Apa yang Dilakukan Para Ahli Virus di Laboratorium?
SURABAYA, FaktualNews.co – Virologi adalah ilmu yang mempelajari tentang virus. Bidang studi khusus termasuk melihat genetika dan sifat penyebab penyakit dari virus.
Virologi juga mempelajari tetang spesies virus yang berbeda, dan bagaimana biologi virus dipengaruhi oleh vaksin, perawatan dan/atau obat-obatan.
Alasan mempelajari virus
Virus tidak memiliki otak, tetapi mereka memiliki “tujuan” evolusioner – mereka ingin menyebarkan genomnya ke sebanyak mungkin sel.
Seluruh mesin biologis mereka didasarkan pada pengejaran ini, termasuk kemampuan luar biasa mereka untuk beradaptasi agar terus menyebar.
Ini mungkin tidak berdampak besar pada tubuh yang mereka gunakan sebagai inang – misalnya, kutil mengganggu dan sedikit sakit, tetapi orang jarang meninggal karena Human papillomavirus (HPV) yang menyebabkan kutil jari yang umum. Tetapi virus lain, seperti Ebola, dapat menyebabkan gejala yang menyebabkan kematian.
Menurut Farhid Hemmatzadeh, seorang profesor virologi di Universitas Adelaide, virus adalah bagian besar dari alam.
“Virus tidak hanya menyebabkan penyakit pada manusia dan hewan – mereka menyebabkan penyakit pada tumbuhan dan mikroorganisme lainnya. Semua organisme. Bahkan sel bakteri, artinya mikroba lain, memiliki virusnya sendiri. Mereka menjadi sakit, dan mereka akan mati karena virus,” kata Farhid Hemmatzadeh di lansir Cosmos Magazine
Ini bisa membuat mereka sangat berbahaya, seperti yang bisa kita lihat dari pandemi dulu dan sekarang. Jika virus yang membunuh juga menyebar dengan cepat, kita perlu memiliki pengetahuan yang cukup untuk melawannya – atau, idealnya, mencegah penyebaran.
“Jelas ada banyak alasan untuk mempelajari virus,” kata Ross Balch, seorang mahasiswa PhD di Fakultas Kedokteran Universitas Queensland.
“Virus dapat menginfeksi manusia, dan faktanya sepanjang sejarah kita telah melihat virus menyebabkan kerusakan kesehatan yang tak terhitung pada manusia. Untuk menemukan pengobatan virus untuk vaksin, kami perlu memahami cara kerjanya, dan itu melibatkan penanganan virus. ”
Virus akan terus berubah dan bermutasi untuk menjadi lebih baik dalam menyebar, jadi virologi adalah bagian penting untuk memahami dunia kita.
“Kami perlu tahu bagaimana mereka hidup, bagaimana mereka berkembang biak dan bagaimana mereka menghasilkan penyakit,” kata Hemmatzadeh. “Itulah mengapa virologi adalah bagian besar dari biologi secara umum, dan bagian besar dari studi penyakit menular pada hewan manusia.”
Tak semua virus buruk
“Virus juga bisa sangat berguna dalam perawatan kesehatan,” kata Balch. “Ada virus tertentu yang menginfeksi bakteri, dan mereka sebenarnya dapat digunakan sebagai pengobatan melawan bakteri.”
Virus juga dapat digunakan dalam penelitian lain; misalnya, ahli genetika molekuler dapat menggunakan vektor virus – yaitu, virus yang dimodifikasi dengan sedikit DNA yang diteliti – untuk mengirimkan DNA ke dalam sel bakteri untuk melihat bagaimana gen akan bekerja atau membuat protein.
Virus, atau mekanisme virus, sudah umum dalam biologi molekuler sejak tahun 1970-an.
Mempelajari virus untuk pencegahan atau respon?
Mempelajari virus tertentu bisa didorong oleh langkah antisipasi, tapi juga bisa dilakukan sebagai keharusan untuk merespon kemunculan virus atau varian virus baru.
Hal kedua itu karena kadang-kadang virus baru diketahui muncul secara spontan, sehingga banyak penelitian akan dilakukan setelah virus itu muncul.
Tetapi ada juga penelitian virus harus dilakukan untuk mencegah dampak besar setelah beberapa virus yang dicurigai berpotensi akan berubah atau bermutasi menjadi jahat.
“Seandainya kami lebih banyak menangani virus Corona, kami akan lebih siap menghadapi pandemi saat ini,” kata Balch.
“Misalnya, banyak pengobatan yang memulai pengembangan kehilangan dana setelah lima tahun atau lebih [setelah] wabah virus korona terakhir. Tapi kemudian yang baru datang dan kami belum siap.
“Dan itulah yang sebenarnya terjadi – kita perlu bersiap untuk menghadapinya jika mereka menyebar ke populasi untuk membuat perawatan dan membuat vaksin.”
Teknologi dan teknik yang digunakan di laboratorium virologi
Pertama-tama, ahli virus memerlukan sedikit virus yang sedang dipelajari. “Ini berasal dari sampel penyakit yang dikirimkan ke lab, atau [dikumpulkan untuk] penelitian di lab kami,” kata Hemmatzadeh.
Awalnya sampel ini tidak terlalu berguna untuk penelitian karena mengandung segala macam hal lain, seperti darah, ingus atau air liur. Karena itu langkah pertama virus harus dikeluarkan dari sampel.
“Standar emas dan metode tradisional yang ditetapkan di setiap laboratorium virologi adalah isolasi virus,” kata Hemmatzadeh.
“Itu berarti kami bekerja dengan virus hidup dan menggunakan teknik kultur sel, atau teknik telur ayam, untuk mengisolasi, menyebarkan dan mempelajari virus. Mereka hanya berlaku untuk virus hidup di sebagian besar kasus karena mereka memiliki risikonya sendiri, dan mereka membutuhkan fasilitas kultur sel yang sangat, sangat khusus,” dia menjelaskan.
Virus memerlukan inang karena terbuat dari RNA yang rapuh, sehingga dimasukkan ke dalam sel khusus untuk digunakan dalam teknik biologi molekuler lainnya. Karena sel-sel tersebut sekarang memiliki genom virus, mereka sempurna untuk analisis genetik.
Banyak laboratorium virologi menggunakan teknik dari biologi molekuler, seperti PCR – teknik yang membantu peneliti mengidentifikasi gen tertentu yang mungkin umum pada virus, yang dapat diikuti dengan pengurutan genom untuk mengidentifikasi genom virus baru, atau untuk melacak mutasi genetik kecil yang mungkin membuat virus lebih bermasalah.
Sifat individu virus juga dapat dipelajari untuk memahami bagaimana virus berinteraksi dengan tubuh. Misalnya, ini dapat membantu mengidentifikasi virus yang mungkin menyebar dengan sangat cepat atau mempelajari dengan tepat bagaimana protein virus tertentu dapat masuk ke dalam sel.
Semua jenis pengobatan virus – termasuk vaksin – perlu diuji secara menyeluruh sebelum dapat dibawa ke pengadilan. Ini melibatkan beberapa langkah, di mana virus diisolasi, diurutkan secara genetik, dan menjalani beberapa tes in vitro (yaitu, dalam cawan Petri atau tabung reaksi) bahkan sebelum dapat diuji pada model hewan.
“Metode ketiga yang kami gunakan di laboratorium virologi [disebut] serologi, yang berarti kami mendeteksi antibodi dalam tubuh manusia atau hewan,” kata Hemmatzadeh. “Di lab saya, kebanyakan hewan.
“Kami bekerja dengan virus hewan, dan kami mendeteksi antibodi terhadap virus dalam darah hewan. Kami [dapat] mengatakan, ‘hewan-hewan itu terpapar virus ini’, atau ‘hewan itu positif terkena virus ini’, atau ‘hewan-hewan itu negatif untuk virus ini’. ”
Mereka juga menggunakan teknik yang disebut western blotting untuk memisahkan protein virus dalam zat seperti jeli berdasarkan ukurannya, dan mendeteksi protein mana yang ada dalam sampel, apa struktur proteinnya, dan bagaimana perilakunya.
Ini hanyalah contoh dari apa yang terjadi, tetapi ini semua adalah teknik biologi molekuler yang cukup standar yang juga digunakan di laboratorium lain, dari genetika hingga kesuburan hingga laboratorium penelitian tanaman.
Apakah laboratorium virologi hanya berfokus pada satu jenis virus?
Ada sangat banyak virus yang ada di dunia ini. Mungkin tak hitungannya tak terhingga. Tapi tentu saja tidak semua virus tersebut mempengaruhi kesehatan manusia.
Tapi lab pasti bisa mempelajari lebih dari satu, karena ada banyak pengetahuan saling silang dalam hal bagaimana virus berperilaku.
“Ini sepenuhnya tergantung pada fokus penelitian di lab [tetapi] hampir tidak mungkin satu lab difokuskan pada semua virus,” kata Hemmatzadeh.
“Misalnya di lab saya, dalam hal penelitian, kami terutama berfokus pada influenza dan virus penyakit Newcastle untuk burung. Dan, di sisi lain, kami [juga] fokus pada Parvovirus dan virus hewan peliharaan secara umum,” lanjut dia.
Bagaimana virus bisa tetap hidup untuk diteliti
Virus membutuhkan sel inang untuk tetap hidup. “Virus sangat rapuh,” kata Balch.
“Salah satu hal menarik dengan bekerja dengan mereka adalah sebenarnya sangat sulit menumbuhkan virus, karena mereka membutuhkan kondisi yang sangat spesifik – karena mereka sangat mudah dibunuh. Inilah alasan mengapa mencuci etanol di tangan Anda sangat baik untuk menghilangkan virus corona,” Balch menjelaskan.
Untuk mengatasi hal ini, virus dimasukkan ke dalam sel khusus yang dapat ditanam di cawan petri. Sel-sel tersebut dirancang khusus untuk tumbuh di laboratorium, dan seringkali membutuhkan sedikit usaha untuk tetap hidup – hanya sedikit gula atau nutrisi dalam bentuk media seperti agar-agar.
Sel-sel juga suka tumbuh pada suhu yang tepat, sehingga mereka dapat dipaksa untuk memulai atau menghentikan reproduksi dengan mudah dengan menaikkan atau menurunkan suhu.
Saat tidak digunakan, virus disimpan di fasilitas bersuhu -80 °C, atau dalam nitrogen cair, yang pada suhu -196°C sangat dingin sehingga kehidupan tidak dapat benar-benar ada – sebaliknya, virus tetap dalam keadaan tidak aktif .
“Sebenarnya ada daftar mereka secara nasional di Australia,” kata Balch.
“Jika Anda mengerjakan sesuatu yang level tiga, kami tahu setiap organisme level tiga. Kami tahu di mana itu karena kami menyimpannya dalam daftar,” ujar Balch.
***
