Rancangan (tugas kuliah) : PROGRAM PEMANTAUAN DAN PENCEGAHAN PERKEMBANGAN MERS-CoV DI INDONESIA DENGAN MENGGUNAKAN APLIKASI BIOINFORMATIKA SEBAGAI AGEN DIAGNOSA

Oleh : Maroloan Aruan

TUJUAN PROGRAM
Tujuan Umum
1)Memutus rantai pemularan dan penyebaran virus Mers-CoV di Indonesia dan dari luar Indonesia (baik dari wisatawan atau WNI yang akan pulang ke Indonesia) sehingga dapat meminimalisir kasus kematian.
2)Mendeteksi secara dini kasus Mers-CoV

Tujuan Khusus
1)Mengkaji karakteristik klinis dan epidemiologi Mers-CoV
2)Mengkaji karakteristik molekular Mers-CoV
3)Membandingkan karakteristik klinis dan epidemiologi Mers-CoV dan karakteristik molekular Mers-CoV untuk mengetahui pola perubahan behavior Mers-CoV

1.LATAR BELAKANG
1.1 Coronavirus dan MERS-CoV
Coronavirus adalah salah satu spesies dalam genus salah satu dari dua subfamili Coronavirinae dan Torovirinae dalam keluarga Coronaviridae. Coronaviruses adalah virus yang memiliki pembungkus (enveloped) dengan genom RNA sense positif serta nukleokapsid heliks yang simetri. Ukuran genom coronaviruses berkisar dari sekitar 26-32 kilobasa, merupakan ukuran yang sangat besar untuk virus RNA (de Groot, et al., 2011). Salah satu jenis coronavirus yang saat ini sedang berkembang di Timor Tengah adalah MERS -CoV.

Gambar 1. Skematik MERS-CoV oleh Dr Ian M Mackay

Middle East Respiratory Syndrome (MERS) adalah penyakit pernapasan yang disebabkan oleh virus jenis coronavirus yang pertama sekali dilaporkan menyebar ini Arab Saudi pada bulan September tahun 2012. Virus ini pada awalnya diidentifikasi dari sampel yang diperoleh dari pasien Arab Saudi yang mengalami infeksi pernafasan akut dan kemudian mengalami gagal ginjal akut lalu meninggal (Zaki, et al. 2012). Penyakit ini disebabkan oleh coronavirus yang disebut sebagai Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS -CoV). Menurut Kementrian Kesehatan RI (www.depkes.go.id) MERS -CoV disebut sebagai “novel coronavirus” atau “nCoV”. Virus ini berbeda dengan coronavirus lainnya yang telah ditemukan sebelumnya. Kebanyakan orang yang telah dikonfirmasi terinfeksi MERS -CoV mengalami penyakit pernapasan akut parah, demam, batuk, dan sesak napas dan lebih dari 30% dari orang-orang yang terinfeksi MERS akan meninggal (de Groot, et al., 2013). Menurut penelitian yang dilakukan oleh Asiri, et al (2013) infeksi MERS-CoV dikaitkan dengan angka kematian yang tinggi, dengan persentasi kematian lebih dari 50% kematian di antara pasien yang didiagnosis terinfeksi MERS, selain itu tingkat fatalitas MERS (tingkat kematian) akan naik sesuai dengan bertambahnya usia, yaitu 39% pada pasien dengan usia dibawah 50 tahun, 75% dalam kasus pada usia diatas 60 tahun.

1.2 Perkembangan MERS -CoV secara Global
Sejauh ini, semua kasus MERS-CoV dikaitkan dengan negara-negara di Jazirah Arab (Arabian Peninsula). Virus ini menyebar dari orang sakit ke orang sehat melalui kontak dekat, misal saat merawat orang yang terinfeksi MERS. Pada tanggal 2 Mey 2014, kasus pertama MERS di Amerika Serikat telah dikonfirmasi pada seorang pelancong dari Arab Saudi ke Amerika Serikat yang terinfeksi MERS. Lalu, melalui pengobatan akhirnya pelancong dianggap sepenuhnya pulih dan telah keluar dari rumah sakit. Petugas kesehatan masyarakat telah menghubungi petugas kesehatan, anggota keluarga, dan wisatawan yang memiliki kontak dekat dengan pasien dan tidak ada kontak dengan penderita telah terbukti yang terinfeksi dengan MERS-CoV. Centers for Disease Control and Prevention, Amerika Serikat (CDC) dan mitra kesehatan masyarakat yang lain terus menyelidiki dan menanggapi perubahan situasi untuk mencegah penyebaran MERS-CoV di AS. Kasus ini merepresentasikan resiko kesehatan yang sangat rendah untuk masyarakat di negara ini.
Negara yang telah dikonfirmasi memiliki kasus MERS di Jazirah Arab antara lain : Arab Saudi, Uni Emirat Arab, Qatar, Oman, Yordan, Kuwait, Yaman, dan Libanon. Sedangkan negara dengan kasus travel-associated : Inggris, Prancis, Tunisia, Itali, Malaysia, dan Turki (menurut hasil observasi Centers for Disease Control and Prevention, Amerika Serikat). Badan kesehatan dunia (World Health Organization/ WHO) belum menyatakan kasus Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) sebagai Kejadian Luar Biasa (KLB). Sejak bulan April-Juni 2013, jumlah penderita yang terinfeksi MERS-CoV di dunia tercatat sebanyak 64 kasus (Saudi Arabia 49 kasus, Italia 3 kasus, United Kingdom 3 kasus, Perancis 2 kasus, Jordania 2 kasus, Qatar 2 kasus, Tunisia 2 kasus, dan Uni Emirat Arab 1 kasus) serta dengan 38 kematian.

Gambar 2. Negara yang telah di konfirmasi memiliki kasus MERS (warna hijau)

1.3 Perkembangan MERS -CoV di Indonesia
Bagi negara Indonesia sebagai pengirim jemaah haji terbesar sepanjang tahun, resiko terkena serangan MERS-CoV berpotensi pada jemaah usia lanjut, wanita hamil dan anak-anak yang melakukan umroh atau naik haji. Sehingga pihak Menteri Keagamaan telah mengimbau agar jemaah lanjut usia tidak dianjurkan melaksanakan ibadah umroh. Kasus MERS di Indonesia sejauh ini sudah enam orang pasien suspect yang dirawat di rumah sakit RSUP M Djamil, Padang, Sumatera Barat (Pemberi Informasi dan Dokumentasi/ PPID RSUP M Djamil). Sehingga dengan kejadian ini, dilakukan penetapan berdasarkan surat edaran Kemenkes RI tentang virus MERS-CoV yang menjadi prioritas utama.
Selain di Padang, di Jember seorang perempuan diduga terinfeksi virus Middle East Respiratory Syndrome Corona Virus (MERS-CoV) yang kini tengah dirawat di RSUD dr Soebandi, Kabupaten Jember, Provinsi Jawa Timur. Pasien ini mengalami demam panas tinggi, batuk-batuk dan sesak nafas setelah pulang dari menjalani umroh.

1.4 Penelitian terhadap MERS -CoV
Mengingat perkembangan MERS yang masih baru, investigasi mengenai pola penularan MERS-Cov masih terus dilakukan. Kontak dari pasien yang terinfeksi kepada petugas kesehatan yang merawat dan terhadap orang terdekat masih terus diamati. Pengamatan lebih mendalam yaitu cluster dari kasus infeksi MERS-Cov di Arab Saudi, Jordania, Inggris, Prancis, Tunisia, dan Italia juga dilakukan. Sehingga sampai saat ini belum ada vaksin yang spesifik dapat mencegah infeksi MERS-Cov dan belum ada metode pengobatan spesifik yang dapat menyembuhkan penyakit yang disebabkan oleh MERS-Cov. Perawatan medis hanya bersifat supportive untuk meringankan gejala.

2. PENATALAKSANAAN KASUS MERS -CoV
Uji secara molekular Polymerase Chain Reaction (PCR) untuk MERS-CoV sudah tersedia di Kementerian Kesehatan dan beberapa laboratorium Internasional, namun tes tersebut bukan tes rutin. Di Indonesia sendiri oleh Kementrian Kesehatan melalui Direktorat Jendral Pengendalian Penyakit dan Penyehat Lingkungan sudah ada kebijakan mengenai pemeriksaan Laboratorium untuk penyakit Mers-CoV dengan Metoda RT-PCR dan konfirmasi dengan tehnik sekuensing.
Teknik molekular untuk saat ini merupakan pendekatan yang paling baik untuk pencegahan penyebaran MERS-CoV. Melalui program “Pemantauan dan Pencegahan Mers-CoV di Indonesia dengan Menggunakan Aplikasi Bioinformatika sebagai Agen Diagnosa”, metode RT-PCR yang telah diterapkan oleh Kementrian Kesehatan untuk penatalaksanaan kasus Mers-CoV dapat lebih disempurnakan untuk mengetahui (pemantauan) perkembangan Mers-CoV di Indonesia. Pemantauan Perkembangan Mers-CoV ini perlu dilakukan untuk mengkaji penyebab mengapa virus tersebut “tiba-tiba” menjadi ganas, karena dikhawatirkan ada aspek-aspek dalam kehidupan yang memicu coronavirus menjadi “ganas”.
Analisis Mers-CoV dengan teknik Molecular dengan Pendekatan Bioinformatika
Bioinformatika (bioinformatics) adalah ilmu yang mempelajari tentang penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis (Xiong, 2006). Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika, statiska, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah biologis, terutama dengan menggunakan sekuens DNA dan asam amino. Bioinformatika menyediakan tool yang sangat penting untuk identifikasi agen penyakit diantaranya yang masih hangat adalah penyakit SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) yang merupakan jenis virus yang sama dengan MERS-CoV. Dengan teknik bioinformatik, kita juga dapat mengetahui jika terjadi perubahan sekuan DNA (mutasi) pada coronavirus.

Pendekatan bioinformatika yang dilakukan untuk analisis Mers-CoV adalah dengan membuat marka genetik sebagai agen diagnosa untuk Mers-CoV dengan tahapan sebagai berikut :

1)Degenerate Marka Genetik (desain Primer)
a.Pengumpulan Data Base genom semua jenis Coronavirus yang dapat diambil melalui GenBank, EMBL (European Molecular Biology Laboratory), dan DDBJ (DNA Data Bank of Japan).
b.Melakukan Alignment dengan software Alignment, ClustalX/ ClustalW untuk mengetahui kemiripan sekuen DNA antar jenis Coronavirus.
c.Dari hasil alignment akan terlihat daerah high conserve sebagai daerah yang digunakan untuk membuat (building) sekuen primer/ oligonukelotida.

2)Analisis perbandingan sekuen DNA Virus MERS dengan DNA coronavirus yang sudah ada di Data Base
a.Isolasi RNA coronavirus dari penderita dari beberapa negara, dan mengubah RNA virus MERS menjadi cDNA dengan teknik reverse transkripsi.
b.Amplifikasi cDNA coronavirus tersebut dengan teknik PCR menggunakan marka genetik/ design primer hasil alignment beberapa genom coronavirus.
c.Untuk mengetahui kemiripan sekuen virus MERS hasil PCR, dilakukan homolgy aligment menggunakan BLAST (Basic Local Alignment Search Tool).
d.Untuk mengetahui sejauh mana virus MERS berbeda dengan virus corona lainnya, digunakan ClustalX.


Referensi :
Anonym. 2014. Middle East Respiratory Syndrome (MERS). http://www.cdc.gov/ CORONAVIRUS/MERS/INDEX.HTML . diakses pada tanggal 13 Mei 2014 pukul 17 : 12 WIB.

Assiri, et al. 2013. Epidemiological, demographic, and clinical characteristics of 47 cases of Middle East respiratory syndrome coronavirus disease from Saudi Arabia: a descriptive study. Lancet Infect Dis ; 13: 752-761.

de Groot, et al. 2013. Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) : Announcement of the Coronavirus Study Group. J Virol ; 87: 7790-7792.

de Groot, et al. 2011. "Family Coronaviridae" Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Elsevier, Oxford. pp. 806–828.

Slamet, et al. 2013. Pedoman Umum Kesiapsiagaan menghadapi Middle East Respiratory Syndrome-Corona Virus (Mers-CoV). Dirjen Pengendalian Penyakit dan Penyehat Lingkungan. Kementrian Kesehatan RI.

Supriatna, Edy. 2014. Menag nyatakan WHO belum nyatakan MERS-CoV sebagai KLB . http://www.antaranews.com/berita/434037/menag-nyatakan-who-belum-nyatakan-mers-cov-sebagai-klb. diakses pada tanggal 13 Mei 2014 pukul 17 : 05 WIB.

Xiong, Jin. 2006. Essential Bioinformatics. Cambridge University press. Cambridge, New York.
Zaki. et al. 2012. Isolation of a novel coronavirus from a man with pneumonia in Saudi Arabia. N Engl J Med ; 367: 1814-1820.