Latar Belakang

Laut memiliki merupakan sumber kekayaan keanekaragaman sumberdaya hayati (biodiversity) yang sangat beragam, dimana telah lebih dari 250.000 spesies telah digambarkan dan lebih dari 8,5 juta spesies masih belum teridentifikasi (Corinaldesi et al., 2017). Indonesia sebagai salah satu negara kepulauan terbesar dengan lebih dari 16.000 pulau memiliki biodiversitas yang dengan berbagai organisme penghasil senyawa aktif yang sangat beragam (UNCSGN, 2016). Salah satu organisme yang hidup di ekosistem laut adalah mikroalga. Mikroorganisme eukariot ini dapat menggunakan energi matahari, nutrisi dan karbondioksida untuk memproduksi protein, karbohidrat, lipid dan berbagai senyawa organik lainnya yang bernilai tinggi (Hayes, 2012; Cuellar-Bermudez et al., 2015). Biomassa mikroalga mengandung lipofilik bernilai tinggi dan senyawa-senyawa seperti hidrofilik (hydrophilic-like compounds) misalnya senyawa fenolik (tokoferol, polifenol, tanin dan flavonoid) serta pigmen (karotenoid, astaxantin, lutein dan phycobiliprotein) (NorzagarayValenzuela et al. 2017; Mourelle et al. 2017; Prasetiya et al. 2016; Gastineau et al. 2014; Borowitzka 1997). Keragaman kandungan senyawa bioaktif tersebut menjadikan mikroalga sebagai kandidat ideal untuk aplikasi yang sangat luas misalnya dalam budidaya perikanan, kosmetik, nutrasetik, kesehatan termasuk industri farmasetik sebagai sumber obat baru (Gastineau et al., 2012, 2014; Mourelle et al., 2017; Prasetiya et al., 2020, 2021).
Salah satu prospek aplikasi dari bioaktif yang dihasilkan oleh mikroalga untuk bidang farmasi dan kesehatan diantaranya yaitu sebagai antivirus. Beberapa spesies mikroalga telah diketahui potensinya sebagai antivirus. Misalnya, senyawa spirulan yang berasal dari Spirulina sp. dilaporkan mampu menghambat penyebaran virus HIV-1, HIV-2, HSV, influenza (de Morais et al., 2015). Selain itu, senyawa pigmen marennine dari diatom genus Haslea dapat digunakan sebagai kandidat antivirus alami terhadap virus HSV-1 (Gastineau et al., 2012; Prasetiya et al., 2020, In press.). Beberapa senyawa lainnya seperti lutein, astaxanthin dan terpenoid yang dihasilkan oleh mikroalga genus Chlorella juga mampu menghambat virus HPV, Hepatitis tipe B dan C, termasuk juga virus dengan sindrom pernafasan akut parah SARS-CoV (de Morais et al., 2015; Silva et al., 2018).
Diantara berbagai penyakit yang disebabkan oleh virus, penyakit virus corona 2019 (CoViD-19) yang disebabkan oleh virus corona baru (SARS-CoV-2) telah terdeteksi pada bulan Desember 2019 dan sejak itu menjadi pandemi global (Chan et al., 2020; Chen et al., 2020). Virus ini telah dilaporkan sebagai anggota baru dari gen β-coronavirus dan terkait erat dengan sindrom pernafasan akut parah coronavirus (SARS-CoV) dan beberapa coronavirus kelelawar (Zhou et al., 2020). Dibandingkan dengan tipe coronavirus yang sebelumnya pernah ditemukan (SARS-CoV dan MERS-CoV), virus SARS-CoV-2 menunjukkan penularan dari manusia ke manusia yang lebih cepat, sehingga WHO hingga saat ini telah menetapkan tentang darurat kesehatan masyarakat di seluruh dunia (Chan et al., 2020; Chen et al., 2020).
Masuknya SARS-CoV-2 ke dalam sel inang dimediasi oleh transmembrane pada protein S glikoprotein yang membentuk homotrimer pada permukaan virus. Protein S coronavirus memiliki 2 subunit fungsional: subunit S1, yaitu suatu receptor binding domain (RBD) yang bertanggung jawab dalam pengikatan ke reseptor di permukaan sel dan subunit S2, berfungsi untuk memediasi fusi berikutnya antara virus dan membrane sel inang (Hoffmann et al., 2020). SARS-CoV-2 RBD akan terikat langsung dengan domain peptide pada sel inang yang mengekspresikan angiostensin-covering enzyme2 (ACE2) misalnya pneumosit, enterosit yang sama dengan reseptor seluler untuk SARS-CoV (Wan et al., 2020).Pada proses fusi membrane antara domain S2 virus dan membrane sel terdapat protease transmembrane serin 2 (TMPRSS2) yang akan memotong RBD subunit S1 dengan reseptor ACE2. Sisi pemotongan polibasik (furin) fungsional ditemukan diantara S1-S2 pada residu S673, T678, dan S586 pada SARS-CoV-2 (Liu et al., 2011; de Wilde et al., 2018).
Hingga saat ini, senyawa terapeutik bertarget (targeted therapeutics) dan pilihan penanganan efektif untuk virus ini masih sangat terbatas (Jin et al., 2020). Oleh karena itu, diperlukan upaya untuk mendesain obat baru berbasis bahan alam yang bisa digunakan sebagai kandidat antivirus SARS-CoV-2 dengan metode penapisan maya (virtual drug screening). Mengingat banyaknya sumberdaya hayati laut Indonesia yang sangat besar dengan lebih dari 15.000 pulau, maka potensi ditemukannya kandidat mikroalga dan senyawa aktif baru yang dihasilkannya juga sangat tinggi. Selain itu, kajian mendalam dari keanekaragaman jenis molekul yang dihasilkannya (chemodiversity) belum dieksploitasi secara optimal. Oleh karena itu, diperlukan studi secara mendalam tentang chemodiversity dari berbagai jenis mikroalga yang ada di perairan Indonesia dan juga potensi senyawa aktif yang dihasilkannya sebagai kajian pendahuluan terhadap kandidat antivirus bersumber dari bahan alam laut untuk penanggulangan pandemi CoViD-19. Manfaat dari riset ini adalah didapatkannya jenis mikroalga laut dan beberapa senyawa yang tepat dan efisien sebagai kandidat antivirus alami sebagai salah satu upaya penanggulangan pandemi virus SARS-CoV-2