Tesis

Penemuan Kandidat Terapi untuk Penyakit Alzheimer pada Senyawa Turunan Flavonoid Menggunakan Pendekatan Bioinformatika dan Studi In-Vitro SHSY-5Y = Neuroprotective Drug Discovery for Alzheimer Disease using Molecular Simulation and In Vitro Study SHSY-5Y.

Alzheimer merupakan penyakit neurodegeneratif yang diderita oleh lansia berusia 65 tahun ke atas. Risiko penyakit Alzheimer meningkat seiring dengan pertambahan usia. Penyakit ini disebabkan oleh penumpukan protein beta-amyloid (Aβ) dan hiperfosforilasi protein tau. Sampai saat ini, pengobatan untuk penyakit Alzheimer belum dapat menyembuhkan penyakit namun hanya meringankan gejala. Oleh karena itu, NIH mengusulkan 13 jalur yang direkomendasikan dalam penemuan obat penyakit Alzheimer, salah satunya adalah jalur kaskade mitokondria. Kematian sel neuron akibat neurotoksisitas pada penyakit Alzheimer merupakan fenomena yang wajar akibat inflamasi berlebih yang disebabkan oleh penumpukan protein Aβ dan hiperfosforilasi protein tau. Senyawa flavonoid merupakan senyawa yang banyak dijumpai pada sayuran hijau dan diketahui memiliki efek neuroprotektif. Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan, maka penemuan kandidat obat untuk penyakit Alzheimer dapat dilakukan dengan pendekatan simulasi molekuler secara bioinformatika dan studi in-vitro pada sel SHSY-5Y. Metode yang digunakan pada penelitian ini meliputi virtual screening menggunakan interaksi protein-protein, pengayaan KEGG, pengayaan fungsional gen, prediksi ADME dan toksisitas, penambatan molekuler, simulasi dinamika molekuler, pengujian sitotoksisitas dan pengujian neuroprotektif pada sel SHSY- 5Y. Didapatkan 4 protein target hasil interaksi protein-protein dan 5 senyawa turunan flavonoid dari interaksi obat-protein. Hasil penambatan molekuler menunjukan bahwa senyawa Apigenin dan Genistein memegang nilai penambatan terbaik dari 5 senyawa turunan flavonoid sementara hasil simulasi dinamika molekuler menunjukan bahwa Apigenin memegang stabilitas tertinggi pada keempat protein target. Hasil studi in-vitro menunjukan bahwa senyawa Apigenin memiliki efek neuroprotektif pada konsentrasi CC20, sehingga dapat disimpulkan bahwa apigenin menjadi salah satu senyawa kandidat dalam penemuan obat neuroprotektif pada penyakit Alzheimer. Namun demikian, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut kepada organisme tingkat tinggi untuk memastikan efektivitas dan efisiensi dari senyawa Apigenin sebagai agen neuroprotektif.
Kata kunci : Alzheimer, Flavonoid, Bioinformatika, SHSY-5Y


Alzheimer's disease is a neurodegeneratifdisease that primarily affects people over the age of 65. Alzheimer's disease risk increases with age. The accumulation of beta-amyloid protein (Aβ) and hyperphosphorylation of tau protein cause this disease. Until now, Alzheimer's disease treatment has only been able to relieve symptoms rather than cure the disease. As a result, the NIH recommends 13 pathways for drug discovery in Alzheimer's disease, one of which is the mitochondrial cascade pathway. Neurotoxic cell death in Alzheimer's disease is a natural phenomenon caused by excessive inflammation caused by Aβ protein accumulation and tau protein hyperphosphorylation. Flavonoid compounds, which are commonly found in green vegetabels, are known to have neuroprotective properties. With the advancement of science, drug candidates for Alzheimer's disease can be discovered using a bioinformatic molecular simulation approach and in-vitro studies on SHSY-5Y cells. Virtual screening with protein-protein interactions, KEGG enrichment, gene functional enrichment, ADME and toxicity prediction, molecular docking, molecular dynamics simulation, cytotoxicity testing, and neuroprotective testing on SHSY-5Y cells were all used in this study. Four target proteins were obtained as a result of protein-protein interactions, and five flavonoid compounds were obtained as a result of drug-protein interactions. Apigenin and Genistein had the best binding values of the five flavonoid derivatives according to molecular docking results, and Apigenin had the highest stability in the four target proteins according to molecular dynamics simulation results. Apigenin has a neuroprotective effect at CC20 concentrations, according to the results of in-vitro studies, so it can be concluded that apigenin is one of the candidate compounds in the discovery of neuroprotective drugs in Alzheimer's disease. However, more research on higher organisms is required to ensure the Apigenin compound's effectiveness and efficiency as a neuroprotective agent.
Keywords: Alzheimer, Flavonoid, Bioinformatics, SHSY-5Y