Pada Minggu, 30 Juli 2023 BRC-INBIO telah menyelenggarakan program BRC-Researcher Talk dengan topik “Welcome to the age of bacteriophage”. Pematerinya adalah Bapak Afif Pranaya Jati, M.Sc dari Department of Microbiology, Monash Biomedicine Discovery Institute, Monash University, Australia. Ada beberapa poin yang disampaikan pada diskusi kali ini, diantaranya: Bacteriophage history, Phage Biology, Phage Diversity and Taxonomy, dan Phage based biotechnology and synthetic biology.

Bacteriophage history

Sebenarnya bacteriophage bukanlah hal/istilah yang baru, bahkan telah ada sebelum antibiotik ditemukan. Hal ini bermula pada tahun 1896, salah seorang peneliti dari UK Bernama Ernest Hanbury Hankin terkejut saat menguji filtrat yang didapatkan dari air sungai Ganges bisa membunuh bakteri cholera. Fenomena ini dibuktikan oleh Frederick Twort (tahun 1917) yang mengungkapkan bahwa terdapat suatu organisme yang memiliki kemampuan untuk membunuh bakteri cholera ini. Pembuktian dilanjutkan oleh Felix d’Harelle (tahun 1917-1919) yang kemudian memberikan istilah bacteriophage (yang berarti bacteria eater) pertama kali terhadap organisme yang bisa membunuh bakteri tersebut.

Phage biology

Bacteriophage merupakan natural killer bacteria yang berperan penting untuk membunuh bakteri di muka bumi, sehingga bisa menyeimbangkan ekosistem mikroba. Salah satu ciri khasnya yaitu kemampuannya untuk menginfeksi bakteri yang spesifik. Saat ini, bacteriophage mendapatkan perhatian yang lebih dikarenakan banyaknya antibiotik yang resisten. Salah satu perbedaan dari antiobiotik dengan bacteriophage yaitu antibiotik menargetkan ke sel manusia dan sel bakteri serta bisa membunuh baik sel baik dan buruk. Sedangkan bacteriophage hanya bisa menargetkan sel bakteri dan hanya membunuh sel yang buruk saja, sehingga diharapkan bisa meminimalisir efek samping ketika diaplikasikan sebagai agen terapi penyakit. Akan tetapi, tantangan dari aplikasi bacteriophage ini adalah masih bisa dilakukan sebatas studi eksperimen, sehingga belum bisa diterapkan di rumah sakit. Namun, di Australia sudah mencoba studi klinis bacteriophage untuk terapi penyakit.

Bacteriophage memiliki tiga jenis gaya hidup:

1. Lysis

Bacteriophage memiliki kemampuan untuk memecah dinding sel pada membran dari bakteri target.

2. Lysogenic (temperate)

Bacteriophage memiliki kemampuan lysogen. Di dalam sel membran dia diam dan menyatu dalam kromosom untuk menyisipkan genom.

3. Chronic

Bacteriophage berupa filamen.

Bacteriophage normalnya memilki ukuran ~3.5 – 540 kbp, sedangkan jika ukurannya > 200 kbp dikategorikan sebagai Jumbo Phage. Bacteriophage yang berukuran besar tentunya bisa menyandi lebih banyak protein.

Ada dua metode untuk mengetahui aktifitas bacteriophage:

1. Plaque assay

Tujuannya adalah untuk menunjukkan karakteristik dari bacteriophage. Plak yang bersih/clear biasanya adalah tipe lysis. Sedangkan jika Plak tidak begitu bersih (ditandai dengan bercak putih di tengah noda) menunjukkan bahwa bacteriophage memiliki lifestyle lysogenic, dimana bercak putih tersebut menunjukkan adanya sisa-sisa bakteri yang masih hidup.

2. Spot test

Tujuannya adalah untuk melihat aktifitas bacteriophage dengan cara meneteskannya pada media agar yang sudah terdapat bakteri, ditunggu kering, lalu diamati apakah ada lisis.

Phage Diversity and Taxonomy

Bacteriophage bisa dikategorikan berdasarkan morfologi dan genomic material nya. Tail tube and sheath adalah salah satu bagian yang berperan penting pada bacteriophage untuk bisa mengenali reseptornya.

Phage based biotechnology and synthetic biology

Tidak hanya bisa diaplikasikan dalam bidang kesehatan, tapi bacteriophage juga bisa dimanfaatkan di bidang-bidang lain seperti bidang pangan (untuk pathogen kontrol pada hewan dan tanaman, biocontrol pasca panen, biosanitation, dan biopreservation).