HONG KONG SAR – Media OutReach – Sebuah penelitian yang dipimpin oleh Hong Kong Baptist University (HKBU) telah mengungkapkan hubungan antara tingkat antibodi yang turun dengan cepat pada beberapa pasien COVID-19 yang sembuh, dan konsentrasi plasma yang tinggi dari metabolit yang disebut glisilprolin (gly-pro) dan enzim penghasilnya.

Para peneliti juga menemukan bahwa penerapan agen penghambat dapat menangkal aktivitas gly-pro dan enzim penghasilnya, dan ini membantu mempertahankan tingkat antibodi COVID-19 pada model tikus. Temuan ini menawarkan wawasan penting yang dapat membantu pengembangan strategi terapi dan vaksinasi baru terhadap virus.

Hasil penelitian tersebut telah dipublikasikan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), sebuah jurnal ilmiah internasional ternama.

Tingkat antibodi turun pada beberapa pasien COVID-19 yang sembuh

Tingkat antibodi COVID-19 di antara individu dalam suatu komunitas sangat penting untuk kekebalan kelompok terhadap virus. Secara umum, pasien COVID-19 yang sembuh memiliki tingkat antibodi yang tinggi sebagai akibat dari reaksi kekebalan alami mereka. Namun, tingkat antibodi pada beberapa pasien COVID-19 yang sembuh terlihat turun dengan cepat selama beberapa minggu, dan mekanisme yang mendasari fenomena ini masih kurang dipahami.

Sejak awal pandemi, studi penelitian telah mengungkapkan perubahan kadar sitokin dan metabolit plasma pada pasien COVID-19. Berdasarkan pengamatan ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Cai Zongwei, Ketua Profesor Departemen Kimia dan Direktur Laboratorium Kunci Analisis Lingkungan dan Biologi Negara, dan Dr Yang Zhu, penulis pertama makalah ini dan Asisten Profesor Riset Departemen Kimia di HKBU, menyelidiki bagaimana sitokin dan metabolit plasma dikaitkan dengan tingkat antibodi pada pasien COVID-19 yang sembuh.

Metabolit gly-pro terkait dengan tingkat antibodi

Tim peneliti menganalisis profil sitokin dan metabolit dalam sampel plasma dari tiga kelompok subjek. Kelompok pertama termasuk 17 pasien COVID-19 yang pulih dengan tingkat antibodi COVID-19 yang stabil; kelompok kedua termasuk 30 pasien COVID-19 yang pulih dengan tingkat antibodi COVID-19 yang cepat memudar; yang ketiga adalah kelompok kontrol yang terdiri dari 35 orang yang belum terinfeksi COVID-19.

Serangkaian analisis komputasi kuantitatif yang melibatkan penggunaan teknik pembelajaran mesin digunakan untuk membandingkan tingkat sitokin dan metabolit plasma yang berbeda dalam tiga kelompok subjek dalam kaitannya dengan tingkat antibodi COVID-19 mereka. Para peneliti kemudian membandingkan dua kelompok pasien yang pulih dengan kelompok kontrol, dan setiap sitokin dan metabolit dengan tingkat yang berbeda secara signifikan antara kedua kelompok dan kelompok kontrol dipilih. Di antara target terpilih, tingkat 7 sitokin dan 20 metabolit terlihat berbeda secara signifikan antara kedua kelompok pasien COVID-19 yang sembuh.

Para peneliti kemudian menganalisis hubungan antara sitokin dan metabolit yang dipilih dan tingkat antibodi COVID-19 pada pasien yang pulih. Dari data yang terkumpul, mereka menyimpulkan bahwa konsentrasi plasma dari metabolit gly-pro telah meningkat paling tinggi pada dua kelompok pasien yang pulih dibandingkan dengan kelompok kontrol.

Secara keseluruhan, tingkat gly-pro pada kelompok pasien yang pulih dengan tingkat antibodi yang memudar dengan cepat empat kali lebih tinggi daripada kelompok kontrol, sementara tingkat gly-pro pada kelompok pasien yang pulih dengan tingkat antibodi COVID-19 yang stabil dua setengah kali lebih tinggi daripada kelompok kontrol. Berdasarkan hasil tersebut, peneliti menyelidiki hubungan antara kadar antibodi COVID-19 pada pasien sembuh dengan gly-pro, serta enzim penghasil gly-pro yang diberi nama dipeptidyl peptidase-4 (DPP4).

Menghambat gly-pro mempertahankan tingkat antibodi yang stabil

Tim peneliti membuat percobaan model tikus selama empat minggu untuk menguji hipotesis bahwa tingkat gly-pro yang tinggi dikaitkan dengan penurunan cepat tingkat antibodi COVID-19 pada pasien COVID-19 yang pulih. Empat kelompok yang terdiri dari 12 tikus disuntik dengan protein lonjakan virus COVID-19. Kelompok kemudian masing-masing diperlakukan dengan: (1) eksogen gly-pro; (2) inhibitor yang menghalangi degradasi gly-pro endogen; (3) gly-pro eksogen dan penghambat DPP4 (Sitagliptin, yang juga merupakan obat antidiabetes); dan (4) mengandung saline.

Kadar antibodi serum COVID-19 pada semua kelompok serupa pada minggu pertama percobaan. Tingkat antibodi tikus pada kelompok pertama menurun setelah minggu kedua, menunjukkan bahwa peningkatan kadar gly-pro dikaitkan dengan penurunan kadar antibodi COVID-19. Tingkat antibodi tikus pada kelompok kedua, yang memiliki kadar gly-pro relatif stabil, juga mulai menurun pada minggu ketiga.

Penurunan tingkat antibodi yang lebih lambat pada kelompok tikus kedua dibandingkan dengan kelompok pertama menunjukkan bahwa jumlah gly-pro yang bervariasi dikaitkan dengan jumlah waktu tingkat antibodi yang stabil dapat dipertahankan.

Sementara itu, tingkat antibodi tikus pada kelompok ketiga tetap stabil selama percobaan. Ini menunjukkan bahwa ketika aktivitas DPP4 dihambat, efek negatif gly-pro dapat dinetralisir, dan tingkat antibodi COVID-19 yang stabil dapat dipertahankan.

Wawasan baru untuk strategi terapi dan pengendalian penyakit

“Imunitas perisai yang efektif untuk komunitas terhadap penyebaran COVID-19 sangat bergantung pada pemeliharaan tingkat antibodi yang stabil pada individu. Hasil eksperimen kami menunjukkan bahwa penghambat DPP4 dapat secara efektif mempertahankan tingkat antibodi yang stabil pada tikus yang terinfeksi COVID-19. Hasilnya, penelitian kami menawarkan wawasan penting tentang bagaimana kami dapat mengembangkan pendekatan medis serupa untuk mempertahankan tingkat antibodi COVID-19 pada manusia, yang akan berkontribusi pada perjuangan global melawan pandemi,” jelas Profesor Cai.

“Studi lebih lanjut berdasarkan temuan penelitian kami diperlukan untuk mengeksplorasi potensi di bidang terapi dan pengendalian penyakit lainnya, terutama dalam hal aplikasi lain. Misalnya, strategi baru dapat dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi vaksinasi dalam meningkatkan kadar antibodi pada manusia, terutama pada pasien diabetes, populasi berisiko tinggi yang paling rentan terhadap COVID-19,” tutupnya.

Keterangan Foto: Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Cai Zongwei (kiri) dan Dr Yang Zhu (kanan) telah mengungkapkan hubungan antara tingkat antibodi yang turun dengan cepat pada beberapa pasien COVID-19 yang sembuh dan konsentrasi plasma tinggi dari metabolit yang disebut gly-pro dan enzim penghasilnya.