Temuan penelitian menunjukkan obat yang baru diciptakan dapat mencegah peradangan tak terkendali sambil tetap memungkinkan sistem imun menangani virus
Infeksi virus influenza menyebabkan cedera paru-paru melalui aktivasi berlebihan peradangan yang menyebabkan kerusakan kolateral pada sel-sel yang diperlukan untuk bernapas. Kerusakan tersebut dapat mengancam jiwa, tetapi para ilmuwan memiliki pengobatan pencegahan baru. Sebuah tim dari Rumah Sakit Penelitian Anak St. Jude, Universitas Houston, Fakultas Kedokteran Universitas Tufts, dan Pusat Kanker Fox Chase menciptakan obat yang dapat mencegah cedera paru-paru akibat flu. Pada model tikus, obat tersebut mencapai keseimbangan baru antara menghentikan peradangan yang tidak terkendali dan memungkinkan sistem kekebalan tubuh menghentikan virus. Temuan tersebut dipublikasikan hari ini di Nature .
“Obat kami secara signifikan meningkatkan angka harapan hidup dan menurunkan gejala infeksi virus influenza,” kata penulis pendamping Paul Thomas, PhD, Departemen Interaksi Host-Mikroba St. Jude. “Obat ini meredakan peradangan berbahaya dan bahkan tampaknya meningkatkan respons adaptif terhadap virus.”
Dalam serangkaian percobaan, obat UH15-38 melindungi terhadap influenza yang mematikan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa obat tersebut melindungi model tikus dari jumlah influenza yang sama dengan yang dialami manusia, bahkan pada dosis rendah. Selain itu, tim menemukan bahwa dosis obat yang tinggi dapat sepenuhnya melindungi terhadap infeksi dengan jumlah virus yang besar, yang biasanya mematikan. Model tersebut terlindungi bahkan jika mereka menerima dosis beberapa hari setelah infeksi, suatu pencapaian yang sulit untuk terapi influenza.
“Obat ini juga dapat melakukan sesuatu yang belum pernah kita lihat sebelumnya,” kata Thomas. “Kami dapat memulainya lima hari setelah infeksi awal dan menunjukkan bahwa kami masih memberikan beberapa manfaat.”
Penyedia layanan harus memberikan obat antivirus modern dalam beberapa hari pertama infeksi agar efektif. Studi ini menunjukkan bahwa UH15-38 dapat memenuhi kebutuhan yang saat ini belum terpenuhi, karena pasien dengan penyakit parah sering kali telah terinfeksi selama beberapa hari sebelum mereka menemui dokter. Terobosan ini merupakan hasil dari pemahaman tentang bagaimana influenza dan sistem imun berinteraksi untuk menyebabkan cedera paru-paru.
Mengirim sel yang terinfeksi influenza ke jalur yang benar
“Sel paru-paru yang terinfeksi menciptakan peradangan yang memberi tahu sistem kekebalan tubuh bahwa ada masalah, tetapi jika jumlahnya terlalu banyak, peradangan tak terkendali dapat menyebabkan masalah besar,” kata Thomas. “Kita perlu mencapai keseimbangan yang baik antara mempertahankan cukup banyak proses ini untuk membasmi virus, tetapi tidak terlalu banyak sehingga Anda mengalami peradangan tak terkendali.”
Para ilmuwan yang bekerja sama mencapai tingkat peradangan yang sangat tinggi dengan menggunakan kimia yang cerdas. Obat baru mereka menghambat satu bagian dari protein peradangan utama dalam sel imun: Receptor-Interacting Protein Kinase 3 (RIPK3). RIPK3 mengendalikan dua jalur kematian sel sebagai respons terhadap infeksi: apoptosis dan nekroptosis. Nekroptosis sangat bersifat inflamasi, tetapi apoptosis tidak. Kedua jalur tersebut digunakan dalam respons antivirus. UH15-38 dirancang untuk mencegah RIPK3 memulai nekroptosis sambil mempertahankan sifat pro-apoptotiknya.
“Menghilangkan RIPK3 sepenuhnya tidaklah bagus karena sistem imun tidak dapat membersihkan virus,” kata Thomas. “Ketika kami menghilangkan nekroptosis saja, hewan tersebut tumbuh lebih baik karena mereka masih mengalami apoptosis dan masih dapat membuang sel yang terinfeksi, tetapi tidak terlalu meradang.”
Menghentikan peradangan dan cedera paru-paru
“Kami juga menunjukkan bahwa peningkatan kelangsungan hidup merupakan hasil langsung dari pengurangan peradangan lokal dan peningkatan kelangsungan hidup sel paru-paru,” kata Thomas.
Dalam serangkaian penelitian sebelumnya, laboratorium Thomas menemukan bahwa sekumpulan sel tertentu di paru-paru mengalami kerusakan kolateral dalam respons peradangan yang tak terkendali. Sel-sel ini, sel epitel alveolar Tipe 1, menangani pertukaran gas, membiarkan oksigen masuk dan karbon dioksida keluar. Hilangnya sel-sel ini menyebabkan ketidakmampuan untuk bernapas. Penelitian terkini menunjukkan bahwa kelompok sel yang benar-benar dapat bernapas ini terhindar dari obat. Selain itu, sel imun yang terkait dengan peradangan, seperti neutrofil, jauh lebih jarang ditemukan di paru-paru hewan yang diobati.
“Sering kali bagian terburuk dari penyakit influenza terjadi setelah virus terkendali saat peradangan yang tak terkendali menghancurkan sel paru-paru,” kata Thomas. “UH15-38 dapat meredakan peradangan yang disebabkan influenza sambil membiarkan pembersihan virus dan fungsi lain dari respons imun dan jaringan tetap utuh. Itu menjadikannya kandidat yang menjanjikan untuk maju ke klinik.”
