Studi Potensi Borrelidin, Fumagilin dan Episitoskirin A Sebagai Kandidat Antimalaria pada Macaca fascicularis

Abstract

Kasus malaria masih menjadi tantangan kesehatan masyarakat yang signifikan di dunia, termasuk Asia Tenggara. Indonesia termasuk salah satu negara endemis malaria di Asia Tenggara, yang bertanggung jawab atas sekitar 15,6% kasus di kawasan ini, dengan prevalensi Plasmodium vivax dan Plasmodium falciparum yang tinggi. Indonesia juga menduduki peringkat ketiga tertinggi keanekaragaman satwa primata di dunia. Seiring dengan terus berlanjutnya penggundulan hutan dan masuknya manusia ke habitat satwa primata, risiko limpahan zoonosis akan meningkat, seperti malaria simian yang disebabkan oleh Plasmodium inui. Beberapa kasus infeksi P. inui pada manusia telah tercatat di Malaysia, dan Thailand. Belum ada laporan kasus P. inui pada manusia di Indonesia. Namun Indonesia memiliki risiko terjadinya hal tersebut mengingat terdapat laporan kasus P. inui di satwa primata, diantaranya prevalensi P. inui sebesar 13,7 % pada Macaca fasicularis di penangkaran ex situ Dramaga, Bogor pada tahun 2020-2021. Penanggulangan malaria zoonotik membutuhkan pendekatan One Health, diantaranya pengobatan terhadap satwa primata yang terinfeksi oleh malaria, diharapkan dapat memutus rantai penularan ke manusia. Studi mengenai obat antimalaria terhadap satwa primata masih terbatas. Pemanfaatan sumber alam, seperti metabolit dari endofit jamur, menawarkan peluang menjanjikan untuk menemukan agen antimalaria baru dengan spektrum aktivitas yang lebih luas. Jamur endofit diketahui menghasilkan metabolit sekunder yang tidak hanya berkontribusi pada mekanisme pertahanan tanaman terhadap stres lingkungan tetapi juga menunjukkan aktivitas farmakologis yang bermanfaat bagi kesehatan manusia. Satreps JICA bekerjasama dengan IPB University dalam skrining obat antimalaria merekomendasikan borrelidin dan fumagilin untuk dikembangkan lebih lanjut. Borrelidin adalah antibiotika makrolida yang terbukti efektif menghambat perkembangan P. falciparum secara in vitro dan P. berghei secara in vivo. Fumagilin berasal dari Aspergillus fumigatus, efektif menghambat perkembangan P. falciparum secara in vitro melalui gangguan pada enzim MetAP2 yang berperan dalam pematangan protein parasit. Episitoskirin A adalah senyawa yang diekstrak dari jamur endofit Diaporthe sp, juga menunjukkan aktivitas antimalaria secara in vitro namun belum diketahui mekanisme kerjanya.66 Penelitian ini bertujuan; (1) mengetahui karakteristik P. inui di M. fascicularis pada penangkaran ex situ Dramaga; (2) mengetahui potensi borrelidin, fumagilin dan episitoskirin A sebagai antimalaria pada mencit, (3) mengetahui efek sitotoksik secara in vitro dan memprediksi mekanisme kerja episitoskirin A melalui metode in silico, (4) mengembangkan tehnik kultivasi P. inui dari M. fascicularis secara in vitro, (5) mengetahui efikasi borrelidin, fumagilin dan episitoskirin A terhadap daya hidup P. inui secara ex vivo. Hasil penelitian menunjukkan sampel positif P. inui dari 57 ekor M. fascicularis di lokasi penangkaran ex situ di Dramaga Bogor masing-masing sebesar 12,2%, dan 71,93% berdasarkan pemeriksaan mikroskop dan PCR. Hasil sekuensing menunjukkan sampel memiliki kesamaan DNA sebesar 99% dengan isolat P. inui dari Cina Selatan. Kedua metode yaitu mikroskop dan PCR efektif untuk mendeteksi P. inui pada M. fascicularis, namun PCR memiliki sensitivitas yang lebih tinggi. Temuan ini menekankan potensi risiko zoonosis dan pentingnya tindakan pencegahan untuk mencegah wabah malaria pada manusia. Hasil uji kuratif kombinasi aplikasi borrelidin dan fumagilin terhadap infeksi P. berghei pada mencit Swiss Webster menghasilkan parasitemia terendah sebesar 5%, dibandingkan dengan kelompok kontrol yang mencapai 15%. Perubahan histopatologis yang ditemukan meliputi dilatasi sinusoida, pembengkakan hepatosit, dan keberadaan hemozoin. Hasil uji supresif menunjukkan pemberian borrelidin 0,25 mg/kgbb ip memiliki nilai parasitemia terendah dibandingkan dengan kelompok perlakuan lainnya di hari ke 15 pi. Hasil uji in vivo (uji kuratif) pada dosis 25 mg/kgbb episitoskirin A menunjukkan persentase parasitemia terendah dan gambaran histopatologi dengan kerusakan minimal dibandingkan dengan dosis yang lebih tinggi. Pada uji supresif, dosis 12,5 mg/kgbb memiliki persentase parasitemia terendah, yakni 17,7% dan tingkat kelangsungan hidup tertinggi, yaitu 43% pada hari ke-15 pi. Hasil uji in silico episitoskirin A menunjukkan prediksi ikatan yang kuat dan stabil dengan enzim dihydrofolate reductase, laktat dehidrogenase, dan plasmepsin pada P. falciparum sebagai target untuk obat antimalaria. Hasil uji sitotoksitas menunjukkan nilai CC50 4,4 µM, dan indeks selektifitas 17,6 yang menunjukkan potensi sebagai antimalaria. Uji antimalaria borrelidin, fumagillin, dan episitoskirin A terhadap P. inui pada M. fascicularis yang terinfeksi secara alami secara ex vivo menggunakan serum hasil optimasi, yaitu kombinasi Albumax 10% dan FBS 10%. Hasil menunjukkan borrelidin memiliki daya hambat tertinggi pada dosis 10 µM, diikuti oleh fumagillin, dan episitoskirin A. Analisis statistik tidak menunjukkan perbedaan signifikan antara borrelidin, fumagillin, dan artemisinin, namun borrelidin berbeda secara signifikan dengan episitoskirin A (p<0,05). Borrelidin menunjukkan potensi yang lebih baik sebagai terapi antimalaria untuk P. inui secara ex vivo. Meskipun demikian, episitoskirin A menunjukkan penghambatan yang stabil pada konsentrasi rendah, memberikan peluang untuk penelitian lebih lanjut yaitu sebagai terapi kombinasi dengan antimalaria lainnya. Hasil penelitian ini dapat membuka wawasan pengobatan untuk malaria simian dan malaria pada manusia.