Minggu, 03 Mei 2020

Ilmuwan Bikin Perangkat Deteksi Virus Corona pada Air Limbah

 Tim peneliti dari Universitas Cranfield mengklaim tengah mengembangkan perangkat berbasis kertas untuk mendeteksi keberadaan virus corona yang menyebabkan Covid-19 pada air limbah. Tim peneliti mengaku perangkat buatannya terjangkau, cepat, dan akurat.

Insinyur biomedis Universitas Cranfield Zhugen Yang mengatakan perangkat kertas itu dikembangkan untuk menguji materi genetik dalam air limbah untuk membuktikan konsep dan menguji infeksi. Mereka memperkirakan perangkat akan dapat menawarkan gambaran lengkap dan langsung tentang kesehatan populasi.

"Perangkat ini murah, harganya kurang dari £1 [US$1.24] dan akan mudah digunakan untuk non-ahli setelah perbaikan lebih lanjut," ujar Yang melansir Science Alert.

Yang membeberkan pengembangan perangkat itu bagian dari penelitian pada bidang waste water-based epidemiology (WBE). 

Walaupun memiliki keterbatasan dalam mengekstrapolasi hasil ke sampel yang lebih luas, penelitian itu memiliki banyak keuntungan non-invasif kerana dapat mengumpulkan data mendekati waktu nyata dan hampir akurat.

Yang berkata perangkat yang diusulkan pihaknya bekerja dengan cara dilipat dan dibuka agar asam nukleat patogen dari air limbah tersaring. Bahan kimia yang sudah ditambahkan ke kertas nantinya akan mendeteksi apakah ada asam nukleat yang berasal dari Covid-19.

Ada dua warna untuk membedakan hasil, yakni lingkaran hijau jika Covid-19 terdeteksi dan lingkaran biru jika tidak. Perangkat kertas itu juga mudah ditumpuk, disimpan, diangkut, dan dapat dibakar setelah digunakan.

Berdasarkan penelitian terbaru menunjukkan bahwa Covid-19 terdapat pada urine dan feses, serta dapat bertahan selama beberapa hari di luar organisme hidup.

Dari penelitian itu, peneliti yakin uji air limbah dapat bekerja dengan perangkat yang dikembangkan bisa bekerja. Untuk saat ini, perangkat masih merupakan sebuah konsep dan belum dipraktikkan.

"Dalam kasus infeksi tanpa gejala di masyarakat atau ketika orang tidak yakin apakah mereka terinfeksi atau tidak, deteksi limbah masyarakat real-time melalui perangkat analitik kertas dapat  menentukan apakah ada pembawa Covid-19 di suatu daerah untuk memungkinkan penyaringan, karantina, dan pencegahan yang cepat," kata Yang.

Melansir Science Daily, pendekatan epidemiologi berbasis air limbah (WBE) dapat memberikan cara yang efektif dan cepat untuk memprediksi potensi penyebaran Covid-19. Pendekatan itu mengambil biomarker dalam feses dan urine dari pembawa penyakit yang memasuki jalur pembuangan limbah..

Yang mengatakan kit pengujian cepat menggunakan perangkat berbasis kertas dapat digunakan di lokasi seperti pabrik pengolahan air limbah untuk melacak sumber dan menentukan apakah ada pembawa Covid-19 potensial di daerah setempat.

"Jika Covid-19 dapat dipantau di sebuah komunitas pada tahap awal melalui WBE, intervensi yang efektif dapat dilakukan sedini mungkin untuk membatasi pergerakan populasi lokal itu, meminimalkan penyebaran patogen, dan ancaman terhadap kesehatan masyarakat," ujar Yang.

WBE dinilai sudah dikenal sebagai cara yang efektif untuk melacak obat-obatan terlarang dan mendapatkan informasi tentang kesehatan, penyakit, dan patogen.

Yang juga telah mengembangkan perangkat berbasis kertas serupa untuk berhasil melakukan tes untuk diagnosis veteriner cepat di India dan malaria dalam darah di antara populasi pedesaan di Uganda.

Menguak Alasan Virus Corona Mudah Infeksi Manusia

Peneliti mencoba menguak rahasia virus corona (SARS-CoV-2) bisa sangat mudah menginfeksi manusia. Virus corona saat ini telah menjangkit hampir 100 ribu orang di seluruh dunia.

Sejumlah analisis genetik dan struktural telah mengidentifikasi fitur kunci dari virus yakni, protein di permukaan virus. Protein di permukaan virus dapat menjelaskan mengapa virus menginfeksi sel manusia dengan mudah.

Virus SARS-CoV-2 disebut lebih mudah menyebar dibandingkan penyakit severe acute respiratory syndrome (SARS) yang juga disebabkan virus corona. Virus SARS-CoV-2 telah menginfeksi lebih dari sepuluh kali lipat lebih banyak dari SARS.


Untuk menginfeksi sel, virus corona menggunakan protein 'runcing' yang mengikat membran sel. Proses ini bisa  diaktifkan oleh enzim sel tertentu.

Analisis genomik dari virus baru telah mengungkapkan bahwa protein lonjakannya berbeda dari virus corona lainnya. Penelitian menunjukkan bahwa protein tersebut memiliki site di atasnya yang diaktifkan oleh enzim sel inang yang disebut furin.

Site ini penting karena furin ditemukan di banyak jaringan manusia, termasuk paru-paru, hati, hingga usus kecil. Artinya virus tersebut berpotensi menyerang banyak organ.

Seorang ahli biologi struktural di Universitas Sains dan Teknologi Huazhong, Wuhan, China, Li Hua mengatakan  temuan ini dapat menjelaskan beberapa gejala yang diamati pada orang dengan virus corona, contohnya gagal hati.

"SARS dan virus corona lain dalam genus yang sama dengan virus baru tidak memiliki situs aktivasi furin," ujar Hua mengutip Nature

Aktivasi furin site membuat virus sangat berbeda dengan SARS dalam proses masuknya virus ke dalam sel. Hal ini mempengaruhi stabilitas virus dan penularannya.

Peneliti  juga telah mengidentifikasi situs aktivasi yang memungkinkan virus menyebar secara efisien di antara manusia. Mereka mencatat bahwa furin site ini juga ditemukan pada virus lain yang menyebar dengan mudah di antara orang-orang.

Virus lain ini salah satunya adalah galur (strain) virus influenza. Pada virus ini, situs aktivasi ditemukan pada protein yang disebut haemagglutinin, bukan pada 'runcing' protein.

Para peneliti juga sedang menyelidiki pintu melalui mana virus corona bisa masuk memasuki jaringan manusia yang berupa reseptor pada membran sel. Baik reseptor sel dan protein virus bisa menghasilkan bagi obat untuk memblokir patogen.

Peneliti di Texas Amerika Serikat juga mengidentifikasi alasan lain virus SARS-CoV-2 bisa menginfeksi sel manusia. Penelitian menunjukkan bahwa runcing protein mengikat reseptor di sel manusia yang biasa disebut dengan angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2).

Pengikatan protein ke ACE2 ini disebut 10 kali lebih erat dibandingkan runcing  protein di SARS.

"Memahami penularan virus adalah kunci untuk penahanannya dan pencegahan di masa depan," kata  seorang ahli virologi struktural di University of Washington di Seattle David Veesler.

Tim peneliti Veesler juga telah menemukan bahwa reseptor ACE2 memiliki hubungan sangat dekat dengan ikatan runcing protein. Hal ini menunjukkan bahwa target dari vaksin atau obat. Contohnya obat bisa menghambat reseptor ACE2 sehingga membuat virus corona sulit masuk ke sel manusia.