Asal Muasal COVID-19 di Indonesia

August 7, 2020

Pandemi covid 19 kini telah menjangkiti hampir seluruh negara didunia. Sebanyak 213 negara melaporkan penduduk mereka telah terjangkit penyakit yang diakibatkan virus Sars COV 2 ini. Penyakit yang dilaporkan pertama kali menjangkiti penduduk di China ini dilaporkan telah menjangkiti 16.198.330 orang dan menyebabkan 648.389 orang meninggal dunia. Di Indonesia total kasus covid 19 hingga tanggal 25 juli 2020 tercatat sebanyak 97.286 dan menyebabkan 4.714 meninggal dunia.

China ditengarai sebagai asal dari pandemi ini, sekaligus sumber dari virus Sars COV 2 yang kini menjelajah hampir diseluruh negara didunia. Dari china kemudian virus bermigrasi, dan berevolusi pada perjalanan migrasinya. Hasil dari pengurutan mater genetic virus menunjukkan adanya variasi dari masing-masing negara yang mengirimkan urutan materi genetic virus ke bank gen apabila dibandingkan dengan urutan materi genetik virus pertama yang ada di China. Hal ini juga yang memacu para peneliti di LBM Eijkman untuk mengirimkan dan meneliti lebih lanjut urutan materi genetik dari virus yang menyebabkan pandemi ini guna melihat kemungkinan perbedaannya dengan virus yang pertama kali muncul di China.

Mengapa pengurutan materi genetik ini penting?, Pengurutan genetik ini menjadi dasar untuk mengetahui variasi materi genetik virus yang ada di Indonesia, selain itu urutan ini digunakan sebagai dasar dalam pembuatan marka penanda untuk deteksi covid 19 dan bagian utama dalam perancangan vaksin untuk masyarakat Indonesia.

Bagaimana dengan Indonesia? Hingga 25 juli 2020, Indonesia telah megirimkan 15 sekuen whole genome sequence (WGS). Sepuluh sekuen dari LBM Eijkman dengan ID: EIJK01, EIJK02, EIJK03, EIJK 04, EIJK 05, EIJK 06, EIJK 07, EIJK 2444, EIJK 0317, EIJK 0141. Sementara lima sekuen lainnya dari Institute of Tropical Disease Universitas Airlangga, dengan ID: ITD 3590, ITD 853, ITD 3101, ITD 3101, ITD 1238. Keseluruhan sekuen dari Indonesia dapat dilihat dan diunduh langsung pada portal bank gen GISAID (www.gisaid.org).

 

Mengapa pengurutan materi genetik ini penting? Pengurutan genetik ini menjadi dasar untuk mengetahui variasi materi genetik virus yang ada di Indonesia, selain itu urutan ini digunakan sebagai dasar dalam pembuatan marka penanda untuk deteksi covid 19 dan bagian utama dalam perancangan vaksin untuk masyarakat Indonesia.

Ketersediaan urutan materi genetik lengkap virus memudahkan untuk mengidentifikasi asal usul ke lima belas sampel tersebut sekaligus melacak transmisinya berasal darimana. Dengan membandingkan urutan materi genetic virus yang ada di Indonesia bersama belasan ribu sekuens pembanding lainnya yang telah tersedia, maka transmisi dan asal muasal virus yang ada di Indonesia dapat diketahui. Nextstrain (www.nextstrain.org) adalah platform yang secara khusus mengkurasi data dari GISAID, menganalisis, serta memvisualisasikan kekerabatan dari semua urutan materi genetik virus pada website yang dapat dengan mudah diakses setiap orang.

 Lalu benarkah virus yang mengakibatkan pandemi di Indonesia semuanya berasal dari China?, dan jika benar apakah sepanjang perjalanan virus mengalami perubahan urutan materi genetik ? Setelah ditelusuri, didapatkan bahwa semua isolat virus Indonesia yang kini tersedia di GISAID berasal dari daratan China. Dari china kemudian virus bermigrasi, dan berevolusi pada perjalanan migrasinya dari satu negara ke negara lainnya.

Penelusuran lebih jauh pada penggolongan GISAID menunjukan bahwa terdapat perbedaan dari beberapa isolat virus asal Indonesia. Perbedaan dari masing-masing isolat virus merujuk pada mutasi sepanjang perjalanan virus dari tempat awalnya di negara China hingga akhirnya sampai ke Indonesia. Perbedaan ini terlihat setelah membandingkan urutan materi genetic virus yang ada di Indonesia dengan urutan materi genetik virus awal yang ada di China. 

Penelusuran lebih jauh pada penggolongan GISAID menunjukan bahwa terdapat perbedaan dari beberapa isolat virus asal Indonesia. Perbedaan dari masing-masing isolat virus merujuk pada mutasi sepanjang perjalanan virus dari tempat awalnya di negara China hingga akhirnya sampai ke Indonesia. Perbedaan ini terlihat setelah membandingkan urutan materi genetic virus yang ada di Indonesia dengan urutan materi genetik virus awal yang ada di China.

Gambar 1. Grup dari Isolat Indonesia berdasarkan GISAID Clade

Penggolongan GISAID menunjukkan adanya dua isolat; ITD3590 dan EIJK2444 yang tidak tergabung dengan isolat Indonesia lain pada clade L (gambar 1.C). Isolat tersebut adalah ITD 3590 yang berada pada clade GH (gambar 1.A), dan isolate EIJK 2444 yang tergabung pada clade O (other), alias grup lainnya (gambar 1.B). Clade O sendiri berarti isolate tersebut tidak bergabung pada grup manapun di sistem penggolongan clade GISAID; G, GH, GR, L, S, dan V (gambar 1).

Lantas bagaimana transmisi virus dari china ke Indonesia? Mari kita mulai pembahasannya. Dimulai dari isolat EIJK 2444 (Gambar 2). Virus berasal dari Jepang. Pada awalnya virus berjalan dari China, kemudian bermigrasi ke Jepang, selanjutnya dari Jepang menuju Indonesia. Pada hasil akhir urutan materi genetik virus, isolat EIJK2444 memiliki mutasi asam amino pada protein S pada posisi 76, dari Treonin menjadi Isoleusin.

Gambar 2. Rute Transmisi dari Isolat EIJK 2444

Pada sampel ITD 3590 (Gambar 3). Perjalanan virus berawal dari daratan China menuju Jerman, dari Jerman selanjutnya bermigrasi ke India, lalu ke Arab Saudi dan akhirnya sampai ke Indonesia. Perubahan asam amino selama migrasi dari isolat virus ITD 3590 antara lain; mutasi asam amino pada protein S posisi 116, dari Serin menjadi Cistein, dan pada posisi 677 dari Glutamin menjadi Histidin. Selain pada posisi S, mutasi juga di identifikasi pada ORF1b posisi 218 dari Prolin menjadi Isoleusin.

Gambar 3. Rute Transmisi dari Isolat ITD 3590

Penelusuran selanjutnya untuk sampel EIJK 07 (Gambar 4). Virus berasal dari Australia. Pada awalnya virus bergerak dari China, menuju ke Singapore, lalu ke arah Oceania dan akhirnya sampai di Australia, selanjutnya dari Australia menuju Indonesia. Isolat virus EIJK 07 tidak memiliki mutasi pada level asam amino jika dibandingkan dengan urutan materi genetik pembanding dari isolat awal yang ada di China, artinya dalam perjalanan migrasinya perubahan tidak terjadi pada materi genetiknya level asam amino, meskipun terdapat mutasi pada level basa nukleotida, namun perubahan tersebut tidak mengubah asam amino, mutasi ini sering disebut silent mutation.

Gambar 4. Rute Transmisi dari Isolat EIJK 03 dan EIJK 07

Untuk sampel EIJK 03 dan EIJK 06 (Gambar 5), keduanya memiliki rute transmisi virus yang sama. Virus yang memulai perjalanan dari China, menuju ke Jerman, lalu Kembali lagi ke China, dari China kemudian bermigrasi ke Indonesia. Pada hasil akhirnya, isolat virus EIJK 03 memiliki mutasi asam amino pada protein ORF1a posisi 3777, dari Glutamin menjadi Histidin, sedangkan isolate virus EIJK 06 tidak memiliki mutasi pada level asam amino jika dibandingkan engan urutan materi genetik pembanding dari isolat awal yang ada di China.

Gambar 5. Rute Transmisi dari Isolat EIJK 03 dan EIJK 06

Sampel lain EIJK01, EIJK 02, EIJK 04, EIJK 05, EIJK 0317, EIJK 0141, ITD 853, ITD 1273, ITD 3101, ITD 1238 (Gambar 6). Kesemuanya memiliki rute transmisi langsung dari China menuju Indonesia. Meskipun memiliki kesamaan rute transmisi, namun perbedaan dari masing-masing isolat tetap terlihat dari materi genetik masing-masing isolat. Isolat EIJK 01 memiliki mutasi pada protein S posisi 622 dari Valin menjadi Fenilalanin, Isolat EIJK 02 tidak memiliki mutasi asam amino, Isolat EIJK 04 memiliki mutasi pada protein N posisi 347 dari Lisin menjadi Asparagain, pada protein S posisi 572 dari Threonin menjadi Isoleusin, posisi 822 dari Leusin menjadi Fenilalanin. Selain itu juga terdapat mutasi pada ORF 1b posisi 735 Asam Glutamatat menjadi Aspartat. Isolat EIJK 05 pada protein S posisi 672 dari asam amino Alanin menjadi Valin. 

Gambar 6. Rute Transmisi Isolat EIJK01, EIJK 02, EIJK 04, EIJK 05, EIJK 0317, EIJK 0141, ITD 853, ITD 1273, ITD 3101, ITD 1238

Isolat EIJK 0317 memiliki mutasi pada ORF 1a posisi 461 dari Isoleusin menjadi Valin, isolat EIJK 0141 memiliki mutasi pada ORF 1a pada posisi 2103 dari Serin menjadi Fenilalanin. Isolat ITD 853 tidak memiliki mutasi pada asam aminonya. Isolat ITD 1273 memiliki mutasi pada protein S posisi 352 dari Alanin menjadi Serin, ORF 1a posisi 2089 dari Asam Glutamat menjadi Aspartat, dan pada ORF 1b posisi 1315 dari Arginin menjadi Histidin. Isolat ITD 3101 memiliki mutasi pada ORF 1a posisi 1172 dari Asparagin menjadi Histidin, dan pada posisi 2328 dari Fenilalanin menjadi Serin. Isolat ITD 1238 memiliki mutasi pada ORF 1b posisi 345 dari Valin menjadi Leusin.

Demikian perjalanan beberapa sampel virus yang ada di Indonesia. Kajian lainnya tentu patut dinanti terutama mengenai makna dari perubahan asam amino tiap protein dari masing-masing isolat virus dan efek dari perubahan tersebut terhadap virus itu sendiri.

Visualisasi berdasarkan Interpretasi datWGS, dan tentu memiliki batasan. Rute transmisi perjalanan ini bisa berubah terupdate seiring dengan bertambahnya sekuens yang masuk ke GISAID. Masih terdapat kemungkinan virus terlebih dahulu singgah ke negara lain yang hingga saat ini belum kita ketahui pasti karena belum tersedianya data. Interpretasi ini berdasarkan ketersediaan data di Nextstrain pertanggal 25 Juli 2020.