Bacteriophage (bakteriofag atau fag) adalah virus yang sangat stabil dan tidak berbahaya bagi manusia. Secara spesifik, virus yang menginfeksi bakteri dalam tubuh manusia dan lingkungan. Secara harfiah, bakteriofag artinya ‘pemakan bakteri’.



Awalnya digunakan untuk terapi infeksi bakteri, kini teknologi “Phage Display” memungkinkan fag menjadi alat penting dalam bioteknologi, seperti biosensing dan pengembangan obat antibodi.

Teknologi ini telah mengubah biokimia modern, sehingga Nobel Kimia 2018 diberikan kepada George P. Smith dan Sir Gregory P. Winter untuk penemuan ini.

Pengembangan Phage Display

Phage display adalah terobosan besar yang dikembangkan George P. Smith, memungkinkan protein direkayasa dengan informasi genetiknya. Teknologi ini memungkinkan seleksi protein yang efektif dalam mikrobiologi.

Pada tahun 1985, Smith menunjukkan bahwa DNA asing dapat dimasukkan dalam protein fag sehingga terlihat di permukaannya. Fag ini bisa diperkaya diperkirakan sampai 1500 kali dan diseleksi untuk aplikasi bioteknologi.

Phage Display Peptida

Pada tahun 1988, Smith dan Stephen F. Parmley, siswa PhD(Doctor of Philosophy)nya berhasil meningkatkan teknologi Phage Display dengan memindahkan situs kloning DNA asing ke protein pIII, sehingga menghasilkan pIII yang sepenuhnya fungsional.

Apa Itu Protein pIII dan Fungsinya?
Protein pIII adalah protein penutup (coat protein) yang berfungsi untuk mengikat reseptor pada bakteri, dalam teknologi Phage Display digunakan untuk menampilkan peptida atau protein asing di permukaannya.

Modifikasi ini sangat penting untuk pemurnian fag target dari perpustakaan klon besar menggunakan metode biopanning.

Pada 1990-an, teknologi ini digunakan untuk mengidentifikasi epitop antibodi dengan membuat koleksi besar berbagai variasi peptida pada permukaan fag, yang digunakan untuk pengembangan antibodi terapeutik.

Phage Display Antibodi

Phage Display Antibodi adalah teknik yang memungkinkan penampilan fragmen antibodi pada permukaan fag untuk menemukan antibodi dengan kecenderungan tinggi terhadap target spesifik.

Winter dan timnya berhasil mengembangkan teknik ini dengan menampilkan fragmen scFv dan Fab antibodi pada fag, yang memungkinkan pemilihan antibodi spesifik melalui Kromatografi Afinitas.

Selain itu, mereka juga berhasil mengidentifikasi antibodi dengan kecenderungan tinggi dan mengganti bagian-bagian tertentu dari antibodi yang berasal dari tikus (murine) dengan urutan dari antibodi manusia.

Dengan tujuan mengurangi reaksi imun terhadap antibodi tersebut saat digunakan pada manusia. Yang kemudian menghasilkan antibodi terapeutik untuk penyakit autoimun, dan menjadi obat terlaris dunia pada tahun 2017.

Prospek

Phage Display telah berkembang pesat dan kini menjadi alat yang sangat kuat, dengan aplikasi luas di bidang terapi imun dan pengembangan vaksin.



Teknologi ini telah menghasilkan banyak antibodi terapeutik yang telah disetujui dan banyak yang sedang dalam uji klinis.

Kemajuan teknologi ini terus berlanjut dengan penemuan baru yang memperluas aplikasinya, dan diperkirakan akan menghasilkan produk-produk biofarmasi baru di masa depan.

(Sumber: linkspringer.com: the-2018-nobel-prize-in-chemistry)