Insiden kanker paru-paru di dunia menduduki peringkat kedua setelah kanker payudara, dan merupakan penyebab utama kematian terkait kanker pada pria dan wanita. Mayoritas kanker paru-paru adalah non-small cell lung cancer (NSCLC). Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa turunan5-O-benzoilpinostrobin mempunyai potensi kanker anti-payudara, dengan efek tertinggi sebagai penghambat HER2, yang termasuk protein anggota keluarga epidermal growth factor receptor (EGFR). Overekspresi EGFR sendiri dikenal sebagai salah satu penyebab kanker, termasuk NSCLC, sehingga kemungkinan turunan 5-O-benzoilpinostrobin juga dapat menghambat overekspresi EGFR pada NSCLC. Dalam kasus NSCLC, mutasi EGFR sering ditemukan dalam beberapa asam amino, seperti L858R, T790M, dan V948R. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi turunan 5-O-benzoilpinostrobin sebagai penghambat wild type dan mutan L858R/T790M/V948R EGFR secara in silico. In silico adalah metode penelitian yang memanfaatkan teknologi komputasi dan database untuk penelitian pengembangan obat. Pengembangan senyawa antikanker melalui studi in silico sangat bermanfaat sebagai informasi awal agar pengembangan obat kanker tidak bersifat coba-coba (trial and error).
5-O-benzoilpinostrobin adalah senyawa turunan dari pinostrobin, senyawa bahan alam dan senyawa penanda (marker) yang terkandung pada rimpang temu kunci (Boesenbergia pandurata), tanaman yang banyak terdapat di Indonesia. Turunan 5-O-benzoilpinostrobin adalah senyawa baru yang dirancang untuk disintesis dari senyawa induk pinostrobin yang direaksikan dengan turunan benzoil klorida melalui mekanisme reaksi Schotten-Baumann dalam suasana basa.
Pada uji in silico ini sebagai senyawa uji (ligan) adalah pinostrobin, 5-O-benzoilpinostrobin dan 12 senyawa turunannya yang dipilih berdasarkan modifikasi struktur model Topliss pada cincin aromatik, yaitu gugus-gugus 2-kloro; 3-kloro; 4-kloro; 2,4-dikloro; 3-4-dikloro; 4-bromo; 4-fluoro; 4-nitro; 4-metil; 4-metoksi; 4-trifluorometil dan 4-t-butil.
Struktur molekul reseptor wild type L858R/T790M/V948R EGFR (PDB ID: 5FED) dan mutan L858R/T790M/V948R EGFR (PDB ID: 5HG7) diperoleh dari situs Protein Data Bank (PDB).
Untuk melakukan prediksi aktivitas antikanker paru turunan 5-O-benzoilpinostrobin secara in silico, langkah pertama adalah membuat struktur dua dimensi ligan dengan menggunakan perangkat lunak Hyperchem 7.5, dioptimalisasi dan disimpan dalam format file .hin, kemudian dikonversi ke format file .pdb menggunakan perangkat lunak OpenBabel 2.4.1.
Prediksi aktivitas antikanker paru dilakukan melalui proses doking menggunakan program AutoDock Tools 1.5.6 dan AutoDock Vina 1.1.2, dan parameter yang diamati adalah energi bebas pengikatan (ΔG) dan interaksi dari asam-asam amino reseptor dengan setiap ligan. Semakin kecil energi (ΔG) yang diperlukan untuk interaksi, semakin stabil interaksi tersebut, dan hal ini dapat digunakan untuk memprediksi aktivitas biologis senyawa.
Untuk melihat interaksi dari asam-asam amino reseptor dengan setiap ligan, hasil doking disimpan dalam format file .pdb dan diamati dengan menggunakan program Discovery Studio Visualizer 19.1.0.18287.
Sebelum dilakukan proses doking diperlukan validasi metoda doking dengan melakukan doking ligan standar pada kedua reseptor (5FED dan 5HG7). Metoda doking dinyatakan valid bila nilai root-mean-square deviation (RMSD) ≤ 2. Hasil validasi metoda doking menunjukkan bahwa nilai RMSD ligan standar pada reseptor 5FED 1,964 Å dan pada reseptor 5HG7 1,853 Å, yang berarti metoda valid untuk digunakan.
Hasil doking menunjukkan bahwa terhadap reseptor 5FED nilai ΔG semua turunan 5-O-benzoilpinostrobin berkisar antara -8,3 sampai -9,0 kcal/mol, dan nilai ini lebih rendah dibanding senyawa induk pinostrobin (ΔG -7,1 kcal/mol), dengan nilai ΔG terendah (-9,0 kcal/mol) didapatkan pada senyawa 4-metil-5-O-benzoilpinostrobin dan 4-trifluorometil-5-O-benzoilpinostrobin. Terhadap reseptor 5HG7 nilai ΔG semua turunan 5-O-benzoilpinostrobin berkisar antara -9,0 sampai -9,9 kcal/mol, dan nilai ini juga lebih rendah dibanding senyawa induk pinostrobin (ΔG -8,3 kcal/mol), dengan nilai ΔG terendah didapatkan pada senyawa 4-metil-5-O-benzoilpinostrobin (-9,8 kcal/mol) dan 4-trifluorometil-5-O-benzoilpinostrobin (-9,9 kcal/mol). Secara khusus, nilai ΔG dari semua ligan uji lebih rendah pada reseptor mutan EGFR dibanding pada reseptor wild type, yang mengindikasikan potensi ligan sebagai inhibitor terjadi pada mutasi EGFR.
Semua turunan 5-O-benzoilpinostrobin memiliki kesamaan interaksi yang besar dengan asam-asam amino reseptor dibandingkan dengan ligan standar. Terhadap reseptor wild type EGFR kesamaannya berkisar antara 76-88%, dan terhadap mutan EGFR berkisar antara 80-85%. Pinostrobin mempunyai kesamaan interaksi terhadap wild type dan mutan EGFR lebih rendah yaitu 65% dan 75%.
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa semua turunan 5-O-benzoilpinostrobin berpotensi menghambat EGFR baik wild type maupun mutan L858R/T790M/V948R yang lebih baik dibanding pinostrobin, dengan aktivitas penghambatan terbesar pada senyawa 4-metil-5-O-benzoilpinostrobin dan 4-trifluorometil-5-O-benzoilpinostrobin. Turunan 5-O-benzoilpinostrobin di atas layak untuk disintesis dan dikembangkan lebih lanjut sebagai kandidat antikanker paru.
Penulis: Mohammad Rizki Fadhil Pratama / Hadi Poerwono / Siswandono Siswodihardjo
Penulis Korespondensi: Siswandono Siswodihardjo, Hp: +828123206328
Departemen Ilmu Kefarmasian, Fakultas Farmasi, Universitas Airlangga, Surabaya, Indonesia
Judul jurnal: Molecular docking of novel 5-O-benzoylpinostrobin derivatives as wild type and L858R-T790M-V948R mutant EGFR inhibitor.
Link terkait jurnal di atas: https://www.degruyter.com/journal/key/JBCPP/30/6/html, artikel nomor: 20190301.
