanker, antimalaria, dan agen antiinflamasi. Kebutuhan ini mendorong pencarian zat-zat bioaktif yang baru dan/atau lebih efektif.

Kemajuan teknologi dan instrumentasi terkini untuk identifikasi cepat zat bioaktif baru dan penjelasan strukturnya telah membuka era baru dan sangat meningkatkan proses penemuan produk alam tersebut. Produk alami, turunan semi-sintetiknya dan senyawa yang terinspirasi dari produk alami masih mewakili salah satu sumber keragaman kimia dan struktur baru bioaktif terpenting yang pernah dijelaskan. Lebih jauh lagi, sekarang sedang diteliti secara masif produk alami dari lautan.

Penyaringan senyawa bioaktif melibatkan sejumlah besar analisis pengujian yang memungkinkan penilaian potensi ekstrak atau molekul biologis. Pengujian dapat dilakukan pada seluruh hewan, berbasis sel atau tingkat molekuler. Untuk penemuan obat, dua pendekatan komplementer yang berbeda dapat diterapkan: farmakologi klasik, juga dikenal sebagai penemuan obat fenotipik, yang merupakan dasar historis penemuan obat dan farmakologi terbalik atau penemuan obat berbasis target.

Penemuan obat berbasis target didasarkan pada formulasi dan pengujian hipotesis molekuler tertentu, sedangkan dalam penemuan obat fenotipik, ekstrak atau senyawa dinilai terhadap, misalnya, garis sel dalam pengukuran kuantitatif satu atau lebih parameter seluler.

Kedua pendekatan ini berbeda dalam fokus tahapan awalnya. Dalam pendekatan fenotipik, fungsi menjadi pertimbangan utama dan senyawa disaring untuk menemukan senyawa yang mengubah fenotipe, sementara kondisi penyakit dan mekanismenya akan diidentifikasi kemudian. Dalam pendekatan berbasis target, gen yang mengkode target protein yang terlibat dalam penyakit diidentifikasi terlebih dahulu dan senyawa disaring untuk menemukan pengikatan afinitas tinggi. Setelah ini, senyawa aktif perlu diperiksa dalam jaringan dan seluruh organisme. Kedua strategi ini memiliki kelebihan dan kekurangan serta mendorong uji penyaringan yang sangat berbeda.

B.Uji Inhibisi

Uji inhibisi adalah uji laboratorium yang dilaksanakan selama pengujian obat farmasi. Tujuan dari uji ini adalah untuk menentukan apakah aktivitas obat, seperti enzim, dipengaruhi oleh pemberian molekul kedua.

Secara sederhana, ini berarti bahwa uji inhibisi dapat digunakan untuk menilai efek satu obat terhadap obat lain, yang dikenal sebagai DDI (drug-drug interaction/interaksi obat-obat).

Sifat Enzim

Enzim adalah protein yang memainkan peran penting dalam tubuh manusia. Enzim bertindak sebagai katalis reaksi kimia dalam organisme hidup. Enzim mempercepat reaksi dalam sel dan penting bagi kehidupan.

Enzim memiliki tiga fungsi utama dalam tubuh:

• Memecahkan molekul dalam sistem pencernaan untuk memasok tubuh dengan komponen yang dibutuhkannya untuk bertahan hidup.
• Memproses racun dalam hati yang dapat membahayakan tubuh.
• Mereplikasi DNA untuk menghasilkan sel-sel baru dengan salinan identik dari sel asli, yang penting bagi organisme hidup.

Namun, terkadang enzim tidak bekerja secara efisien. Misalnya, enzim dapat bekerja terlalu cepat, dan mungkin perlu diperlambat, yang dikenal sebagai inhibisi.

Inhibisi

Inhibitor enzim adalah senyawa yang mengubah aktivitas normal enzim dengan mengurangi kecepatan prosesnya. Ini memainkan peran penting dalam penemuan obat dan uji inhibisi sangat penting untuk mengidentifikasi efek molekul pada enzim.

Terkadang, sel-sel dalam tubuh bereaksi dengan cara yang tidak diharapkan, yang menyebabkan proses berbahaya dan menyebabkan penyakit. Inhibitor enzim adalah molekul yang dapat mengikat enzim ini, memperlambat aktivitasnya dan mengurangi proses bahaya tersebut.

Penghambatan dapat terjadi dengan berbagai cara:

• Substrat harus bersaing dengan inhibitor untuk menempel pada enzim.
• Non-competitive. Enzim tidak dapat bekerja secara efektif saat inhibitor terikat.
• Setelah substrat dan enzim terikat, inhibitor mengikatnya dan memperlambat reaksi.
• Inhibitor secara permanen menonaktifkan enzim dan kemampuannya untuk mempercepat reaksi.

Metode penghambatan ini penting untuk mencegah aktivitas enzim yang bekerja secara tidak normal.

Nilai Penting Inhibisi pada Penemuan Obat Baru

Inhibitor enzim adalah kandidat obat yang sangat berharga dalam penemuan obat. Ketika enzim tidak bekerja dengan benar karena hiperaktivasi, ekspresi berlebihan, atau disfungsi, enzim dapat menyebabkan penyakit karena proses tubuh tidak berfungsi dengan benar. Contohnya pada banyak penyakit langka, tetapi biasanya juga karena adanya keterlibatan genetik.

Jika enzim bekerja lebih cepat, enzim harus dihentikan untuk mencegah penyakit atau gangguan kesehatan berkembang. Inilah saatnya inhibitor dapat digunakan untuk memperlambat aktivitas enzim.

Uji inhibisi ini merupakan salah satu cara utama untuk menemukan mekanisme penyakit. Inhibitor enzim dapat membantu pemahaman tentang penyakit dan perkembangannya. Misalnya, inhibitor dapat digunakan sebagai agen antikanker.

Contohnya dapat dilihat pada penisilin. Antibiotik ini menghambat enzim yang menghasilkan peptidoglikan yang penting untuk dinding sel bakteri. Tubuh manusia tidak memproduksi peptidoglikan, sehingga penggunaan penisilin sebagai inhibitor enzim sangat berguna untuk menghancurkan bakteri berbahaya.

Uji yang dilakukan secara in vitro terdiri dari penambahan senyawa ke enzim untuk mendeteksi inhibisi. Studi ini penting untuk memahami aktivitas obat dan mengidentifikasi kemungkinan efeknya pada penyakit.

Uji inhibisi juga berguna untuk memahami bagaimana obat bereaksi satu sama lain dalam tubuh manusia. Jika seseorang menderita lebih dari satu penyakit, praktisi medis perlu memahami bagaimana satu obat bereaksi dengan obat lain untuk mencegah reaksi yang merugikan.

Oleh karena itu, uji penghambatan sangat penting untuk penyaringan obat karena memungkinkan identifikasi bagaimana senyawa aktif dapat bekerja lebih efektif. Uji penghambatan memainkan peran penting dalam proses penemuan dan pengembangan obat untuk memahami cara kerjanya guna mencegah dan menyembuhkan penyakit manusia. Penyaringan khasiat tersebut dapat dikembangkan secara in vitro atau in vivo, juga pada model hewan alternatif seperti ikan zebra.

C. Inhibitor Screening Assay Kit Merek Cayman

PT Indogen telah lama menyuplai assay kit untuk skrining kandidat obat baru ke para peneliti di berbagai universitas, lembaga penelitian pemerintah dan juga industri, misalnya industri farmasi. Untuk inhibitor screening assay kit ini, kami menjual dari merk Cayman dan Elabscience.

Cayman merupakan manufaktur bahan kimia berkualitas tinggi, assay kit, antibodi dan juga protein rekombinan. Merek ini, terutama, dikenal di kalangan peneliti Indonesia akan kualitas assay kit skrining inhibitor, seperti misalnya saja:

Gambar 1. Cayman-560131; COX (ovine/human) Inhibitor Screening Assay Kit

Gambar 2. Cayman-701050; COX Colorimetric Inhibitor Screening Assay Kit

Selain dua marker tersebut, terdapat beberapa marker lainnya yang banyak digunakan oleh para peneliti di Indonesia, misalnya saja:

• 700210 DPP (IV) Inhibitor Screening Assay Kit
• 701070 COX-1 (human) Inhibitor Screening Assay Kit
• 701090 COX-1 (ovine) Inhibitor Screening Assay Kit
• 701080 COX-2 (human) Inhibitor Screening Assay Kit
• 700170 Myeloperoxidase Inhibitor Screening Assay Kit

Berikut merupakan daftar produk untuk Cayman Inhibitor screening kit:

Tabel 1: List Lengkap Cayman Inhibitor screening kit

Daftar Pustaka

Lage, OM dkk. Current Screening Methodologies in Drug Discovery for Selected Human Diseases. Mar Drugs. 2018 Aug; 16(8): 279.

Biobide.com. Article: What is an Inhibition Assay? 2024.