A. Pengertian Interferon

Interferon (IFN) termasuk golongan kelompok glikoprotein yang

diproduksi oleh berbagai tipe sel sebagai respon terhadap rangsangan yang

diterima oleh sel. Rangsangan tersebut bisa disebabkan oleh virus, bakteri,

parasit, sel tumor, atau antigen lain. Interferon mempunyai berat molekul

sekitar 20-30 kDa. Interferon juga termasuk dalam golongan sitokin seperti

interleukin (ILS), colonystimulatting factors dan growth factors. Sitokin

bekerja pada reseptor spesifik di permukaan sel dan berfungsi sebagai pengatur

kelangsungan hidup sel, proliferasi sel, diferensiasi dan aktivasi fungsional sel.

Interferon berdasarkan tipe reseptornya dikelompokkan menjadi 2 tipe.

Interferon tipe I berikatan pada reseptor tipe I, yaitu IFN alpha (α), IFN beta

(β), IFN omega (ω), dan IFN tao (τ). Interferon tipe 2 berikatan pada reseptor

tipe 2, yaitu IFN gamma (γ). Hampir semua tipe sel memproduksi IFN tipe-I,

Interferon tipe II hanya diproduksi oleh sel limposit T dan NK-cells (Natural

Killer Cells).

B. Peran Interferon

Interferon memiliki aktivitas spektrum luas dan mekanisme kerjanya

melalui unteraksi yang komplek. Interferon mempunyai aktivitas antivirus,

antitumor, berpengaruh pada metabolisme dan pada diferensiasi sel serta

memodulasi system imun. Interferon dapat mncegah replikasi virus pada sel,

serta dapat mengaktifkan fungsi khusus dari sel meliputi diferensiasi,

pertumbuhan, pengekspresian antigen permukaan dan immunoregulasi sel.

Aktivitas antivirus IFN melalui mekanisme pencegahan replikasi pada sel-sel

sekitar yang terinfeksi. Pencegahan replikasi dilakukan melalui pengikatan IFN

pada reseptor permukaan membrane sel yang mengaktifkan gen-gen pengkode

protein yang menghalangi replikasi virus.

Jalur transduksi sinyal untuk aktivasi transkripsi dan pengekspresian gen

pengkode ifn yaitu melalui jalur Jak-Stat. Protein Signal transducer and

Activator of Transcription (STAT) merupakan factor transkripsi yang dapat

difosforilasi pada residu asam amino tirosin oleh enzim tirosin kinase Janus

Family of Tyrosine Kinase (JAK). Protein STAT terdiri atas tujuh macam yaitu

Stat-1, Stat-2, Stat-3, Stat-4, Stat-5a, Stat-5b, dan Stat-6. Protein JAK terdiri

dari 4 macam yaitu Jak-1, Jak-2, Jak-3 dan Tyk-2.

Mekanisme aksi IFN dimulai dengan zat penginduksi IFN akan memicu

sel untuk mengaktifkan gen ifn sehingga dihasilkan mRNA yang kemudian

diranslasikan menjadi protein IFN. Protein IFN selanjutnya disekresikan keluar

sel. Interferon ekstraselular aklan terikat ke reseptor pada membrane sel

sekitarnya. Proses pengikatan IFN pada reseptor ini akan menginisiasi sinyal

kaskade JAK/STAT yang selanjutnya akan menstimulasi ekspresi gen

penghasil protein efektor. Protein efektor akan memediasi efek IFN sebagai

antivirus, antitumor, dan imunomodulator. Sel yang teraktivasi juga dapat

menghasilkan protein activator bagi sel lain sehingga menghasilkan protein

efektor.

Proses transduksi sinyal diinisiasi oleh peningkatan IFN pada subunit

reseptor tirosin kinase. Peningkatan IFN akan mengaktivasi factor transkripsi

Jak dan Statmemalui fosforilasi tirosin. Kinase Jak-1 dan Tyk-2 yang

teraktivaasi oleh IFN α dan IFN β akan menghasilkan fosforilasi dan dimerisasi

protein Stat-1 (p91) dan Stat-2 (113) yang selanjutnya ditranslokasi bersama

IRF-9 (p48) ke inti sel. Komplek ketiga protein ini disebut dengan IFN-

Stimulated Gene Factor 3 (ISGF 3) yang dapat mengaktifkan gen-gen

pengkode ifn α dan β melalui IFN-Stimulated Response Element (ISRE). Pada

IFN γ kinase Jak-1 dan Jak-2 yang teraktivasi akan memfosforilasi dan

menyebabkan homodimerisasi protein Stat-1 yang kemudian ditranslokasi ke

inti sel. Komplek dimer ini disebut dengan Jak-1 dan Gamma Activation

Factor (GAF) yang mengaktifkan gen-gen pengkode ifn γ. Komplek GAF akan

mengaktivasi gen-gen IFN γ melalui elemen Gamma Activated Sequence

(GAS).

C. Aplikasi Bioteknologi dalam Proses Pembuatan Interferon INFα2b

Kloning DNA merupakan teknik DNA rekombinan yang memungkinkan

untuk dibuatnya satu DNA tertentu dalam jumlah besar dan murni. Metode

kloning DNA melibatkan ligasi sekuen gen manusia ke dalam vektor. Vektor

merupakan urutan DNA yang terdapat di dalam satu sel, tetapi bukan bagian

dari genom sel dan dapat bereplikasi di dalam sel inangnya. Vektor memiliki

origin of replication (ORI) sendiri sehingga mampu memperbanyak diri degan

bantuan mesin-mesin endigen. Vektor kloning juga memiliki marka untuk

seleksi yang memiliki resistensi terhadap antibiotika tertentu. Hanya klon

rekombinan mengandung vektor yang mampu tumbuh dalam media

mengandung antimikroba tertentu. Pembawa kloning dengan DNA yang

diklon di dalamnya akan di perbanyak dalam sel inang dan menghasilkan

sejumlah besar DNA. DNA vektor murni dapat dipisahkan dari DNA genom

sel inang, karena DNA vektor memiliki ukuran jauh lebih kecil.

Produksi kloning suatu gen tertentu didahuli dengan pemotongan DNA

vektor dengan menggunakan enzim restriksi untuk membuka DNA vektor

sirkular menjadi linear. DNA untai ganda linear yang diinginkan dibuat dengan

ujung-ujung yang sesuai untuk diligasikan kedalam celah sehingga terbentuk

kembali vektor sirkuler yang mengandung insert. Vektor rekombinan ini

dimasukan kedalam sel inang melalui proses transformasi.

Proses tranformasi vektor rekombinan kedalam bakteri dilakukan dengan

cara memanaskan campuran DNA dan sel bakteri pada suhu 42BC selama 1

menit (heat shock) atau dengan memberikan aliran listrik (electroporations),

sehingga DNA vektor rekombinan dapat masuk melalui dinding bakteri

kemudian masuk kedalam sel. Setelah proses transformasi selesai, bakteri

ditumbuhkan dalam media agar yang mengandung antibiotik. Pada kondisi ini,

hanya sel yang mengandung vektor rekombinan yang dapat tumbuh dan

membentuk koloni. Tiap koloni bakteri ini disebut klon, tiap klon diperbanyak

dalam media cair untuk dilakukan isolasi DNA dalam jumlah besar. Klon yang

mengandung vektor rekombinan merupakan sumber DNA yang permanen,

karena sel bakteri tidak mati dan dapat terus menerus membelah tanpa batas.

Isolasi DNA terdiri dari beberapa tahap yaitu (1) kultivasi sel dalam media

yang sesuai; (2) pemecahan dinding sel; (3) ekstraksi DNA ; (4) purifikasi

DNA. Proses pemecahan dinding sel bakteri dapat dilakukan secara fisik

dengan cara sonikasi maupun secara kimia dengan menggunakan enzim

lisozim, etilendiamin, tetra asetat (EDTA), dan sodium diodesil sulfat (SDS).

Setelah dinding sel lisis, dilanjutkan pemisahan debris sel menggunakan

metode disentrifus. Metode disentrifus digunakan untuk memisahkan antara

komponen sel yang tidak larut akan mengendap dan ektraks sel dalam

supernatan yang jernih. Ekstrak sel dalam supernatan selain mengandung DNA

juga masih mengandung protein dan RNA yang belum murni.

Proses pemurnian DNA yang paling sering dilakukan yaitu dengan

penambahan larutan fenol ataupun dengan campuran fenol kloroform dengan

perbandingan 1:1, untuk mengendapkan protein dengan cara disentrifus dan

dihancurkan secara enzimatis dengan proteinase. Pemurnian DNA selanjutnya

denngan penambahan RNAse untuk membersihkan DNA dan RNA. Molekul

DNA yang diperoleh kemudian dilakukan presipitasi menggunakan etanol

absulut disimpan pada suhu -20BC, kemudian disentrifus untuk mengendapkan

DNA dan mempermudah pemisahan.

Penggunaan INFα2b rekombinan sebagai protein terapetik telah mendapat

izin dari FDA. Adapun sediaan INFα2b sudah tersedia di pasar farmasi antara

lain Viraferon, Alfatronol, dan IntronA. Produksi interferon INFα2b dengan

memanfaatkan bioteknologi. Umunya, INFα2b diproduksi dalam bakteri E.

Coli menggunakan gen sintesis yang kodonnya disesuaikan dengan

kecenderungan penggunaan bakteri tersebut. INFα2b yang dihasilkan akan

memiliki aktivitas biologi yang baik. Melalui teknologi DNA rekombinan gen

INFα2b diperoleh didapat dari hasil isolasi mRNA INFα2b yang diproduksi di

sel leukosit. Selanjutnya mRNA diubah menjadi cDNA INFα2b dengan

mengggunkan metode RT PCR. cDNA diligasi dengan vektro kloning dan

hasil ligasi ditransformasi ke dalam E. Coli.

D. Aplikasi Penggunaan Interferon dalam Dunia Farmasi

Kakak yang tambahin yaaaa, terimakasiiih kenaaaaaaayk :*