Rekayasa tanaman untuk menghasilkan obat-obat potensial

Suatu hari nanti tanaman bisa berfungsi sebagai pabrik untuk memproduksi obat-obat anti-kanker, kata ilmuwan di Amerika Serikat. Para peneliti ini telah merekayasa tanaman tapak dara untuk membuat senyawa-senyawa terbaru yang secara struktural analog dengan kandidat-kandidat obat yang menjanjikan.
Tanaman tapak dara secara alami menghasilkan beberapa senyawa alkaloid dengan aktivitas farmasetik, termasuk aktivitas anti-kanker. Tetapi dengan memodifkasi sebuah enzim kunci dalam jalur sintesis senyawa-senyawa ini secara genetika, para peneliti mampu menghasilkan berbagai alkaloid terhalogenasi yang tidak dihasilkan di alam. Strategi yang mereka gunakan bisa memperluas jumlah kandidat obat yang tersedia untuk berbagai penyakit.

Akar serabut tanaman yang direkayasa menghasilkan molekul-molekul yang tidak terdapat di alam

Weerawat Rungupuhan dan Sarah O'Connor dari Massachusetts Institute of Technology merekayasa sel-sel tanaman untuk menghasilkan jenis baru yang termodifikasi dari enzim striktosidin sintase. Apabila zat-zat berhalogen yang tidak terdapat di alam dimasukkan ke dalam sebuah kultur sel akar serabut tanaman yang telah dimodifikasi, enzim baru tersebut, yang berbeda dengan bentuk aslinya, mampu mentransformasi substrat-substrat menjadi alkaloid baru.
"Strategi-strategi serupa telah terbukti sangat berhasil dalam membuat senyawa-senyawa baru yang menarik dalam kultur mikroba, sehingga kami benar-benar ingin melihat apakah ini bisa diterapkan pada kultur sel tanaman," kata O'Connor. "Dan kami telah membuktikannya bisa."
Meskipun ilmuwan sebelumnya bereksperimen dengan memasukkan substrat termodifikasi ke dalam enzim-enzim tanaman dengan harapan menghasilkan produk-produk baru, namun O'connor merupakan orang pertama yang memanipulasi metabolisme tanaman secara genetik untuk tujuan tersebut. Memodifikasi metabolisme tanaman lebih menantang dibanding untuk mikroba karena jalur-jalur sintesisnya lebih rumit − dan ada banyak jalur biosintesis alkaloid yang informasinya masih terbatas, kata O'Connor. Di masa lalu, dia menambahkan, peneliti juga merasa enggan menerapkan hal ini pada tanaman karena prosesnya memerlukan lebih banyak waktu.
Apa yang mereka lakukan ini lebih kreatif dibanding apa yang telah dilakukan sebelumnya dan memungkinkan produksi berbagai senyawa," kata Toni Kutchan, seorang ahli di bidang rekayasa metabolik di Donald Danfort Plant Science Center di St Louis. Dia menambahkan bahwa karena jalur biosintesis khusus ini tidak dirinci dengan baik maka tidak mungkin melakukannya pada bakteri.
Tim ini belum melakukan melakukan analisis struktural yang cermat terhadap produk-produk yang mereka hasilkan, tetapi berdasarkan hasil-hasil pendahuluan dari spektrometri massa kromatografi cair, mereka telah mengidentifikasi berbagai alkaloid yang tidak terdapat di alam, termasuk analog ajmalisin yang berklorin, yang digunakan untuk mengobati hipertensi, dan tabersopnin. Adisi halogen bisa memegang peranan penting untuk menghasilkan kandidat-kandidat obat yang baru. "Hal menarik tentang halogen ini adalah bahwa kita bisa menggunakannya sebagai sebuah alat bantu untuk modifikasi zat kimia selanjutnya," kata O'Connor.
Produk-produk farmasetik utama dari tanaman tapak dara adalah obat anti-kanker vinblastin − tetapi ini hanya dihasilkan oleh tanaman utuh. Dan tidak dihasilkan dalam kultur sel. Membuat analog vinblastin yang tidak terdapat di alam merupakan langkah selanjutnya yang akan dilakukan, menurut O'Connor − tetapi ini akan berarti merekayasa tenaman sehingga bisa menghasilkan substrat-substrat non-alami itu sendiri. Akan tetapi, dia mengatakan bahwa alkaloid-alkaloid serpentin yang lebih sederhana, yang juga dianggap memiliki aktivitas anti-kanker, bisa dihasilkan dalam kultur.
Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/

Read More

Mengenal Cisplatin, Obat Kanker yang Berbasis Logam Platinum

Penyakit kanker telah dikenal luas sebagai salah satu penyakit yang berbahaya di dunia ini. Istilah kanker biasanya juga merujuk pada istilah tumor ganas. Secara sederhana kanker atau tumor ganas diartikan sebagai sel-sel tubuh yang berkembang biak tidak terkendali dimana sel-sel tersebut terus tumbuh walaupun tubuh kita tidak membutuhkannya lagi. Sel-sel kanker ini selanjutnya dapat menyebar ke daerah tubuh yang lain yang berbeda dari asalnya. Bila kanker sudah menyebar luas, maka kanker tersebut akan sulit sekali untuk disembuhkan. Untuk itu pengobatan secara khusus harus diperlukan.

Secara umum faktor-faktor penyebab terjadinya kanker menurut World Health Organization (WHO) ada dua faktor yaitu pertama faktor lingkungan yang berperan atas 80-90% terjadinya kanker, dimana yang termasuk faktor lingkungan meliputi asap rokok (40%), konsumsi makanan (25-30%), dan udara di sekitar tempat tinggal (10%) dan faktor kedua adalah faktor genetik dan mungkin virus sebesar 10-20%. Untuk mengobati penyakit kanker, salah satu caranya adalah dengan kemoterapi yaitu terapi dengan menggunakan obat untuk menghancurkan sel kanker. Beberapa obat yang sering digunakan untuk kemoterapi adalah taxol, cisplatin, dan bleomycin. Khusus untuk cisplatin dalam pengobatan modern sekarang ini telah terbukti sangat efektif untuk mengobati bermacam-macam jenis kanker dan paling sering digunakan dalam kemoterapi-kemoterapi kanker.

Cisplatin atau cisplatinum atau cis diamminedichloroplatinum(II) adalah obat kemoterapi kanker yang berbasis logam platinum. Pada dasarnya senyawa turunan platinum yang menunjukkan antitumor/antikanker telah ribuan yang disintesis. Tetapi hanya 28 dari mereka yang telah diujicoba secara klinis dan hanya 2 yang sangat aktif yaitu cisplatin itu sendiri dan carboplatin.

Tabel 1. Status Klinis dan Dosis Limit Keracunan Beberapa Obat Berbasis Platinum

Obat Platinum	Dosis (mg/M2	Limit Keracunan	Status Klinis
Cisplatin	60-120	Nephrotoxicity	Diterima di seluruh dunia
Carboplatin	Sampai 900	Myelosuppression	Diterima di seluruh dunia
Oxiliplatin	200	Neuropathy	Diterima di Perancis
Nedaplatin	100-200	Myelosuppression	Diterima di Jepang
JM-216	400	Myelosuppression	Ditolak pada fase (II)
L-NDDP	400	Neutropenia, Thrombocytopenia	Fase (II)
AMD-473	TBD	TBD	Fase (I)
BBR3464	> 1,1	Neutropenia, nausea	Fase (II)
Ormaplatin	90	Unpredictable, Peripheral, Neruotoxicity	Ditolak

Cisplatin

Struktur kimia cisplatin adalah cis-PtCl₂(NH₃)₂. Senyawa ini pertama kali ditemukan oleh M. Peyrone (1845) yang berasal dari garam Peyrone dan strukturnya ditentukan kemudian oleh Alfred Werner (1893). Senyawa cisplatin ini disintesis dengan memanfaatkan efek trans antara potassium tetrachloroplatinate(II), K₂PtCl₄ dengan ligan amina (NH₃). Struktur kimia yang terbentuk ini sesuai dengan syarat struktur klasik untuk menjadikan logam platinum memiliki aktivitas anti kanker, yaitu (1) Bilangan oksidasi Pt +2 atau +4, (2) Ligan amina harus dalam posisi cis, (3) Muatan total senyawa kompleks platinum harus netral, (4) Ligan amina (NH3) harus memiliki sedikitnya satu gugus N-H yang tersisa, dan terakhir (5) Gugus pergi harus anion yang kekuatan ikatannya medium seperti klorida atau turunan karboksilat.

Cisplatin bekerja sebagai anti kanker dengan cara menempelkan diri pada DNA (deoxyribonucleic acid) sel kanker dan mencegah pertumbuhannya.

Gambar 1. Bentuk-bentuk ikatan antara Visplatin dengan DNA

Pada dasarnya cisplatin secara umum bukanlah merupakan senyawa yang relatif reaktif dan mudah bereaksi secara langsung dengan semua jenis molekul aktif pada sistem biologi termasuk didalamnya basa dari DNA. Tetapi bila senyawa ini terlarut dalam air, ligan kloro pada cisplatin diganti satu persatu oleh ligan air (aqua) melalui reaksi hidrolisis. Selanjutnya ikatan Pt-OH2 yang terdapat dalam senyawa kompleks monoaquaplatina dan diaquaplatina yang terbentuk akan jauh lebih reaktif, sehingga kompleks tersebut akan lebih mudah bereaksi dengan ligan donor beratom nitrogen pada basa DNA.

Cisplatin dan Pengobatan Kanker

Dewasa ini cisplatin secara luas digunakan untuk mengobati berbagai kanker terutama sangat efektif untuk kanker testicular dan bila dikombinasi dengan obat lain akan bekerja sangat efektif dalam mengobati kanker ovarian, kanker kandung kemih, kanker paru, kanker kepala dan leher. Kombinasi cisplatin tersebut dapat meliputi kombinasi dengan radioterapi atau dengan obat tertentu seperti pacliataxel, aphidicolin dan hydroxyurea atau 5-fluorouracil.

Kombinasi antara cisplatin, vinblastine dan bleomycin akan dapat menyembuhkan 90% kanker testicular. Sedangkan kombinasi dengan cyclohosphoramide, dioxorubicin dan hexamethylmelamine akan mampu meningkatkan daya hidup pasien yang terkena kanker ovarian yang sudah parah. Untuk kanker paru ataupun kanker paru non sel kecil (NSCLC), dapat mengunakan empat kombinasi platinum yaitu cisplatin/paclitaxel, gemcitabine/cisplatin, cisplatin/docetaxel dan carboplatin/paclitaxel. Selain itu penambahan avastin pada kombinasi antara cisplatin/gemcitabine akan sangat efektif dalam memperpanjang keberlangsungan hidup penderita NSCLC hinga 20-30%. Untuk jenis kanker lain, juga menunjukkan kesensitifan terhadap cisplatin pada beberapa tingkat seperti yang terdapat pada tabel 2.

Tabel 2. Aktivitas Biologi Cisplatin Terhadap Berbagai Jenis Kanker

Jenis Kanker	Sensitifitas
Jenis Kanker	Sensitifitas
Testicular	Curable
Ovarian	Sensitif
Kepala dan leher	Responsive
Kandung Kemih	Responsive
Tengkuk, prostat, esophagel	Resistan
NSCL (Paru Non Sel Kecil)	Menunjukkan aktivitas
Osterogenic	Menunjukkan aktivitas
Hodgkins Lymphoma	Menunjukkan aktivitas
Melanoma	Aktivitas terbatas
Dada/Payudara	Aktivitas terbatas

Efek Samping dan Penghantar Obat Cisplatin

Cisplatin sebagaimana obat-obat umum lain yang digunakan untuk kemoterapi, juga mempunyai efek samping yang parah. Termasuk didalamnya Neprotoksisitas yang sangat kronis dan berbahaya, tetapi neprotoksisitas ini dapat diminimalisasi dengan cara hidrasi sang pasien dan menggunakan manitol untuk diuretic. Selain itu efek samping yang lain adalah neurotoksisitas, mual, muntah, keracunan sumsum tulang, kerontokan rambut (alopecia), dan penurunan kekebalan tubuh. Namun untungnya untuk kerontokan rambut dan penurunan kekebalan tubuh umumnya akan kembali normal setelah pengobatan.

Dewasa ini untuk mengurangi efek samping dari penggunaan kemoterapi cisplatin, solusinya adalah dengan menggunakan drug delivery (penghantar obat). Salah satunya adalah dengan menggunakan nanohorn. Nanohorn yaitu sejenis nanotube yang salah satu ujung silindernya meruncing dan tertutup seperti tanduk. Nanohorn ini berukuran 100 nanometer yang didalamnya telah terdapat cisplatin yang berukuran 1-2 nanometer. Nanohorn ini bersifat aman bagi tubuh karena berasal dari unsur karbon.

Gambar 2. Foto Mikroskop Elektron dari : (a) Sekelompok nanohorn yang mengandung cisplatin (bintik-bintik hitam) di dalam rongganya dan (b) Satu butiran cisplatin yang berada dalam suatu rongga nanohorn.

Nanohorn ini merupakan penghantar obat yang efektif karena setelah disuntikan ke dalam tubuh pasien, nanohorn langsung terserap oleh sel kanker, hal ini karena sifat sel kanker yang lebih mudah menyerap benda-benda berukuran 100 nanometer dibandingkan sel tubuh lainnya. Sehingga, efek samping kemoterapi yang dapat merusak sel-sel tubuh lainnya, dapat dihindarkan. Setelah nanohorn terakumulasi (terkumpul) di dalam sel kanker, perlahan-lahan cisplatin terlepas dan mematikan sel kanker.

Penutup

Pengobatan kanker dengan cisplatin yang telah dilakukan selama ini telah memberikan harapan sehat lebih lama bagi banyak penderita kanker. Meskipun cisplatin telah terbukti efektif untuk mengobati kanker, namun geliat penelitian dan pengembangan cisplatin tidak berhenti begitu saja. Berbagai penelitian yang mengarah pada kombinasi dua obat antara cisplatin dengan kandidat obat kanker lainnya masih terus diriset oleh berbagai peneliti sampai sekarang. Selain terapi penggunaan dua obat, tidak tertutup kemungkinan pengkombinasian tiga obat sekaligus sebagaimana terapi bagi penderita kanker paru non sel kecil (NSCLC) yang mengabungkan cisplatin/gemcitabine plus obat anti angiogenik yaitu avastin. Dengan mengerti fenomena-fenomena ilmiah dari cisplatin dan berbagai efek sampingnya diharapkan penelitian-penelitian selanjutnya akan lebih mampu membuat cisplatin ataupun turunan senyawanya menjadi obat kanker yang benar-benar efektif.

Daftar Pustaka

• Cisplatin. CAS No. 15663-27-1. Report on Carcinogens. Eleventh Edition.
• Sutopo Hadi. 2006. Bioinorganic. Jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung.
• Sutopo Hadi. 2004. The Chemistry of Cisplatin, cis-[Pt(NH₃)₂Cl₂], an Anti-tumor Drug, in Aqueous Solution. Paper presented on the Final for Indonesian Young Researcher/Scientist XII 2004 held by Indonesian Institute of Sciences.
• Rebecca A. Alderden, Matthew D. Hall, and Trevor W. Hambley. 2006. The Discovery and Development of Cisplatin>. J. Chem. Ed. 83: 728–724.
• 2008. Cisplatin. Wikipedia, the free encyclopedia.
• 2007. Avastin (R) Peroleh Opini Positif di Eropa untuk Pengobatan Pertama Pengidap Kanker Paru Stadium Lanjut. Antara.co.id
• Cortino Sukotjo. 2001. Kanker dan Alergi. In Internet
• Purwadi Raharjo. 2006. Nanokarbon: Penghantar Obat Kanker. Berita Iptek Online
• Stordal B, Pavlakis N, Davey R. 2007. A systematic review of platinum and taxane resistance from bench to clinic: an inverse relationship. Cancer Treat. Rev. 33 (8): 688–703.
• Seiko Ishida, Jaekwon Lee, Dennis J. Thiele, and Ira Herskowitz. 2002. Uptake of the anticancer drug cisplatin mediated by the copper transporter Ctr1 in yeast and mammals. 14298–14302 PNAS October 29, 2002 vol. 99 no. 22.

Read More

Komputer biologis dari RNA

Ilmuwan di Amerika Serikat telah berhasil merakit asam-asam ribonukleat ke dalam sebuah sistem logika teradaptasikan yang bisa diprogram untuk mengindera dan merespon molekul-molekul di dalam sel-sel jamur yang hidup. Penelitian ini membuka jalan untuk penemuan peranti-peranti buatan yang dapat memantau kondisi-kondisi sel dan mengambil tindakan yang diperlukan − seperti menyalurkan obat untuk mengobati sebuah sel yang sakit.

Komputer biologis ini, yang seluruhnya terbuat dari RNA, mengontrol translasi RNA duta (mRNA) menjadi protein. Sejauh ini, komputer-komputer biologis tersebut baru dapat ditanam di dalam mRNA protein fluoresens hijau (GFP), untuk membuat sel-sel jamur menyala hijau sebagai respon terhadap keberadaan molekul-molekul tertentu. Tetapi menurut teori, respons ini bisa menjadi fungsi molekuler manapun, papar Christina Smolke, yang memimpin penelitian di Institut Teknologi California.

Melalui alat-alat komputasi biologis yang telah dibuat sebelumnya, Smolke menekankan bahwa penelitiannya menemukan sebuah kerangka umum untuk membangun bio-komputer yang berbasis RNA. Sistem ini mudah diprogram, paparnya, karena terbuat dari tiga komponen terpisah yang dapat disesuaikan, analog dengan komponen-komponen "tancap dan main" yang ada di sirkuit-sirkuit elektronik.

Sensor dari masing-masing peranti terbuat dari sebuah aptamer RNA, sebuah rantai pendek yang mengikat molekul target spesifik. Dengan menggunakan rantai RNA lain, aptamer RNA ini digabungkan dengan sebuah ribozim, rantai akhir dari RNA yang bisa memotong mRNA. Apabila sebuah molekul "input" terikat ke sensor, ini menimbulkan perubahan konformasi dalam ribozim − baik dengan menyebabkannya memotong mRNA, atau dengan menutupnya.

"Kami mengelompokkan komponen-komponen bio-komputer ini dalam tiga kategori fungsional: sensor, pemancar, dan aktuatora," kata Smolke. "Jadi selama sepotong RNA merupakan sebuah sensor, misalnya, maka anda bisa menancapkannya ke bagian dari alat ini. Dan jadi anda memiliki kemampuan "tancap dan main" ini yang memungkinkan anda untuk merakit fungsi-fungsi yang beragam dari jumlah yang sangat kecil dari komponen-komponen yang telah ditentukan."

Smolke dan rekannya Maung Nyan Win menggunakan sistem mereka untuk membuat gerbang-gerbang logika biomolekuler, dengan meniru yang ada pada sirkuit-sirkuit elektronik. Peranti RNA mereka ini adalah yang pertama membuat komputasi multi-input (dengan bereaksi terhadap dua atau lebih molekul pada saat yang sama). Dalam sebuah contoh sederhana (gerbang AND), fluoresensi dalam sel-sel jamur dideteksi hanya ketika dua input molekuler, teophylin dan tetrasiklin, kedua-keduanya ada.

"Ini merupakan sebuah tahapan yang sudah berada dalam jalur yang tepat," kata Milan Stojanovic, seorang ahli terapeutik eksperimental yang sedang meneliti biokomputasi di Columbia University di New York. "Sebuah tahapan terhadap pencapaian beberapa harapan yang sangat besar dimana anda akan memiliki sirkuit-sirkuit buatan lengkap yang melakukan berbagai fungsi otomatis dalam sel. Harapan saya bahwa dalam jangka lima atau sepuluh tahun, gambaran lengkap dari peranti ini sudah rampung. Friedrich Simmel, yang meneliti komputasi biomolekuler di Technical University of Munich di Jerman, mengatakan, "Cukup sulit untuk mengatakan apakah ini akan bekerja pada kondisi sesungguhnya tapi pada dasarnya anda bisa membuat komputasi-komputasi logis rumit dengan beberapa fungsi yang ditunjukkan disini."

Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/

Read More

Pengobatan bebas suntikan untuk pasien diabetes?

Sebuah senyawa yang ditemukan dalam bawang putih merupakan dasar untuk alternatif obat potensial yang dapat diberikan lewat mulut untuk dibates tipe 1 dan 2.

Kejadian diabetes terus meningkat di seluruh dunia, dan semakin diperlukan untuk menemukan perawatan yang efektif. Perawatan yang ada sekarang ini melibatkan suntikan dengan insulin (utamanya untuk penderita diabetes tipe 1), atau perawatan dengan obat (untuk diabetes tipe 2). Akan tetapi, kata Hiromu Sakurai, dari Suzuka University of Medical Science, Jepang, tidak ada dari metode-metode ini yang ideal, karena metode-metode ini sering melibatkan suntikan, dan obat-obat yang digunakan memiliki efek samping yang tidak diinginkan. Dalam penelitian terdahulu, kelompok Sakurai telah menunjukkan bahwa sebuah kompleks vanadium dan allixin, senyawa yang ditemukan dalam bawang putih, menurunkan kadar glukosa darah untuk model diabetes tipe 1 dan 2 pada hewan mencit dan juga ditemukan bahwa efek ini tetap ada untuk mencit model diabetes tipe 2 yang diberikan senyawa kompleks ini lewat mulut. Dalam studinya yang terbaru, tim ini menemukan bahwa kompleks yang yang diberikan lewat mulut juga menurunkan kadar glukosa pada mencit model diabetes tipe 1, sehingga memberikan harapan untuk pengobatan pasien diabetes tipe 1 tanpa suntikan.

Kompleks vanadil dari allixin yang terdapat dalam bawang putih menurunkan glukosa darah pada model diabetes

Penelitian baru ini berfokus pada bagaimana kompleks allixin bekerja. Dengan menguji efek kompleks ini terhadap gen yang terkena diabetes, mereka menemukan bahwa kompleks ini mengaktivasi bukan hanya mekanisme pensinyalan insulin, yang meregulasi metabolisme glukosa, tetapi juga sebuah enzim yang membantu sel menyerap glukosa.

John McNeill merupakan seorang profesor besar di divisi farmakologi dan toksikologi University of British Columbia, Vancouver, Canada. Dia mengatakan bahwa walaupun senyawa-senyawa vanadium lain menjanjikan untuk pengobatan diabetes, namun penelitian ini cukup ekstensif dan "memberikan tambahan informasi yang signifikan kepada kita tentang bagaimana senyawa-senyawa vanadium bisa mempengaruhi karbohidrat dan metabolisme lipid."

Para peneliti tersebut mengatakan bahwa allixin dan kompleks-kompleks yang serupa bisa menjadi kandidat yang baik untuk mengobati diabetes tipe 1 dan 2. Penelitian selanjutnya, kata Sakurai, akan difokuskan pada trial-trial klinis tentang kompleks-kompleks ini pada pasien diabetes manusia.

Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/

Read More

Bakteri Akuatik sebagai Tabir Surya Alami

Bakteri akuatik dapat menjadi sumber tabir surya (sunscreen) alami yang protektif UVA, menurut peneliti di Israel.

Morris Srebnik di The Hebrew University of Jerusalem dan rekan-rekannya mengisolasi sebuah asam amino yang menyerap radiasi ultraviolet, dari bakteri akuatik.

Asam-asam amino mirip mikosporin (MMA) merupakan metabolit-metabolit yang ditemukan dalam beberapa spesies bakteri perairan dangkal. Karena bakteri-bakteri ini normalnya terpapar terhadap kadar radiasi UV yang tinggi, mereka toleran terhadap efek-efek merusak dari sinar UV.

Tim Srebnik mengisolasi sebuah MMA yang disebut porfiria-344 dari bakteri akuatik Aphanizomenon flos-aquae. Mereka membandingkan serapan UVA nya dengan produk-produk perlindungan sinar matahari komersial dan menemukan bahwa porfiria-334 menunjukkan faktor proteksi matahari (SPF) 4 yang sebanding terhadap sinar UVA.

Tabir surya (sunscreen) menjadi populer karena membantu mencegah luka bakar akibat cahaya matahari, penuaan kulit dan kanker kulit dengan menyerap dan memantulkan radiasi UV. Sinar UV yang memiliki panjang gelombang lebih panjang (UVA) lebih kecil kemungkinannya menyebabkan luka bakar matahari dibanding sinar UV yang memiliki panjang gelombang lebih pendek (UVB). Akan tetapi, sinar-sinar UVA lebih besar kemungkinannya menghasilkan spesies-spesies radikal bebas yang merusak DNA, kemungkinan mengarah pada kanker.

Kebanyakan produk tabir surya komersial memberikan proteksi tertentu terhadap UVB dan UVA panjang-gelombang pendek. Tetapi hanya sedikit senyawa yang bisa bertindak sebagai penyaring UVA penuh, dan banyak lainnya yang tidak sangat stabil, kata Srebnik.

MAA menyerap paling tinggi pada rentang UVA, dan porfiria-344 bisa menyerap energi UV tanpa menghasilkan spesies reaktif berbahaya. "Porfiria-344 bisa berfungsi sebagai sunscreen pelindung UVA dengan memberikan proteksi yang luas terhadap radiasi UV," papar Srebnik.

Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/

Read More

Kristalisasi dengan Bantuan DNA

Kemampuan DNA untuk menggabungkan rantainya yang saling komplementer ternyata dapat digunakan untuk mengarahkan nanopartikel logam dalam menyusun diri menjadi sebuah kristal, hal tersebut diungkap oleh dua kajian baru yang diterbitkan di Nature

(2008, 451, 549 and 553). Penelitian ini mampu menunjukkan sebuah strategi baru untuk memproduksi material canggih yang mampu menyusun diri sendiri dengan memodifikasi secara kimia unsur- unsur penyusunnya.

Dalam kajian diatas, para peneliti mencangkokkan bermacam - macam rantai DNA ke dalam partikel emas dengan diameter antara 10 − 15 nm. Tali pengikat berbahan DNA tersebut tersusun dari berbagai potongan dan didesain sedemikian hingga agar bagian pendek diujung setiap rantai dapat berikatan dengan rantai DNA pasangannya yang telah dilekati nanopartikel. Proses penggabungan − atau reaksi hibridisasi − membentuk struktur tiga dimensi, sehingga dapat menghasilkan kristal berukuran mikrometer.

DNA: Dua rantai komplementer

Dua penelitian diatas meskipun memakai metode yang sama namun masing-masing memiliki fokus yang berbeda. Penelitian pertama yang dipimpin oleh Oleg Gang di Brookhaven National Laboratory mengeksplorasi pengaruh suhu terhadap kristalisasi dengan bantuan DNA ini. Mereka melaporkan bahwa kristal yang terbentuk bersifat reversible selama siklus pemanasan dan pendinginan dan kristalisasi dipengaruhi oleh panjang jarak pisah antara ikatan DNA. Partikel dengan jarak pisah yang panjang (35 atau 50 nucleobases) dapat mengkristal dengan baik, sedangkan yang sangat pendek tidak dapat mengkristal.

Ikatan Baru: Sebuah metode baru yang menggunakan rantai DNA untuk menyusun nanopartikel menjadi kristal. (Sumber: Chad Mirkin, Northwestern University)

Sementara itu, di Northwestern University, sebuah tim yang diketuai Chad A. Mirkin dan George C. Schatz mennganalisa struktur kristal apa saja yang dapat dibentuk oleh satu jenis nanopartikel. Mereka menemukan hasil bahwa ketika hanya menggunakan satu jenis pengikat DNA, maka partikel akan membentuk kristal dengan struktur face centered cubic (FCC). Tetapi jika partikel tadi dikombinasikan dengan DNA dengan bebagai jenis kombinasi, maka Kristal yang terbentuk adalah body centered cubic (BCC).

Struktur Krista: BCC dan FCC

Mengomentari hasil penelitian diatas, Prof. John C Crocker dari Teknik Kimia University of Pennsylvania menegaskan bahwa metode ini akan bisa digunakan untuk hampir seluruh partikel untuk membuat komposit yang canggih yang akan memiliki sifat- sifat elektronik dan optik yang unik dan belum ada sebelumnya.

Read More

Kompleks kobalt-aspirin menjanjikan sebagai anti-tumor

Mengkombinasikan suatu kompleks koblat dengan aspirin secara signifikan merubah sifat-sifat anti-kanker molekul tersebut, sebagaimana yang telah ditemukan oleh peneliti-peneliti di Eropa. Penelitian mereka menjadi dasar untuk penemuan terapi-terapi anti-tumor baru dengan menambahkan fragmen-fragmen organologam ke dalam obat tertentu.

Ingo Ott, di Free University of Berlin − yang memimpin sebuah kolaborasi peneliti dari Jerman, Australia, dan Belanda − menjelaskan bahwa setelah berhasilnya obat kemoterapi yang mengandung platinum, cisplatin, banyak penelitian yang mulai menyelidiki obat-obat organologam yang lain.

Tim Ott telah meneliti spesies heksakarbonildikobalt [Co₂(CO)₆] yang terikat ke berbagai ligan alkin, dan menemukan bahwa aktivitas antitumor dari kompleks kobalt ini lebih potensial ketika dikombinasikan dengan aspirin dibanding senyawa lain.

Ini melahirkan kesimpulan bahwa aktivitas anti-tumor harus terkait dengan keberadaan aspirin − bukan dengan kompleks kobalt saja," kata Ott.

Jalur-jalur yang berubah

"Kami menemukan bahwa beberapa jalur yang relevan dengan pembentukan tumor secara signifikan berubah untuk senyawa yang mengandung kobalt," kata Ott ke Chemistry World.

Secara khusus, tim ini menunjukkan bahwa kompleks kobalt yang besar menyebabkan aspirin berinteraksi secara berbeda dengan enzim-enzim siklooksigenase (COX) (yang menghasilkan prostaglandin dan molekul-molekul pensinyalan lain yang terkait dengan inflamasi dan pembekuan darah

Jika aspirin biasa menghambat enzim COX dengan mensubstitusi sebuah residu serin pada sisi aktifnya dengan gugus asetil, tom Ott menunjukkan bahwa kobalt-aspirin tidak mengganti residu serin tersebut, tetapi justru mensubstitusi residu lysin pada lokasi yang lain dengan gugus asetil. Ini merubah jalur-jalur biokimia yang terjadi pada aktivitas COX, kata para peneliti ini.

Setelah melakukan penelitian lebih lanjut dengan eksperimen pada embrio-embrio ikan zebra, para peneliti ini menemukan bahwa kobalt-aspirin bisa menghambat pertumbuhan sel dan pembentukan pembuluh darah kecil − dua faktor yang penting bagi pertumbuhan tumor.

Obat-obat yang mentargetkan enzim-enzim COX-2, seperti Merck's Vioxx, baru-baru ini telah menjalani penelitian intensif setelah diketahui bahwa obat-obat ini bisa menyebabkan efek-samping kardiovaskular. Akan tetapi, ini kelihatannya tidak mungkin menjadi masalah pada kompleks kobalt-aspirin, kata Ott, karena kompleks ini bukan merupakan inhibitor COX-2 yang selektif, dia menambahkan, obat ini masih dalam tahap perkembangan awal dan trial-trial pada hewan merupakan tahapan selanjutnya yang akan dilakukan.

Saya pikir bahwa ada banyak potensi pada inhibitor-inhibitor enzim organologam, kata Stefan Knapp dalam Konsorsium Genomik Struktural di Oxford. "Bidang biokimia yang baru ini menawarkan kemungkinan menarik untuk perancangan senyawa-senyawa ampuh − tetapi masih banyak yang harus dipelajari tentang bagaimana inhibitor-inhibitor ini berperilaku dalam sistem hidup."

Disadur dari: http://rsc.org/chemistryworld/

Read More