Kombinasi Arbidol dan Lopinavir/Ritonavir Berpotensi sebagai Obat COVID-19

Majalah Farmasetika – Ilmuwan telah mengemukakan 3 strategi yang digunakan untuk mengembangkan obat baru pada coronavirus. Strategi pertama melakukan pengujian anti-virus dengan spektrum luas yang ada, starategi kedua dengan database molekuler untuk screening molekuler serta strategi ketiga menggunakan informasi genom dan karakteristik patologis dari virus corona.

Saat ini, beberapa obat sedang dilakukan pengujian secara klinik, seperti klorokuin, favipiravir, remdesivir, umifenovir dan lopinavir/ritonavir. Obat-obat tersebut melakukan penghambatan ketika SAR-CoV-2 akan berikatan dengan reseptor pada tubuh.

Kombinasi dari obat arbidol dan lopinavir/ritonavir sangat efektif dalam menghambat SAR-CoV-2 ketika berikatan dengan enzim ACE2. Teknik formulasi dari arbidol maupun lopinavir/ritonavir bertujuan untuk meningkatkan bioavailabilitas maupun sifat farmakokinetik.

Hasil uji klinik diperoleh bahwa kombinasi kedua obat tersebut berada pada fase 4 yang dilakukan pengujian pada 3 kelompok berbeda. Namun, prospek kedepan kombinasi obat tersebut berdasarkan beberapa penelitian mengatakan bahwa tidak meningkatkan efek hasil klinis pada pasien melainkan memberikan efek samping.       

Penemuan Obat

Dalam perang menanggulangi coronavirus, para ilmuwan telah menemukan tiga strategi untuk mengembangkan obat baru.

Strategi pertama adalah menguji anti-virus spektrum luas yang ada. Interferon, ribavirin, dan penghambat siklilin yang digunakan untuk mengobati pneumonia korona termasuk dalam kategori ini. Keuntungan dari terapi ini adalah karakteristik metabolik, dosis yang digunakan, kemanjuran potensial dan efek sampingnya jelas karena telah disepakati untuk mengobati infeksi virus. Tetapi kerugiannya adalah bahwa terapi ini terlalu “broad-spectrum” dan tidak dapat membunuh virus corona dengan cara yang ditargetkan, dan efek sampingnya tidak boleh diremehkan.

Strategi kedua adalah menggunakan database molekuler yang ada untuk menyaring molekul yang mungkin memiliki efek terapeutik pada coronavirus. Skrining throughput tinggi memungkinkan strategi ini, dan fungsi baru dari banyak molekul obat dapat ditemukan melalui strategi ini, misalnya, penemuan obat infeksi HIV yaitu lopinavir/ritonavir.

Strategi ketiga secara langsung didasarkan pada informasi genom dan karakteristik patologis dari berbagai virus corona untuk mengembangkan obat-obatan baru yang ditargetkan dari awal. Secara teoritis, obat yang ditemukan melalui terapi ini akan menunjukkan efek anti-coronavirus yang lebih baik, tetapi prosedur penelitian obat baru mungkin membutuhkan waktu beberapa tahun, atau bahkan lebih dari 10 tahun (Wu et al., 2020).

Beberapa obat saat ini sedang mengalami uji klinik, seperti klorokuin, favipiravir, remdesivir, umifenovir dan lopinavir/ritonavir sebagai inhibitor. SARS-CoV-2 mengalami siklus replikasi dalam memperbanyak diri, dimana partikel SAR-Cov-2 akan berikatan dengan reseptornya [angiotensin-converting enzyme-2 (ACE2), aminopeptidase N (APN; CD13), dan dipeptidyl peptidase 4 (DPP4; CD26)]. RNA virus akan melewati host cell dengan bantuan RNA-dependent RNA polymerase (RdRp), sehingga menghasilkan RNA virus. Ketika proses metilasi RNA, maka RNA cup yang terbentuk akan digunakan untuk melindungi respon imun inang host yang mencakup sekresi interferon (IFN) dan sitokin (CK). Virus (guanine-N7)-methyltransferase (N7-MTase) memiliki peranan penting dalam capping RNA, dimana menggunakan donor metil S-adenosyl-methionine (SAM). Proses sintesis RNA virus dan translasi protein dikaitkan dengan pH-dependent membrane stress, yang dapat menimbulkan efek buruk terhadap sel-sel imun dan non-imun. Jika siklus replikasi virus tidak dihambat dan sel yang terinfeksi tidak diatasi, maka virus yang packed akan disebarluaskan ke sel lain pada inang. Obat yang diusulkan untuk covid-19 dapat dilihat dan ditunjukkan oleh bold lines pada gambar dibawah ini.

Gambar 1. Acting points yang diusulkan sebagai anti-SARS-CoV-2 dalam siklus replikasi virus (Asai et al., 2020)

Umifenovir atau (ethyl-6-bromo-4-[(dimethylamino) methyl]-5-hydroxy-1-methyl-2-[(phenylthio) methyl]-indole-3-carboxylate hydrochloride monohydrate dengan nama dagang adalah arbidol.

Arbidol merupakan senyawa antivirus spektrum luas yang dibuat oleh Rusia, dimana digunakan untuk mengobati virus influenza A dan B serta virus hepatitis C. Meskipun mekanismenya sedikit berbeda yang tergantung pada virus, dilaporkan bahwa arbidol menghambat fusi virus dengan cara melalui membran sel inang dan selanjutnya masuk ke dalam sel inang (Asai et al., 2020).

Akhir-akhir ini, pengujian dari lopinavir/ritonavir sebagai inhibitor protease untuk HIV, dilakukan pada pasien orang dewasa yang dirawat di rumah sakit dengan terpapar covid-19 menunjukkan bahwa hasil yang tidak dapat diamati ketika perawatan. Studi kohort retrospektif lain dengan melakukan pengujian pada arbidol yang dikombinasikan dengan lopinavir/ritonavir menunjukkan hasil yang sangat efektif sebagai inhibitor terhadap covid-19 dibandingkan dengan hanya menggunaan lopinavir/ritonavir saja.

SAR-CoV-2 membutuhkan aktivasi pada permukaan sel, sehingga arbidol yang dikombinasikan dengan lopinavir/ritonavir akan mencegah pengaktifan virus tersebut (Asai et al., 2020). Potensial target pengobatan untuk mekanisme covid-19 dapat dilakukan pada ACE2, Dipeptidyl Peptidase 4 (DPP4; CD26), dan Aminopeptidase N (APN; CD13). Target kombinasi obat antara arbidol dengan lopinavir/ritonavir bekerja dengan menghambat ACE2. Angiotensin Converting Enzyme 2 (ACE2) merupakan reseptor fungsional untuk SARS-CoV-2, ditentukan melalui pengurutan sel tunggal, serta analisis struktural protein (Asai et al., 2020).

Siklus hidup SARS-CoV-2 dalam sel inang, yaitu memulai siklus hidupnya ketika protein S berikatan dengan reseptor seluler ACE2. Setelah pengikatan reseptor, perubahan konformasi pada protein S memfasilitasi fusi envelope virus dengan membran sel melalui jalur endosom. Kemudian SARS-CoV-2 melepaskan RNA ke dalam sel inang.

Genom RNA diterjemahkan ke dalam poliprotein replikasi virus pp1a dan 1ab, yang kemudian dibelah menjadi produk-produk kecil oleh proteinase virus. Polimerase menghasilkan serangkaian mRNA subgenomik oleh transkripsi diskontinyu dan akhirnya diterjemahkan menjadi protein virus yang bersangkutan. Protein virus dan RNA genom kemudian dikumpulkan menjadi virion di ER dan Golgi dan kemudian ditransportkan melalui vesikel dan dilepaskan keluar dari sel. ACE2 (enzim pengkonversi angiotensin 2), ER (retikulum endoplasma), dan ERGIC (kompartemen perantara ER-Golgi) (Shereen et al., 2020).    

Covid-19 dilakukan diagnosis menggunakan Real Time–Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) untuk spesimen swab hidung dan faring. Selain itu, digunakan pula CT scan untuk dada yang jauh lebih baik untuk melihat efek pengobatan dibandingkan dengan tes spesimen nasofaring. Kombinasi obat arbidol dengan lopinavir/ritonavir yang diberikan secara oral dapat mencapai konsentrasi fecal yang tinggi, sehingga menghambat replikasi virus ini pada ACE2. Terapi kombinasi obat ini lebih disukai pada pasien dengan fecal yang positif (Deng et al., 2020).   

Teknologi Formulasi

Penelitian yang dilakukan oleh Wang et al., 2015 tentang preparasi dan evaluasi taste masked oral suspensi arbidol hidroklorida melaporkan bahwa taste masking berhasil dilakukan dengan dispersi padat menggunakan oktadekanol sebagai carrier dengan metode fusi. Agen suspensi, carrier dan eksipien lainnya dipilih. Diferensial pemindaian kalorimetri (DSC) dan Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) dilakukan untuk mengidentifikasi interaksi fisikokimia antara obat dan carrier, analisis DSC menunjukkan bahwa arbidol hidroklorida berbentuk amorf dalam dispersi padat, spektroskopi FTIR tidak menunjukkan interaksi antara obat dan carrier.

Sedangkan teknik formulasi dari obat lopinavir/ritonavir yang dilakukan oleh Klein et al., 2007 menjelaskan bahwa Lopinavir sebagai inhibitor protease HIV, dimana dikoformulasi dengan ritonavir untuk meningkatkan bioavailabilitas dan farmakokinetik. Formulasi oral padat lopinavir/ritonavir original, kapsul soft-gelatin, membutuhkan penyimpanan yang didinginkan, diambil 6 kapsul setiap hari dengan dosis dewasa yang direkomendasikan, dan diberikan dengan food untuk memaksimalkan bioavailabilitas dari lopinavir. Teknologi ekstrusi lebur digunakan untuk menghasilkan formulasi tablet dengan mengurangi jumlah unit dosis yang diberikan per hari dan menyederhanakan persyaratan penyimpanan.

Penelitian dengan menilai pada 3 bioavailabilitas dosis tablet lopinavir/ritonavir dengan dosis bervariasi yaitu 800/200 mg atau 400/100 mg dalam kondisi makan yang berbeda dibandingkan dengan dosis yang sama dari kapsul soft-gelatin setelah moderate-fat meal. Tablet ini memiliki bioekivalen dengan kapsul soft-gelatin setelah moderate-fat meal sehubungan dengan area lopinavir dan ritonavir di bawah kurva konsentrasi waktu. Dibandingkan dengan formulasi kapsul soft-gelatin, formulasi tablet menghasilkan lebih konsisten exposure lopinavir dan ritonavir di dalam dan di seluruh penelitian dan di antara kondisi makan.

Efek makanan yang berkurang dan variabilitas tablet yang menurun cenderung menghasilkan paparan lopinavir dan ritonavir yang lebih konsisten, meminimalkan kemungkinan nilai yang sangat tinggi atau rendah dibandingkan dengan kapsul soft-gelatin.

Proses/Hasil Uji Klinik

Fase uji klinik kombinasi kedua obat ini berada pada fase IV, uji klinis terbuka dengan uji secara acak terkontrol. Sebanyak 125 kasus yang positif coronavirus baru direncanakan untuk direkrut. Kasus-kasus ini secara acak dibedakan menjadi 3 kelompok, yaitu pada kelompok A (treatment standar + lopinavir/ritonavir, 50 kasus diberi pengobatan biasa ditambah rejimen lopinavir (200 mg) dan ritonavir (50 mg) (oral, q12h, 2 kali setiap tablet masing-masing dengan diambil selama 7-14 hari). Sedangkan pada kelompok B (Pengobatan standar + arbidol, 50 kasus diberikan pengobatan biasa ditambah rejimen arbidol (100 mg) (oral, tid, 200 mg setiap kali, diambil selama 7-14 hari) serta kelompok C (Perawatan standar, 25 kasus hanya diberikan pengobatan biasa. Durasi pengamatan adalah 21 hari.

Pasien akan ditindaklanjuti pada awal (hari 0) dan hari 2, 4, 7, 10,14, 21 setelah menerima pengobatan. Indikator utama yang diamati meliputi nukleat virus pada acid nose / throat swab, suhu tubuh, laju pernapasan, saturasi oksigen darah, serta pencitraan dada. Indikator sekunder yang diamati tetapi tidak terbatas pada tekanan darah, detak jantung, tes rutin darah, fungsi hati dan ginjal, enzim miokard, klasifikasi dan penghitungan cytometry aliran, sitokin, indikator infeksi lain, kondisi dan parameter respirasi tambahan, total hari dalam rumah sakit, serta eksaserbasi dan kematian (https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04252885?term=lopinavir-ritonavir&cond=Corona+Virus+Infection&cntry=CN&draw=2&rank=1).

Prospek kedepan

Penelitian tentang kombinasi antara arbidol dengan lopinavir/ritonavir untuk pencegahan covid-19 pada tanggal 17 April 2020 oleh Med, a new medical journal published by Cell Press bahwa tidak memberikan hasil signifikan uji klinik pada pasien di rumah sakit baik kasus penyakit yang ringan maupun sedang selama perawatan. Para peneliti memilih untuk mempelajari arbidol dan lopinavir/ritonavir dikarenakan anti-virus ini telah dipilih sebagai kandidat untuk mengobati COVID-19 dalam panduan yang dikeluarkan pada tanggal 19 Februari 2020 oleh Komisi Kesehatan Nasional China berdasarkan tes sel secara in-vitro maupun klinis sebelumnya dari data SARS dan MERS. Peneliti lain juga telah menemukan bahwa lopinavir/ritonavir tidak meningkatkan hasil untuk pasien dengan COVID-19 yang terindikasi parah.

Co-senior author Linghua Li, Vice Director of the Centre for Infectious Diseases of Guangzhou Eighth People’s Hospital di Guangzhou, China mengemukakan bahwa baik lopinavir/ritonavir maupun arbidol tidak dapat memberi efek pada hasil klinis bagi pasien justru memberikan efek samping.(https://www.newswise.com/coronavirus/lopinavirritonavir-and-arbidol-not-effective-for mild-to-moderate-covid-19-in-adults).  

Kesimpulan

Dari pemaparan diatas, maka dapat disimpulkan :

1. Dalam menanggulangi coronavirus ini, terdapat 3 strategi utama yang perlu diperhatikan ketika mengembangkan bahan obat baru.

2. Saat ini ada beberapa obat yang sedang dilakukan uji klinik, yaitu klorokuin, favipiravir, remdesivir, umifenovir dan lopinavir/ritonavir dengan beragam target inhibitor pada covid-19.

3. Umifenovir memiliki nama dagang adalah arbidol yang digunakan sebagai obat flu, sedangkan lopinavir/ritonavir sebagai protease inhibitor HIV. SAR-CoV-2 membutuhkan aktivasi pada permukaan sel, sehingga arbidol yang dikombinasikan dengan lopinavir/ritonavir akan mencegah pengaktifan virus tersebut.

4. Teknologi formulasi dari kombinasi antara arbidol dengan lopinavir/ritonavir menunjukkan Diferensial pemindaian kalorimetri (DSC) dan Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) dilakukan untuk mengidentifikasi interaksi fisikokimia antara obat dan carrier.   

5. Uji klinik kombinasi kedua obat ini berada pada fase IV, yaitu uji klinis terbuka dengan uji secara acak terkontrol yang dibedakan menjadi 3 kelompok.

6. Prospek kedepan dari lopinavir/ritonavir maupun arbidol tidak dapat memberi efek pada hasil klinis bagi pasien justru memberikan efek samping, sehingga perlu diteliti lebih lanjut.

Sumber

Asai, A., Konno, M., Ozaki, M., Otsuka, C., Vecchione, A., Arai, T., Kitagawa, T., Ofusa, K., Yabumoto, M., Hirotsu, T., Taniguchi, M., Eguchi, H., Doki, Y. dan Ishii, H. (2020) “COVID-19 drug discovery using intensive approaches,” International Journal of Molecular Sciences, 21(8). doi: 10.3390/ijms21082839.

Deng, L., Li, C., Zeng, Q., Liu, X., Li, X., Zhang, H., Hong, Z. dan Xia, J. (2020) “Arbidol combined with LPV/r versus LPV/r alone against Corona Virus Disease 2019: A retrospective cohort study,” Journal of Infection. Elsevier Ltd. doi: 10.1016/j.jinf.2020.03.002.

Klein, C. E., Chiu, Y. L., Awni, W., Zhu, T., Heuser, R. S., Doan, T., Breitenbach, J., Morris, J. B., Brun, S. C. dan Hanna, G. J. (2007) “The tablet formulation of lopinavir/ritonavir provides similar bioavailability to the soft-gelatin capsule formulation with less pharmacokinetic variability and diminished food effect,” Journal of Acquired Immune Deficiency Syndromes, 44(4), hal. 401–410. doi: 10.1097/QAI.0b013e31803133c5.

Shereen, M. A., Khan, M., Kazmi, S., Bashir, A. dan Siddique, N. (2020) “COVID-19 infection: origin, transmission, and characteristics of human coronaviruses,” Journal of Advanced Research. Cairo University. doi: 10.1016/j.jare.2020.03.005.

Wang, L., Sun, Y., Kuang, C. dan Zhang, X. (2015) “Preparation and evaluation of taste masked oral suspension of arbidol hydrochloride,” Asian Journal of Pharmaceutical Sciences. Elsevier Ltd, 10(1), hal. 73–79. doi: 10.1016/j.ajps.2014.07.001.

Wu, C., Liu, Y., Yang, Y., Zhang, P., Zhong, W., Wang, Y., Wang, Q., Xu, Y., Li, M., Li, X., Zheng, M., Chen, L. dan Li, H. (2020) “Analysis of therapeutic targets for SARS-CoV-2 and discovery of potential drugs by computational methods,” Acta Pharmaceutica Sinica B. Chinese Pharmaceutical Association and Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Medical Sciences. doi: 10.1016/j.apsb.2020.02.008.

Penulis : Faruk J Kelutur, Magister Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Padjadjaran