Transcript
OFHLPO2J9tU • Virtual Screening Stages to Find Bioinformatics-Based Drug Candidates
/home/itcorpmy/itcorp.my.id/harry/yt_channel/out/EnsiklopediaAhmadFauzi/.shards/text-0001.zst#text/0227_OFHLPO2J9tU.txt
Kind: captions Language: id Assalamualaikum warahmatullahi wabarokatuh berjumpa lagi dengan saya di channel YouTube saya ensiklopedia Ahmad Fauzi channel yang menjelaskan berbagai hal yang berkaitan dengan penelitian analisis data publikasi ilmiah dan berbagai pengetahuan lain yang mungkin dapat meningkatkan pengetahuan ataupun keterampilan kalian di video kali ini Mari kita pelajari bagaimana tahapan pencarian kandidat obat menggunakan bioinformatika khususnya menggunakan metode virtual screen sebelum kita membahas Apa itu virtual streaming Mari kita ingat terlebih dahulu terkait metabolisme metabolisme secara sederhana merupakan reaksi kimia yang terjadi di dalam saya yang Tujuannya adalah untuk mempertahankan sel tersebut untuk tetap dapat hidup kita dapat menyederhanakan mekanisme metabolisme dengan menggunakan skema ini Zata diubah menjadi zat B kemudian cabe diubah menjadi zat c dan seterusnya setiap reaksi kimia Ini Membutuhkan enzim misalkan zat ada berubah menjadi zat B dengan bantuan enzim sedangkan zat b dapat diubah menjadi zat dengan menggunakan enzim n kalau kita ingat struktur dari suatu enzim sebetulnya ukuran enzim itu jauh lebih besar dari zat yang diubah di sini bisa kita lihat ya zat itu dikenal juga sebagai substrat suatu substrat atau suatu zat dapat diubah oleh enzim di resto tersebut sudah menempel di enzim di daerah abses sehingga substrat dan enzim tersebut membentuk kompleks enzim-substrat Tadi saya sudah pernah singgung bahwasanya metabolisme itu bertujuan untuk mempertahankan suatu sel untuk tetap dapat hidup namun Adakalanya metabolismenya lajunya terlalu tinggi karena endingnya terlalu aktif dampaknya apa produk yang dihasilkan Nanti terlalu banyak sehingga malah berdampak negatif dari suatu sel oleh karena uh enzim tersebut harus dihambat dengan latar belakang seperti ini peneliti mencari berbagai obat yang tujuannya adalah obat tersebut dapat menghambat kerja enzim sehingga produk dari metabolisme dapat ditekan kita dapat kita pernah mempelajari ya bahwasanya suatu Enzim dapat ditekan kerjanya bila dia BAB menempel dengan editor editor merupakan zat molekul lain yang dapat menekan kerja dari suatu enzim nah berbagai obat itu didesain untuk dapat menjadi ini piton dari suatu enzim sehingga ini fitur tersebut dapat menangkap enzim tersebut kebanyakan editor itu nanti dapat berikatan di situs aktif dampaknya kalau ini bitor sudah berikatan dengan situs aktif maka Sutra tidak bisa meninggal di situ sakit tersebut sehingga country Kompleks enzim-substrat tidak dapat terbentuk misalkan saja ya suatu obat itu berperan sebagai inhibitor dari enzim m sehingga banyak enzim m nanti yang berikatan dengan inhibitor sebut sehingga dan b dapat ditekan pembentukannya kalau zat dia sudah ditekan pembentukannya maka tentunya dan zat yang dihasilkan juga akan rendah sehingga metabolismenya tetap dapat terjadi namun produk yang dihasilkan tidak terlalu banyak salah satu pendekatan Bagaimana suatu obat design namun kalau kita berbicara terkait Bagaimana desain obat sebetulnya tahapan ini membutuhkan waktu yang bertahun-tahun pada umumnya diawali dengan pencarian dalam pencarian kandidat obat kebanyakan mendesain obat itu melibatkan 5000 hingga 10.000 senyawa Hai jadinya peneliti atau pengembang obat itu melibatkan 5000 hingga 10.000 senyawa untuk dicari manakah kan di dekat dicat yang kami miliki ini yang berpotensi sebagai obat Pada tahapan ini para peneliti melakukan identifikasi target-target itu proteinnya kemudian senyawa ini di juga dilihat efek terapeutiknya kemudian Selain itu peneliti juga harus mengembangkan Bagaimana caranya menguji 10.000 senyawa tersebut Apakah dia layak menjadi kandidat obat atau tidak tampan Ini Membutuhkan waktu tiga hingga lima tahun setelah nanti menemukan kandidat ketat obat yang berpotensi nanti perlu dia juga dilakukan uji praklinis juga nah uji praklinis ini nanti melibatkan 2000.rar Athaya kebanyakan 250 senyawa yang sudah lolos Tahapan pertama ini dari 10.000 senyawa hanya dipilih sekitar 250 sinyal nah pada Khan ini kandidat-kandidat obat itu satu persatu juga diuji Bagaimana efeknya Apakah dia akan menjadi racun jadinya ada pengujian toksisitas kemudian pengujian lain misalkan ini pkpd kemudian avnet dan berbagai pengujian yang lain nah tapi klinis ini biasanya membutuhkan waktu satu hingga dua tahun setelah preklinik selesai nanti dilakukan uji klinis ya jadinya dari 250 senyawa yang diuji menghasilkan bisakan 5 senyawa terbaik Dimas senyawa yang lolos uji praklinis nah lima senyawa tersebut nanti diuji klinis ada fase 1 ada fase2 ada fase 3 dari uji preklinik dan ini bisa saja membutuhkan waktu enam hingga tujuh tahun nah sehingga nanti akan menghasilkan senyawa yang lolos uji klinis nah dia akan menjadi kandidat obat terkuak yang biasanya hanya menghasilkan satu tadi tobat terbaik kita tobat terbaik tersebut dipilih nanti akan masuk Kapan regulatory approval diajukan ke lembaga yang fungsinya adalah menentukan apakah obat ini layak dipasarkan atau tidak Ini bisa saja membutuhkan waktu satu hingga dua tahun ataupun bahkan sampai 15 tahun di sini bisa kita lihat ya proses pendisiplinan suatu obat itu sangat lama bertahun-tahun bisa mencapai 15 tahun ataupun bahkan sampai 30 tahun sehingga di sini bisa kita lihat untuk mencari satu obat saja membutuhkan 5000 hingga 10.000 senyawa kandidat yang membutuhkan waktu yang sangat panjang yang tentunya tahapan ini sangat menjenuhkan membosankan dan tentunya juga membutuhkan waktu dan tenaga serta biaya yang tidak sangat tidak di gudang kecil sangat besar kita lihat saja di awal ini ada 10.000 senyawa yang perlu dicari diuji dilihat diidentifikasi dan tentunya setiap senyawa itu butuh peralatan tertentu butuh pengujian tertentu jadinya kita mencari satu obat diawali dengan kita mengidentifikasi 10.000 senyawa ini tentunya sangat berat namun Alhamdulillah dengan perkembangan ilmu kita mengenal pendekatan lain dalam pencarian dan tidak tobat kita mengenal bioinformatika dengan bikin formati teh kita bisa menyiram bisa menyingkap kapan ini kita dapat menghemat pembiayaan Pada tahapan ini kenapa karena dengan pendekatan Informatika kita bisa melakukan tahapan ini dengan berbasis komputer dengan menggunakan bantuan komputer kita tidak perlu menggunakan berbagai alat-alat di laboratorium kita hanya perlu membutuhkan struktur senyawa tersebut Lalu kita Rani kita analisis menggunakan komputer nah salah futaba salah satu pendekatan dalam di Informatika untuk tujuannya adalah mencari kandidat obat adalah dengan menggunakan virtual screen cleaning merupakan teknik komputasi yang digunakan untuk proses pencarian jadi dan obat dari database tetapi sekumpulan karena kita berbicara keadilan obat tetap disini merupakan kumpulan senyawa dengan mengidentifikasi senyawa mana yang strukturnya paling dapat berikatan dengan target obat jadinya di Virtual cleaning itu kita mencari bibit-bibit yang bisa menghambat enzim sehingga enzim tersebut dapat ditekan kerjanya sehingga metabolisme yang terlalu tinggi yang menyebabkan penyakit tertentu sehingga penyakitnya dapat itu virtual lab Ternyata banyak Nah sebelum membahas tahapan yang kita perlu mengetahui apa saja macam dari ketua krim secara umum virtual skrining itu ada dua yang pertama adalah ligan bisnis yang kedua adalah reseptor Biznet ya ini dua metode umum yang ada di Ciruas Line kalau 13 nyatet secara sederhana adalah kita mencari senyawa kimia yang mirip dengan hijab nah ini ada istilah baru ligan itu apa nih Gan Itu senyawa yang biasanya ukurannya kecil yang nanti akan berikatan dengan protein target semprotin rakyat itu Misalkan tadi enzim itu molekul kecil yang berikatan dengan protein dalam metode ligan bisnis kita mencari senyawa kimia yang strukturnya mirip dengan metode yang kedua yaitu reseptor base pada metode ini kita tidak mencari struktur kimia yang mirip dengan mudah tetapi kita mencari syukur kimia mono kita mencari senyawa kimia yang mampu berikatan dengan reseptor hidup yang mampu berikatan dengan target yaitu protein atau enzim tersebut kemudian reseptor bisnis ini dapat dibagi menjadi dua yaitu protein-ligand doping dan struktur structure-based farmakofor nah pada video kali ini Mari kita tekan kan pada metode protein-ligand dog Oke sekarang kita bahas tahapannya Nah sekarang sebelum kita melakukan virtual streaming kita harus melakukan persiapan lebih dahulu ada beberapa langkah dalam tahapan persiapan yang pertama tentunya kita melakukan studi literatur kalau kita ingin mendesain suatu obat ya kita harus baca-baca terlebih dahulu kita interest dengan penyakit apa kemudian penyakit tersebut metabolismenya setiap penyebabnya apa Enzim yang terlibat apa begitu misalkan saja ya kita mengenal ada penyakit AIDS penyakit AIDS itu disebabkan oleh virus HIV sama seperti sel tubuh kita HIV itu dapat menginfeksi suatu sel itu juga melibatkan tahapan-tahapan reaksi kimia dan setiap reaksi kimia Ini Membutuhkan enzim misalkan ya di sini ada HIV HIV dapat menginfeksi sel kalau dia bisa menempel di reseptor di membran kemudian kalau sudah menempel di reseptor nanti materi genetiknya masuk Nah materi genetiknya nanti harus digandakan proses penggandaan Ini Membutuhkan enzim-enzimnya kemudian nukleosida saya mungkin kemudian nanti molekul materi genetik puting dadanya akan berikatan dengan genetik dari sel yang diinfeksi di juga nanti membutuhkan enzim kemudian nanti materi genetik Ini bisa digandakan juga membutuhkan enzim gitu Ya pendekatannya seperti yang saya jelaskan di awal untuk mencegah itu dapat ditekan maka kita perlu mencari ini bitor kita perlu mencari tiga-tiganya yang dapat menempel di enzim-enzim yang ada di proses infeksi HIV in kalau kita bisa mencari ligan yang dapat menempel pada salah satu enzim disini dan menyebabkan enzim tersebut tidak dapat bekerja atau ke-n aktivitasnya ditekan Maka nanti esnya dapat ditekan atau mungkin bahkan di obati dalam studi literatur ini kita perlu mencari data terkait fungsi biologis kemudian lingkungan alaminya apa jadinya misalkan inhibitor alami yang mampu menghambat enzim enzim ini apa Hai kemudian ini ya mekanisme ini mati situ ya seperti ini Bagaimana suatu enzim bekerja di reaksi-reaksi ini kemudian proses patologis nya kemudian kita juga perlu melihat perkembangan penelitian yang membahas terkait Bagaimana caranya menekan it's Jangan sampai kita nanti mencari obat yang sebetulnya sudah dicari oleh peneliti sebelumnya setelah sendiri literatur dilakukan kita perlu mengumpulkan data struktur dan aktivitas struktur apa struktur tiga dimensi dari protein targetnya jadinya struktur tiga dimensi dari enzimnya kita akan seperti itu kemudian data aktivitas dari ini bitor ini fitur alaminya tadi itu seperti apa cara kerjanya nah dalam tahapan ini kita bisa menggunakan bantuan database yang kita kenal sebagai PDB protein data bank nanti bisa kalian aksi sendiri ya nadi tetap disini kita nanti bisa mencari berbagai tiga dimensi dari protein-protein yang ada di dalam organisme setelah kita mengumpulkan data struktur dan aktivitas dari protein dan inhibitor kemudian kita masuk ke tahapan selanjutnya yaitu penentuan library-library kumpulan-kumpulan dari senyawa-senyawa yang ingin kita kaji Apakah senyawa tersebut dapat berikatan dengan protein target kita dapat berikatan dengan enzim yang tadi ingin kita hambat kerjanya di sini kita perlu melakukan pengumpulan senyawa nah disini sebetulnya penggemarnya tapi kita menentukan menentukan library ini didasarkan apa library ini didasarkan pada tetap bisa kita punya kumpulan senyawa delete kita yang ingin kita jadikan referensi tersebut pada tahapan ini kita bisa menggunakan database MySQL dan tetapi zinc zinc 15 nah tetapi sini memiliki atau mengandung berbagai ribuan senyawa yang bisa kita gunakan sebagai lefery ketika kita akan melakukan virtual stream.ini tahapan persiapan ada tiga tahapan utama ya Nah setelah tahapan persiapan kita akan melakukan protein-ligand docking yaitu virtual skrining Nadia dengan menggunakan metode protein-ligand Tahapan pertama adalah penyiapan protein targetnya ini kita akan ini protein ini protein targetnya contohnya tadi enzim misalkan ya kemudian setelah protein targetnya sudah kita siapkan struktur Tiga dimensinya kemudian kita tentukan byd pending set dari enzim ini atau tadi kita kenal aktif saya dia bisa saja aktif site atau titik lain dimana individu Hai atau ligan dapat menempel daerah dimana ligan dapat menempel itu kita kenal sebagai baik itu perlu kita identifikasi untuk mengidentifikasi Dimanakah building set dari suatu enzim atau suatu protein target kita kita dapat bahkan beberapa cara yang pertama kita bisa mengkaji literatur terlebih terdahulu Gimanakah byd dari suatu protein yang kita ingin teliti atau kita bisa melihat Kompleks protein inhibitor pada pada literatur yang lain atau kita juga bisa menggunakan Yip roti-roti tetapi selain ya di University referensi-referensi bisa kita baca sebetulnya baik set dari suatu protein yang kita ingin cari inhibitornya atau tidaknya itu ada di daerah mana identifikasi byzel setelah finished teridentifikasi kita melakukan doping doping itu apa docking itu sebetulnya metode yang ajian untuk memprediksi interaksi antara ligan dengan reseptor dengan protein yang kita inginkan ya ini jadinya dalam metode docking kita memprediksi Bagaimana suatu ligan untuk menempel dengan reseptor atau protein yang kita inginkan dari begitu kemudian ini apa ini senyawa-senyawa alam yang kita kumpulkan di library tadi misalkan kita ingin melakukan virtual skrining terhadap obat jadinya kita mengumpulkan struktur senyawa-senyawa alami tadi aja sampai 1000 Nah kita tidak perlu melakukan secara manual tadi di awal sudah saya singgung di tahapan persiapan kita sudah menentukan library kita bisa menggunakan database kita bisa menggunakan tetap Beijing di tetapi zinc ini sudah banyak senyawa udah ada ribuan senyawa tinggal kita pilih saja nah kemudian nanti senyawa-senyawa dari database zinc itu kita Hai dokinchan ke protein target tadi sehingga hasilnya seperti ini Nah setelah itu nanti kita scoring kita score dari ribuan senyawa yang kita jogging karena di kita cari senyawa dengan dengan reseptor ini dengan target kita ini kita cari skor terbaik misalkan dari 1000 senyawa yang kita doping melalui metode virtual sering ini kita cari Lima Besar senyawa dengan skor yang terbaik skornya berdasarkan energinya gitu ya energi ikatan yang paling besar begitu jadinya tahapan terakhir dari protein digado King adalah pemberian skor Nah setelah itu setelah kita menskoring kita akan masuk ke tahapan seleksi Nah dari dari misalkan tadi alimatha A5 senyawa yang memiliki skor yang terbaik perlu kita validasi secara Diana nah validasi computational itu secara sederhana adalah kita membandingkan senyawa senyawa alami yang kita pilih tadi itu ketika diperluas ke ini memang bagus apa enggak betul streamingnya berjalan baik atau tidak Sehingga dalam validasi computational ini kita juga ketika melakukan virtual streaming kita melibatkan senyawa-senyawa lain Anggap saja sebagai kontrol dalam validasi computational kita mengenal istilah ada aktif kompaun ya kelompok-kelompok aktif kompor kelompok senyawa aktif kelompok-kelompok senyawa aktif adalah senyawa-senyawa Yang dilaporkan memang dapat berperan sebagai ligan yang bagus untuk reseptor yang kita pilih tadi gitu ya Ya seperti kontrol positif menyala kemudian Selain aktif komponen kita juga mengenal inaktif tempat inaktif komponen ini kebalikan dari yaitu senyawa-senyawa yang sudah dilaporkan dia tidak Hai dapat menjadi ligan yang baik terhadap reseptor kemudian kita juga mengenal di koi-koi strukturnya mirip aktif namun dia berperan layaknya inaktif begitu ini dia juga bisa berperan sebagai kontrol negatif begitu jadinya Bagaimana caranya melakukan validasi computational dapat dasar virtual skrining tadi kita memasukkan 1000 senyawa alami yang ingin kita dokinchan 1000 senyawa alami yang ingin kita analisis kita juga memasukkan senyawa-senyawa di senyawa-senyawa aktif yang sudah dilaporkan berperan baik sebagai ligan kemudian senyawa-senyawa inaktif Yang dilaporkan sudah yang sudah dilaporkan tidak bagus menjadi Legendary reseptor tersebut atau tidak mampu menjadi ligan dari reseptor tersebut Setelah itu kita perlu melakukan validasi eksperimental tadi masih computational Oh kalau tadi ternyata virtual slime-nya bagus di depan validasi computational hasilnya bagus kemudian akhirnya nanti kita akan mendapatkan senyawa-senyawa terbaik nah senyawa-senyawa terbaik dari hasil virtual sehingga perlu kita validasi secara lepas kita validasi di lab nah awalnya kita melakukan pengujian invitro nah dalam pengujian invitro ini kita lakukan pengujian enzimatis terhadap senyawa alami yang dihasilkan senyawa alami yang memiliki skor terbaik yang hasilnya sudah paling bagus itu kemudian kita siapkan di lab kemudian Kita uji secara enzimatis Nah setelah setelah proses pengujian invitro sudah dilalui dan hasilnya bagus kita lanjutkan dengan pengujian secara invivo kita lihat bagaimana sih senyawa tersebut Apakah dapat diabsorbsi oleh makhluk hidup oleh tubuh kemudian apakah distribusinya bagus menurut bisa ke sel target misalkan kemudian metabolisme dari senyawa tersebut ketika masuk ke dalam tubuh apakah tetap menjadi obat atau malah menjadi racun kemudian setelah itu bagaimana dia dikeluarkan bagaimana dia terlibat dalam proses ekskresi begitu jadinya setelah kita melawan virtual skrining hasil virtual Suryani kita perlu kita tindaklanjuti gile basah untuk melakukan pengujian in Vitro maupun in Vivo begitu namun sebelum kita ke lembasa Adakalanya ya hasil virtual streaming kita itu tidak langsung Kita uji secara invitro ataupun intim secara Informatika kita juga dapat menguji toksisitas dari Dia kemudian drag lightness dari senyawa yang diperoleh tadi itu kemiripan obat tadi setelah virtual streaming kita mendapatkan lima senyawa terbaik yang paling bagus Nah lima secawa tersebut kita bisa uji toksisitas nya menggunakan Informatika i lebih Sauji adminya absorbsi distribusi metabolisme eksekusinya spesinya secara bioinformatika sehingga bisa jauh dari seniman senyawa tersebut Ternyata ada yang ada yang kemungkinan menjadi toksik ada yang Aslinya jelek sehingga dari lima senyawa tersebut Ya udah tapi empat saja yang lolos dari uji toksisitas yakni menggunakan Informatika tadi sehingga nanti ketika dilakukan dilepas ah kita tidak menguji lima tadi kita cukup menguji 4jam meskipun sudah Kita uji toksisitas adminya menggunakan Informatika tetap Kita juga harus melakukan verifikasi secara in Vitro maupun in Vivo begitu oke demikian penjelasan saya terkait Bagaimana caranya kita melakukan virtual di video selanjutnya Mari kita bahas Bagaimana caranya melakukan Rivers doping dalam pencarian obat khususnya Bagaimana caranya menguji potensi dari senyawa alamiah yah senyawa alami tersebut berpotensi sebagai kandidat obat atau tidak Oke terima kasih assalamualaikum warahmatullahi