Potensi Inhibitor Protein Non-struktural 1 (NS1) Berbasis Peptida untuk Mengobstruksi Replikasi Virus Dengue (DENV): Sebuah Kajian Literatur
DOI:
https://doi.org/10.33096/gmj.v3i1.71Kata Kunci:
intervensi berbasis peptida, NS1, protein non-struktural, virus dengueAbstrak
Introduksi: Virus Dengue (DENV) adalah patogen demam berdarah, west nile, dan demam kuning. DENV menyebabkan 390 juta infeksi setiap tahun. DENV memiliki 4 serotipe yang berbeda: DENV-1, DENV-2, DENV-3, dan DENV-4 yang memproduksi sekitar 10 produk protein virus. Tiga diantaranya merupakan protein struktural dan sisanya adalah protein non-struktural, yang salah satunya yaitu NS1. Protein NS1 memiliki peran kunci dalam reproduksi virus dan menstimulasi imun sel untuk melepaskan sitokin vasoaktif yang menyebabkan kebocoran vaskular. Protein ini bisa menjadi kandidat terbaik untuk membuat vaksin atau obat antivirus DENV yang efektif dan aman.
Metode: Ulasan ini di dibuat dari berbagai database seperti Pubmed/Medline, Science Direct, Proquest, Wiley Online Library, DOAJ, dan Cochrane library menggunakan kata kunci spesifik. Terdapat 11 studi yang termasuk ke dalam ulasan ini, dengan 9 diantaranya mendiskusikan tentang NS1 dan 2 sisanya mengenai intervensi berbasis peptida.
Hasil dan Pembahasan: Dengue adalah isu kesehatan global, terutama di negara endemik. Di Indonesia menunjukkan tren positif dari Incidence Rate (IR) per 100 populasi. Perkembangan vaksin dengue tidak menunjukkan hasil dikarenakan perbedaan serotipe virus. Belum lama ini ditemukan bahwa protein NS1 merupakan protein integral yang berperan penting dalam replikasi virus. Sebagai protein non-struktural yang terdapat pada semua jenis serotipe, memunculkan kemungkinan untuk menargetkan protein menggunakan intervensi berbasis peptida. Analisis efikasi secara in vitro pada sel Huh7 terinfeksi dengue menunjukkan penurunan signifikan pada produksi virus yang bergantung dengan dosis. Selain itu, studi in vivo pada tikus menunjukkan hasil peningkatan kemampuan bertahan hidup secara keseluruhan, mengindikasikan adanya keefektifan dari pengobatan.
Conclusion: Kajian ini menunjukkan hasil yang menjanjikan dalam menggunakan intervensi berbasis peptida terhadap protein non-struktural. Penelitian in vivo dan uji acak terkendali untuk menentukan aspek keamanan dan efektivitas biaya dari tata laksana tersebut
Referensi
Akey DL, Brown WC, Jose J, Kuhn RJ, Smith JL. Structure-guided insights on the role of NS1 in flavivirus infection. BioEssays. 2015; 37(5): 489–94. doi:10.1002/bies.201400182
Harapan H, Michie A, Mudatsir M, Sasmono RJ, Imrie A. Epidemiology of dengue hemorrhagic fever in Indonesia: analysis of five decades data from the National Disease Surveillance. BMC Res Notes. 2019; 12: 350
Songprakhon P, Thaingtamtanha T, Limjindaporn T, Puttikhunt C, Srisawat C, Luangaram P, et al. Peptides targeting dengue viral nonstructural protein 1 inhibit dengue virus production. Sci Rep. 2020; 10: 12933
Płaszczyca A, Scaturro P, Neufeldt CJ, Cortese M, Cerikan B, Ferla S, et al. A novel interaction between dengue virus nonstructural protein 1 and the NS4A-2K-4B precursor is required for viral RNA replication but not for formation of the membranous replication organelle. PLOS Pathogens. 2019; 15(5): e1007736–. doi:10.1371/journal.ppat.1007736
Jacobs MG. Dengue virus nonstructural protein 1 is expressed in a glycosyl-phosphatidylinositol-linked form that is capable of signal transduction. The FASEB Journal. 2000; 14(11): 1603–10.
Kao Y-S, Yu C-Y, Huang H-J, Tien S-M, Wang W-Y, Yang M, et al. Combination of Modified NS1 and NS3 as a Novel Vaccine Strategy against Dengue Virus Infection. The Journal of Immunology. 2019 Aug 26;203(7):1909–17.
Modhiran N, Watterson D, Muller DA, Panetta AK, Sester DP, Liu L, et al. Dengue virus NS1 protein activates cells via Toll-like receptor 4 and disrupts endothelial cell monolayer integrity. Science Translational Medicine. 2015 Sep 9;7(304):304ra142–2.
Chen J, Ng MM-L, Chu JJH. Activation of TLR2 and TLR6 by Dengue NS1 Protein and Its Implications in the Immunopathogenesis of Dengue Virus Infection. Kuhn RJ, editor. PLOS Pathogens. 2015 Jul 30;11(7):e1005053.
Glasner DR, Puerta-Guardo H, Beatty PR, Harris E. The Good, the Bad, and the Shocking: The Multiple Roles of Dengue Virus Nonstructural Protein 1 in Protection and Pathogenesis. Annu Rev Virol. 2018; 10–101416.
Scaturro P, Cortese M, Chatel-chaix L, Fischl W, Bartenschlarger R. Dengue Virus Non-structural Protein 1 Modulates Infectious Particle Production via Interaction with the Structural Proteins. PLoS Pathog. 2015 Nov 12; 11(11):e1005277.
Huang Y, Lee C, Wang T, Kao Y, Yang C, Lin Y, et al. The Development of Peptide-based Antimicrobial Agents against Dengue Virus. Curr Protein Pept Sci. 2018 Oct; 19(10): 998–1010.
Chew MF, Poh KS, Poh CL.Peptides as Therapeutic Agents for Dengue Virus. Int J Med Sci. 2017; 14(13):1342-1359.
De La Guardia C, Lleonart R. Progress in the identification of dengue virus entry/fusion inhibitors. Biomed Res Int. 2014; 2014:825039.
Alen MM, Schols D. Dengue virus entry as target for antiviral therapy. J. Trop. Med. 2012; 2012:628475
Rokom. Data Kasus Terbaru DBD di Indonesia [Internet]. Kementerian Kesehatan RI; 2020 [cited 2021 Apr 18]. Available from: https://sehatnegeriku.kemkes.go.id/baca/umum/20201203/2335899/data-kasus-terbaru-dbd-indonesia/
Bhakat S, Karubiu W, Jayaprakash V, Soliman ME. A perspective on targeting non-structural proteins to combat neglected tropical diseases: Dengue, West Nile and Chikungunya viruses. Eur. J. Med. Chem. 2014;87:677–702
World Health Organization. Dengue guidelines, for diagnosis, treatment, prevention and control. World Health Organization; 2009
Norazharuddin H, Lai NS. Roles and Prospects of Dengue Virus Non-structural Proteins as Antiviral Targets: An Easy Digest. Malays J Med Sci. 2018 Sep; 25(5): 6–15.
Cervantes-salazar M, Angel-ambrocio AH, Soto-acosta R, Bautista-carbajal P, Hurtado-monzon AM, Alcaraz-estrada S, et al. Dengue virus NS1 protein interacts with the ribosomal protein RPL18: This interaction is required for viral translation and replication in Huh-7 cells. Virology. 2015; 484: 113-26
Songprakhon P, Thaingtamtanha T, Limjindaporn T, Puttikhunt C, Srisawat C, Luangaram P et al. Peptides targeting dengue viral nonstructural protein 1 inhibit dengue virus production. Scientific Reports. 2020;10(1).
Stevens A, Gahan M, Mahalingam S, Keller P. The Medicinal Chemistry of Dengue Fever. Journal of Medicinal Chemistry. 2009;52(24):7911-7926.
Akey D, Brown W, Dutta S, Konwerski J, Jose J, Jurkiw T et al. Flavivirus NS1 Structures Reveal Surfaces for Associations with Membranes and the Immune System. Science. 2014;343(6173):881-885.
Chen H, Lai Y, Yeh T. Dengue virus non-structural protein 1: a pathogenic factor, therapeutic target, and vaccine candidate. Journal of Biomedical Science. 2018;25(1).
Rathore APS, Paradkar PN, Watanabe S, Tan KH, Sung C, Connolly JE, et al. Celgosivir treatment misfolds dengue virus NS1 protein, induces cellular pro-survival genes and protects against lethal challenge mouse model. Antiviral Research. 2011;92(3):453-60
Low JG, Sung C, Wijaya L, Wei Y, Rathore APS, Watanabe S. Efficacy and safety of celgosivir in patients with dengue fever (CELADEN): a phase 1b, randomised, double-blind, placebo-controlled, proof-of-concept trial. The Lancet Infectious Diseases. 2014;14(8):706-15
