Volume 4, Nomor 2, Desember 2021 e-ISSN : 2598-7453 DOI: https://doi.org/10.31539/bioedusains.v4i2.2331

## VIRUS BAKTERI SEBAGAI TERAPI UNTUK PENYAKIT INFEKSI
Rina Hidayati Pratiwi Universitas Indraprasta PGRI rina.hp2012@gmail.com

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  memberikan  informasi  terkait  peranan  fag  atau  virus bakteri untuk terapi penyakit infeksi. Metode yang digunakan adalah studi pustaka sekunder dari beberapa publikasi penelitian. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terapi fag telah terbukti secara medis lebih unggul dibandingkan terapi antibiotik. Famili  fag  Myoviridae  dan  Podoviridae  merupakan  kandidat  terbaik  untuk diaplikasikan  sebagai  terapi  fag  karena  sebagian  besar  memiliki  siklus  litik.  Fag dengan  jenis  fag  litik  cenderung  banyak  digunakan  sebagai  agen  biokontrol karena spesifik dan mampu melisiskan sel target (bakteri patogen). Selain itu, fag tidak  memiliki  materi  genetik  yang  dapat  terintegrasi  ke  dalam  tubuh  manusia, sehingga  terapi  menggunakan  fag  tidak  bersifat  virulensi  pada  manusia.  Terapi menggunakan  fag  juga  tidak  menimbulkan  resistensi  fag  terhadap  antibiotik. Simpulan, keunggulan, efektivitas dan kespesifikasian host dari fag membuat fag digunakan dalam berbagai aplikasi untuk mengobati penyakit infeksi menular.
Kata Kunci: Bakteriofag, Fag, Litik, Terapi, Virus

## ABSTRACT
This study aims to provide information related to the role of phages or bacterial viruses in treating infectious diseases. The method used is a secondary literature study from several research publications. The results showed that phage therapy had been medically proven to be superior to antibiotic treatment. Phage families Myoviridae  and  Podoviridae  are  the  best  candidates  for  phage  therapy  because most  of  them have a lytic cycle. Phages with lytic phage types tend to  be widely used  as  biocontrol  agents  because  they  are  specific  and  lyse  target  cells (pathogenic bacteria). In addition,  phages do not have genetic material that can be  integrated  into  the  human  body,  so  therapy  using  phages  is  not  virulent  in humans.  Treatment  using  phages  also  does  not  cause  phage  resistance  to antibiotics.  In  conclusion,  phages'  advantages,  effectiveness,  and  host  specificity make phages used in various applications to treat infectious diseases.
Keywords: Bacteriophage, Phage, Lytic, Therapy, Virus

## PENDAHULUAN
Penyakit  infeksi  masih  menjadi  masalah  kesehatan  di  negara  berkembang khususnya  Indonesia.  Penyakit  infeksi  adalah  penyakit  yang  disebabkan  oleh adanya infeksi dari mikroorganisme sehingga menimbulkan kesakitan dan bahkan kematian,  contohnya  diare,  disentri,  tipus  dan  penyakit  infeksi  lainnya. Mikroorganisme  patogen  merupakan  penyebab  dari  penyakit  infeksi,  yang  mana setelah  diinfeksi  oleh  mikroorganisme  patogen  maka  akan  menyebabkan
gangguan  kesehatan  atau  penyakit  terutama  pada  manusia.  Mikroorganisme patogen  diantaranya  dari  kelompok  bakteri,  fungi,  protozoa  dan  virus,  namun yang paling banyak menyebabkan penyakit infeksi  adalah  dari kelompok  bakteri (Dao et al., 2020).
Antibiotik  seringkali  dikonsumsi  dan  digunakan  sebagai  salah  satu  obat untuk  mengatasi  penyakit  infeksi.  Penggunaan  antibiotik  yang  terus-menerus tanpa  disadari  dapat  memberikan  sifat  resistensi  bakteri  patogen  terhadap antibiotik.  Sifat  alami  resistensi  bakteri  terhadap  antibiotik  dan  seringnya penggunaan  antibiotik  yang  irasional  menjadi  faktor  yang  dapat  mempercepat peningkatan jenis bakteri yang resisten serta mempersulit dalam mengatasi infeksi oleh bakteri tersebut (World Health Organization, 2018; Acharya et al., 2019).
Resistensi bakteri terhadap antibiotik merupakan masalah serius yang harus menjadi  perhatian  para  penyedia  layanan  kesehatan.  Bakteri  penyebab  infeksi yang  resisten  terhadap  sejumlah  antibiotik  telah  ditemukan  di  seluruh  dunia, sebagai  contoh: multidrug-resistant  tuberculosis (MDR-TB), extensively  drug- resistance  tuberculosis (XDR-TB)  (Shrestha  et  al.,  2018), methicillin-resistance Staphylococcus  aureus (MRSA)  (Acharya  et  al.,  2019).  Kondisi  tersebut  akan berdampak  secara  ekonomi  dengan  meningkatnya  biaya  pengobatan  karena lamanya  perawatan  pasien,  serta  berdampak  terhadap  kejadian  mortalitas  dan morbiditas akibat infeksi bakteri yang resisten.
Bakteriofag  atau  virus  bakteri  yang  saat  ini  dikenal  dengan  nama  fag merupakan  parasit  obligat  intraseluler  yang  hanya  bisa  berkembangbiak  dengan cara  memanfaatkan  sel  bakteri  sebagai  host  atau  inangnya  sehingga  dapat digunakan sebagai agen biokontrol bakteri. Fag bersifat spesifik terhadap host dan hanya menginfeksi sebagian spesies dalam suatu kelompok bakteri sesuai dengan spesifisitasnya. Kespesifikasian host dari fag inilah yang membuat fag digunakan dalam  berbagai  aplikasi  untuk  menghancurkan  struktur  sel  bakteri-bakteri patogen.  Sifat  spesifisitas  dari  fag  bergantung  pada  pengenalan  protein  pada  fag terhadap  reseptor  dari  sel  bakteri  yang  telah  dikenali  sehingga  dapat  digunakan sebagai  biokontrol  bakteri  patogen  (Hardanti  et  al.,  2018).  Penelitian  terkait penggunaan  virus  fag  sebagai  agen  pengendali  hayati/  biokontrol  di  Indonesia masih terbatas.
Kemampuan  infeksi  fag  terhadap  inangnya  melalui  uji  kisaran  inang berbeda-beda.  Hal  tersebut  tergantung  dari  spesies  inangnya,  sehingga  fag  yang menginfeksi spesies bakteri yang satu tidak dapat menginfeksi spesies bakteri lain. Kemampuan  inilah  yang  dimanfaatkan  oleh  beberapa  peneliti  untuk  dijadikan agensia terapi pada beberapa kasus serangan patogen dari kelompok bakteri yang dikenal  dengan  sebutan  terapi  fag  atau Phage  Therapy (Pirnay,  2020). Oleh karena  itu,  peneliti  melakukan  kajian  pustaka  pada  studi  ini  untuk  memberikan informasi  terkait  mekanisme  dan  peranan  fag  atau  virus  bakteri  untuk  terapi penyakit infeksi.

## METODE PENELITIAN
Penulisan  artikel  ini  menggunakan  pendekatan  kualitatif.  Pendekatan kualitatif  yang  dimaksudkan  adalah  dengan  memperoleh  pemahaman  mendalam dari  berbagai  sumber  pustaka  sekunder  dari  beberapa  publikasi  penelitian termasuk  penelitian  dari  penulis  dan  penelitian-penelitian  sebelumnya  yang dijadikan acuan. Pendekatan kualitatif berupa deskriptif.
Fag Salmonella sp. diisolasi dari limbah rumah tangga, dalam hal ini adalah air  selokan,  air  sungai  (DAS  Brantas)  dan septic  tank karena  berdasarkan penelitian  sebelumnya,  fag  diduga  banyak  terdapat  di  limbah  cair  rumah  tangga, tinja,  tanah,  air  kotor,  jaringan  tubuh  yang  terserang  penyakit  atau  produk  dari pabrik  susu.  Sumber  fag  yang  paling  baik  dan  paling  umum  digunakan  untuk mereduksi bakteri patogen adalah fag yang berasal dari hábitat inangnya. Limbah merupakan  hábitat  bakteri  fecal  ( coliform )  dan  diduga  di  dalam  limbah mengandung banyak galur fag bakteri coliform yang beragam.
Metode  isolasi  fag  dilakukan  dengan  cara  mengambil  sampel  limbah  cair dari  lingkungan  terutama  pada  sampel  limbah  cair,  yaitu  sebesar  3,16x10 6 fag dalam 1 mL air. Bahan organik yang tersedia, adanya sinar ultraviolet, suhu, pH, jumlah  bakteri  host,  konsentrasi  dan  jenis  ion,  serta  adanya  senyawa  metabolit dari  mikroorganisme  lain  menjadi  faktor-faktor  yang  mempengaruhi  kelimpahan fag  yang  ada  di  lingkungan  darat  (tanah)  dan  perairan  (air  tawar  dan  air  laut dalam).  Pengambilan  sampel  limbah  rumah  tangga  dilakukan  di  tempat  yang berbeda  sebanyak  dua  kali.  Sampel  diambil  secara  aseptik  lalu  dimasukkan  ke dalam botol yang telah disterilisasi selanjutnya dianalisis segera di laboratorium. Setiap sampel limbah rumah tangga yaitu air selokan, air sungai dan air dari
septic  tank diambil  sebanyak  50  mL  untuk  disentrifugasi  guna  mendapatkan supernatan. Sentrifugasi dilakukan dengan kecepatan 4000 rpm, di bawah suhu 25 o C selama 20 menit. Supernatan sebanyak 20 mL ditambahkan 10 mL tryptic soy broth (TSB) dalam botol kultur 100 mL dan beberapa kultur bakteri patogen yang telah  diinkubasi  pada  suhu  37 o C  selama  satu  jam  pada  saat  mencapai  fase  log, masing-masing  sebanyak  5  mL  secara  aseptis.  Kultur  bakteri  patogen  tersebut seperti  contohnya Salmonella ( Salmonella  typhi dan Salmonella  typhimurium ). Selanjutnya kultur bakteri diinkubasi pada suhu 37 o C selama 24 jam. Suspensi dimasukkan ke dalam tabung sentrifugasi sebanyak 15 mL setelah proses  inkubasi.  Selanjutnya  dilakukan  sentrifugasi  dengan  kecepatan  2500  rpm, pada  suhu  25 o C  selama  10  menit  sebanyak  tiga  kali  secara  berurutan.  Bagian supernatan  diambil  lalu  disaring  menggunakan  membran  filter  dengan  diameter pori  0,45  µm  sehingga  didapatkan  filtrat  fag.  Deteksi  keberadaan  fag  yang  ada dalam  sampel  dilakukan  menggunakan  metode double-layer .  Sebanyak  10  mL media tryptic  soy  agar (TSA)  disiapkan  pada  cawan  Petri  sebagai  agar  base. Sebanyak  200  µL  masing-  masing  kultur  bakteri pada  fase  log  awal diinokulasikan  ke  dalam  4  mL  TSA  0,6%  yang  berbeda,  lalu  dihomogenasi dengan  cara  dibolak-balik  secara  perlahan.  Selanjutnya  sebanyak  200  µL  filtrat fag  disuspensikan  ke  dalam  4  mL  TSA  0,6%  secara  aseptis  lalu  dihomogenasi secara perlahan.
Kultur  tanpa  filtrat  fag  digunakan  sebagai  kontrol.  Uji  tersebut  dilakukan secara  duplo.  Suspensi  dalam  media  TSA  0,6%  dituang  di  atas  agar  base  dan diinkubasikan  pada  suhu  37 o C  selama  24  jam.  Adanya  suatu  aktivitas  lisis  oleh fag ditandai dengan terbentuknya plaque atau zona bening pada cawan Petri yang ditumbuhi  bakteri.  Tahapan-tahapan  selanjutnya  dilakukan  pembuatan  stok  fag, uji  konfirmasi  serta  penentuan  host  range  fag,  penentuan  densitas  fag  dan kemudian uji aktivitas  penghambatan fag litik terhadap pertumbuhan Salmonella typhi .
Untuk  metode  penyimpanan  fag,  fag  disimpan  dengan  cara  isolat di scrubbing lalu  dimasukkan  ke  dalam  tabung  eppendorf.  Isolat  tersebut
sebelumnya  telah  diisi  larutan  PBS  sebanyak  1  mL.  Selanjutnya  disentrifugasi dengan  kecepatan  3000  rpm  selama  10  menit.  Bagian  supernatan  diambil  lalu ditambahkan dengan kloroform sebanyak 1 tetes per 1 mL PBS. Terakhir tabung disimpan pada suhu 4 ˚C.

## HASIL PENELITIAN
Tabel 1. Penelitian Fag yang Mendasari Adanya Terapi Fag
No. Peneliti Metode Hasil Penelitian 1 Tomat et al., (2018) Menggunakan 6 bakteriofag litik yang dicampur Spesifik dan dapat melisiskan DH5α enteropathogenic (EPEC) dan dua strain Shiga-toxigenic (STEC) Escherichia coli 2 Triana (2018) Menggunakan bakteriofag EC RTH 04 yang diisolasi dari air toilet di daerah Cimande, Kabupaten Bogor, Jawa Barat Spesifik dan dapat merusak biofilm dari E. coli (anti biofilm) 3 Choliq et al., (2020) Sumber bakteriofag diperoleh dari sampel tanah pada perakaran tanaman tomat yang endemik penyakit layu bakteri R. solanacearum Sebagai agen pengendali penyakit layu bakteri 4 Hardanti et al., (2018) Menggunakan fag yang diisolasi dari sampel kulit ayam broiler menggunakan metode plaque assay dengan teknik agar overlay Spesifik dan dapat melisiskan Salmonella enterica serovar typhi 5 Deshanda et al., (2019) Menggunakan fag yang diperoleh dari air sungai di sekitar kampus Universitas BaBel Enam isolat fag mampu melisiskan Salmonella, Staphylococcus aureus dan Escherichia coli , satu fag mampu melisiskan Salmonella dan
Staphylococcus aureus.
Tabel 1 menunjukkan setiap fag dapat diisolasi dari berbagai jenis sampel di alam, selanjutnya fag dapat melisiskan sel bakteri yang berhabitat sama di sampel tempat  mengisolasi  fag.  Hal  ini  mengindikasikan  kalau  secara  ekologi,  fag berperan dalam membantu menjaga keseimbangan mikroorganisme di alam. Hasil penelitian  dari  beberapa  penelitian  (seperti  yang  tertera  di  Tabel  1)  juga  dapat membuktikan  adanya  kespesifikan  dari  virus  bakteri  terhadap  sel  inangnya.  Hal tersebut  terlihat  dari  setiap  fag  hasil  isolasi  berbagai  sampel  hanya  mampu melisiskan satu spesies bakteri.

## PEMBAHASAN Sejarah Penggunaan Fag
Fag  merupakan  kelompok  virus  yang  spesifik  menginfeksi  organisme prokariot.  Fag  pertama  kali  ditemukan  oleh  ahli  patologi  Inggris  Frederick William  Twort  pada  tahun  1915  dan  ilmuwan  Perancis  Felix  Hubert  d’Herelle pada  tahun  1917.  d'  Herelle  merupakan  ilmuwan  pertama  yang  tercatat menggunakan  fag  untuk  mengobati  penyakit  disentri  pada  tahun  1919.  Saat  ini, negara-negara  Eropa  dan  Amerika  Serikat  telah  memproduksi  secara  massal produk  fag  sebagai  terapi  sebelum  era  antibiotik  oleh  laboratorium  farmasi D’Herelle’s  di  Perancis  dan  perusahaan  farmasi  Eli  Lilly  di  Amerika  Serikat (Altamirano & Barr, 2019).
Fag untuk terapi infeksi pada manusia sampai saat ini masih digunakan dan dikembangkan di negara Eropa Timur, seperti Rusia, Polandia dan Georgia. Pusat penelitian fag sebagai terapi pada manusia di Eliava Institut, Tbilisi Georgia telah mampu  memperbaharui  produknya  setiap  delapan  bulan.  Perkembangan penelitian  fag  untuk  terapi  di  Eropa  Barat  dan  Amerika  Serikat  juga  meningkat pesat  seiring  meningkatnya  bakteri  resisten  antibiotik  (Broncano-Lavado  et  al., 2021) (Monteiro et al., 2019).
Status  terapi  fag  sebagai  antibakteri  terhadap  penyakit  infeksi  di  kawasan Eropa  Timur  saat  ini  adalah  tindakan  medis  terakhir  apabila  pasien  tidak menunjukkan  kesembuhan  setelah  dilakukannya  terapi  menggunakan  antibiotik. Saat  ini,  Uni  Eropa  masih  menyusun  regulasi  penggunaan  fag  untuk  uji  klinis. Mereka  mendukung  penelitian  para  akademisi  serta  perusahaan  farmasi  untuk mengetahui secara lengkap efikasi dan keamanan terapi fag (Broncano-Lavado et al., 2021) (Górski et al., 2020).

## Penyakit Infeksi yang Diterapi oleh Fag
Ciri  virus  fag  yang  dapat  digunakan  sebagai  terapi  adalah  memiliki kapabilitas  dasar  sebagai  fag  litik,  yaitu  dapat  menginfeksi  dan  membunuh  sel bakteri  dengan  melisiskan  bakteri.  Pemanfaatan  fag  secara  umum  terus dikembangkan sebagai strategi pengendalian bakteri patogen yang dikenal dengan terapi  fag.  Banyak  dilaporkan  terkait  efektivitas  terapi  fag  terhadap  penyakit infeksi  bakteri  yaitu  untuk  mengobati  penyakit  menular  yang  disebabkan  oleh bakteri  Gram  negatif,  seperti Enteropathogenic  Escherichia  coli , Pseudomonas aeruginosa , Acinetobacter  baumannii , Klebsiella  pneumoniae , Vibrio  vulnificus dan Salmonella spp. serta bakteri Gram positif seperti Enterococcus faecium dan Staphylococcus aureus (Ganeshan & Hosseinidoust, 2019) .
Terapi fag dapat diberikan per-oral, intra nasal dengan aerosol, subkutan dan intravena.  Stabilitas  fag  bahkan  sampai  beberapa  hari  setelah  eradikasi  bakteri target. Dosis fag yang digunakan sebagai terapi yakni 10 5 -10 9 PFU/mL (Malik et al.,  2017).  Penyakit  infeksi  yang  telah  dapat  disembuhkan  dengan  terapi  fag, antara  lain:  septikemia,  otitis,  bronchitis  kronis,  pleuritis,  infeksi  saluran  kemih dan  infeksi  pada  luka  bakar  (Górski  et  al.,  2020).  Efektivitas  terapi  fag dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor.  Faktor-faktor  tersebut  antara  lain:  cara pemberian  fag,  dosis  dan  waktu  pemberian,  konsentrasi  fag,  faktor  kondisi lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan fag, akses fag menuju bakteri target dan spesifitas fag serta resistensi bakteri target terhadap fag (Górski et al., 2020).
Terapi  fag  bersifat  sinergis  dengan  antibiotik  linezolid  dan  lebih  efektif dibandingkan  dengan  terapi  fag  tanpa  disertai  terapi  antibiotik.  Studi  efikasi  dan keamanan  terapi  fag  telah  dilakukan  pada  manusia  yang  menderita  infeksi  luka bakar.  Efikasi  belum  terlihat  dari  terapi  fag  pada  manusia,  namun  hasil  studi  ini menunjukkan  tidak  adanya  dampak  inflamasi,  sitotoksik  dan  hal-hal  yang membahayakan  pasien.  Jadi,  pengobatan  terhadap  infeksi  bakteri  menggunakan fag  sangat  dipengaruhi  oleh  sistem  imunitas,  situs  infeksi  dan  strain  fag  yang sangat spesifik (Nilsson, 2019).

## Mekanisme Fag dalam Menginfeksi Bakteri
Fag  merupakan  virus  yang  hanya  menginfeksi  bakteri  dan  dapat menghancurkan  secara  langsung  sel  bakteri,  atau  mengintegrasikan  DNA  ke dalam kromosom bakteri. Fag dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa kelompok dasar  yaitu :  fag berekor, fag berfilamen, fag ikosahedral,  dengan materi  genetik DNA  atau  RNA.  Kebanyakan  fag  mengandung  DNA  utas  ganda  (dsDNA), sebagian kecil DNA utas tunggal (ssDNA), RNA utas tunggal (ssRNA) atau RNA utas ganda (dsRNA) (Chen et al., 2018).
Fag menggunakan sel bakteri sebagai inangnya untuk bisa bereplikasi. DNA fag yang terintegrasi ke dalam kromosom sel inang dan tinggal di dalamnya tanpa membahayakan  inang  dinamakan  siklus  lisogeni.  Di  sisi  lain  fag  juga  dapat melisiskan  sel  inang  setelah  bereplikasi  dan  keluar  dengan  sejumlah  progeni melalui siklus litik (Monteiro et al., 2019). Fag yang bersifat virulen (litik) dapat mengambil  alih  sistem  transkripsi  dan  translasi  bakteri  untuk  mensintesis  fag baru.
Siklus hidup fag litik terdiri atas beberapa tahap, yaitu: adsorpsi, penetrasi, sintesis,  pematangan  dan  tahap  lisis  (Sabino  et  al.,  2020).  Pada  tahap  adsorpsi, ujung ekor fag melekat pada dinding sel melalui reseptor khusus bersifat spesifik pada  permukaan  sel.  Virus  tidak  dapat  mengadsorpsi  dan  menginfeksi  tanpa reseptor  spesifik.  Apabila  situs  reseptor  berubah  karena  mutasi  maka  inang menjadi  resisten  terhadap  infeksi  virus  namun  mutan  virus  dapat  melekat  pada inang  yang  resisten.  Adsorpsi  pada  tahap  awal  bersifat  reversibel  yang  berarti bahwa  fag  dapat  terlepas  bila  ujung  serabut  ekornya  saja  yang  melekat  pada permukaan sel dan bersifat irreversibel bila cengkraman ekornya yang melekatkan diri pada sel inang. Virus atau sel inang akan berubah setelah atau pada saat virus melekatkan  ke  permukaan  sel  bakteri,  yang  kemudian  akan  mengakibatkan terjadinya penetrasi. Fag melakukan penetrasi ke dalam sel inang secara mekanis yang  dibantu  oleh  adanya  enzim  sehingga  lebih  mudah  melakukan  penetrasi  di permukaan sel inang. Enzim tersebut adalah lisozim, yang terdapat pada ekor fag. Aktivitas dari enzim ini dapat membuat lubang kecil pada peptidoglikan (Hyman, 2019).
Bakteri  Gram  negatif  memiliki  komponen  membran  luar  yang  digunakan sebagai tempat penempelan fag berupa protein, oligosakarida dan lipopolisakarida. Kompleks Murein pada bakteri Gram positif menghasilkan situs penempelan  berbeda  bagi  fag.  Selanjutnya,  fag  harus  melewati  dua  atau  tiga lapisan pembatas seperti: membran luar, peptidoglikan dan membran dalam pada bakteri  Gram  positif atau negatif untuk  menginjeksi  genomnya. Umumnya, pada ujung serabut ekor fag terdapat enzim pendegradasi peptidoglikan sehingga dapat merusak  struktur  permukaan  sel  inang.  Pada  tahap  penetrasi  asam  nukleat  virus
masuk  ke  dalam  sel  inang.  Meskipun  telah  berhasil  menembus  sel  bakteri, replikasi fag untuk melisis sel dan pengembangan plak masih dapat dihambat oleh berbagai  mekanisme  di  dalam  sel  inang,  seperti  kehadiran  profag  di  dalam  sel, sistem  modifikasi  restriksi  DNA  dan  berbagai  gen  spesifik  penghambat  fag. Genom fag diinjeksikan ke dalam sel inang dengan melibatkan energi seperti ATP atau potensial membran (Chen et al., 2018).
Tahap  transkripsi  fag  terjadi  dalam  beberapa  tahap  yang  disebut  sebagai protein  awal,  protein  tengah  dan  protein  akhir.  Protein  awal  dan  protein  tengah merupakan  enzim  primer  yang  terlibat  dalam  replikasi  DNA  dan  transkripsi, sedangkan protein akhir merupakan protein kepala (kapsid) dan ekor serta enzim yang terlibat dalam proses pelepasan fag dari sel inang (Hyman, 2019).  Gen-gen awal  fag  mulai  ditranskripsi  setelah  RNA  polimerase  inang  mengenali  promotor genom fag, selanjutnya seluruh aktivitas metabolisme inang diambil alih oleh fag. Replikasi  genom  fag  dimulai  pada  saat  kondisi  metabolisme  inang  mencapai optimal untuk memproduksi komponen dan enzim fag. Sintesis mRNA fag segera dimulai  setelah  infeksi.  Jumlah  DNA  fag  meningkat  setelah  suatu  tenggang waktu,  diikuti  oleh  protein  fag,  kapsid  awal  dan  kapsid  dewasa  yang  matang. Transkripsi terjadi seketika dengan menggunakan RNA polimerase bakteri. Proses ini  menggunakan  gen  awal  pertama  yang  berfungsi  untuk  menyandi  nuklease yang  menguraikan  DNA  inang.  Nukleotida  hasil  penguraian  ini  digunakan  oleh fag  untuk  mengubah  enzim  RNA  polimerase  bakteri  sehingga  terjadi  transkripsi gen dari fag. Perubahan  RNA polimerase bakteri  menghasilkan  DNA fag seperti 5-hidroksilmetilsitosin  (menggantikan  sitosin  pada  DNA  bakteri).  Proses  ini terjadi melalui gen awal kedua.
Enzim yang menguraikan sitosin bakteri menyebabkan fag dapat hidup dan bertahan  karena  enzim  restriksi  tidak  lagi  dapat  menguraikan  DNA  fag  akibat penggantian  nukleotida  menjadi  5-hidroksilmetilsitosin.  Pada  tahap  berikutnya, nuklease  fag  akan  menghancurkan  semua  DNA  yang  tidak  mengganti  sitosin DNA-nya.  Gen  awal  kedua  juga  menyandi  polimerase  dan  ligase  yang  berperan dalam  replikasi  fag,  sedangkan  gen  akhir  berfungsi  dalam  pembentukan  ekor, kepala dan serabut. Selain itu, gen akhir juga menyandi pembentukan lisozim fag yang  dapat  melisiskan  sel  bakteri  sehingga  fag  baru  mudah  dilepaskan  dari  sel. Secara  umum  fag  memiliki  bentuk  batang,  bulat,  atau  bentuk  kompleks  dengan kepala dan ekor (Zhang et al., 2020).
Pembentukan  kepala,  ekor  dan  serabut  ekor  diatur  melalui  3  jalur  yang dilaksanakan oleh runutan gen yang berlainan. Pada akhir siklus replikasi, partikel fag  baru  keluar  dari  sel  inang  untuk  menginfeksi  sel  inang  lainnya  setelah  sel inang  mengalami  lisis.  Selama  infeksi  fag  endolisin  terakumulasi  di  dalam  sel inang.  Endolisin  akan  mendegradasi  peptidoglikan  sehingga  tidak  mampu  lagi menahan  tekanan  osmotik  internal  sel.  Pada  akhir  proses,  dinding  sel  bakteri dihancurkan (lisis) agar virion baru dapat dilepaskan ke lingkungan sekitar di luar dari sel yang lisis sehingga dapat menginfeksi bakteri baru dan melanjutkan siklus selanjutnya (Hyman, 2019).
Fag  litik  melepaskan  DNA  yang  menginduksi  perubahan  sistem  ekspresi protein dari bakteri inang untuk menghasilkan sekitar 50-200 fag baru. Jumlah fag yang dihasilkan akan semakin banyak jika seluruh sumber daya sel dimanfaatkan sehingga  sel  bakteri  inang  menjadi  pecah  dan  sel  menjadi  mati.  Keberhasilan aktivitas  fag  yang bersifat  virulen tergantung pada peluang pertemuan antara fag
dengan  inang  yang  rentan  di  lingkungan  yang  menurun  sebagai  akibat  dari keragaman, persebaran dan kondisi yang tidak menguntungkan di lingkungan luar (Zhang et al., 2020). Kemampuan partikel fag dalam menginfeksi sel inang sangat tergantung pada keragaman reseptor penyusun permukaan sel seperti polisakarida (lipopolisakarida pada bakteri Gram  negatif dan teichoic acid pada bakteri Gram positif),  keberadaan  flagel  atau  pili  dan  peranan  dari  berbagai  jenis  molekul permukaan sel yang terkait pengikatan protein (Azam & Tanji, 2019).
Penelitian  yang  telah  dilakukan  menunjukkan  bahwa  bakteri  yang  secara tetap  mengalami  serangan  fag,  telah  mengembangkan  berbagai  mekanisme kekebalannya  untuk  bertahan  dari  infeksi  fag.  Beberapa  mekanisme  tersebut meliputi  penghambatan  adsorpsi  fag,  penghambatan  injeksi  genom  fag, memodifikasi sistem restriksi dan sistem infeksi abortif. Kecepatan resistensi fag bakteri  dapat  mencapai  10 3 per  sel  dengan  rata-rata  10 7 per  sel.  Di  alam, komunitas  alami  bakteri  dan  fag  virulen  diduga  akan  menunjukkan  koeksistensi yang dimediasi oleh fag dari klon bakteri, baik yang resisten maupun sensitif (Yu et al., 2018).

## Keunggulan Penggunaan Fag untuk Terapi
Fag  memiliki  beberapa  keuntungan  jika  dibandingkan  dengan  antibiotika kimiawi  (Altamirano  &  Barr,  2019),  yaitu:  (1)  tidak  seperti  antibiotik,  dampak dari  fag  terbatas  karena  fag  dapat  bereplikasi  sendiri  secara  eksponensial  selama ada  bakteri  spesifik  di  sekitarnya.  Menurunnya  jumlah  bakteri  akan  menurunkan pula jumlah fag dan secara perlahan fag akan menghilang dari individu yang sakit dan dari lingkungannya; (2) fag memiliki potensi terjadinya resistensi yang rendah jika  dibandingkan  terjadinya  resistensi  bakteri  terhadap  antibiotik.  Kemampuan adaptasi  bakteri  cenderung  lebih  inferior  jika  dibandingkan  fag  karena  fag memiliki  kemampuan  yang  lebih  tinggi  untuk  melakukan  mutasi  dan  replikasi dibandingkan bakteri secara in vivo . Selain itu, stabilitas yang tinggi dari fag akan selalu  menyesuaikan  diri  dengan  jumlah  bakteri  yang  menjadi  target  spesifik. Semakin  berkurang  jumlah  bakteri  dalam  tubuh  manusia,  maka  akan  semakin berkurang pula jumlah fagnya. Hal tersebut terjadi karena sifat virus  yang hanya dapat  hidup  di  dalam  sel  inang  yang  spesifik,  keadaan  ini  membuat  fag  mudah beradaptasi  dan  di  alam  tidak  bersaing  dengan  mikroorganisme  lain  termasuk bakteri;  (3)  terapi  dengan  fag  memiliki  target  sasaran  fag  pada  bakteri  yang spesifik  (kespesifikan  ini  terhadap  reseptor  pada  sel  bakteri  tertentu)  sehingga tidak akan mengganggu mikroorganisme yang merupakan flora normal usus atau gangguan  pada  usus  menjadi  lebih  ringan  (Sabino  et  al.,  2020).  Terapi  dengan antibiotika  tidak  spesifik  seperti  fage  sehingga  sering  menyebabkan ketidakseimbangan  terhadap  flora  normal  usus  dan  menimbulkan  munculnya infeksi  sekunder  seperti  infeksi  dan  diare  pada  kolon  yang  disebabkan Pseudomonas sp. atau Clostridium difficile .
Jenis  fag  yang  memiliki  siklus  hidup  litik  cenderung  lebih  banyak digunakan  sebagai  agen  biokontrol,  karena  selain  spesifikasinya  juga  mampu melisiskan  sel  target  (bakteri  patogen)  sehingga  terlihat  dampak  penurunan terhadap  jumlah  bakteri.  Keunggulan  lainnya  dari  fag  adalah  material  genetik pada  fag  tidak  dapat  terintegrasi  ke  dalam  tubuh  manusia  sehingga  terapi menggunakan  fag  tidak  bersifat  virulensi  pada  manusia  serta  tidak  berpengaruh terhadap sifat resistensi fag terhadap antibiotik (Monteiro et al., 2019).
Fag  hidup  dan  berkembang  biak  di  dalam  organisme  yang  uniseluler sedangkan  virus  lainnya  berkembang  biak  di  dalam  tubuh  organisme  lain  yang multiseluler.  Fag  virulen,  yaitu  fag  yang  memiliki  siklus  hidup  litik  dan menyebabkan  lisis  inang  memiliki  kemampuan  dalam  menyerang  spesies  sel bakteri  tertentu  dan tidak memberikan pengaruh terhadap spesies  sel  bakteri  lain (Qadir  et  al.,  2018).  Oleh  karena  karakteristik  fag  yang  spesifik  inilah  maka  fag dapat  memberikan  hasil  yang  akurat,  cepat,  efisien,  efektif  dan  murah.  Dari  segi biaya,  biaya  pengobatan  menggunakan  terapi  fag  lebih  murah  dibandingkan dengan pengobatan antibiotik (Rijal et al., 2021). Hal tersebut menjadi salah satu keunggulannya.
Saat ini lebih dari 230 fag litik S. aureus telah dipublikasikan dan sekitar 60 fag  telah  diketahui  peta  genomnya.  Mayoritas  fag  termasuk  famili  Siphoviridae dan  hanya  sebagian  kecil  yang  termasuk  famili  Myoviridae  dan  Podoviridae, namun kedua famili fag tersebut merupakan kandidat terbaik untuk diaplikasikan sebagai terapi fag karena sebagian besar memiliki siklus litik (Hyman, 2019). Berdasarkan penelitian, terapi fag yang diberikan secara intraperitoneal pada mencit terinfeksi S. aureus mampu menyelamatkan > 90% mencit dari kematian dan  bahkan  jumlah  fag  tidak  berkurang  pada  sirkulasi  darah  setelah  7  hari eradikasi patogen (Kaur & Chhibber, 2021). Studi menggunakan hewan coba juga mengungkapkan bahwa konsentrasi fag 10 9 PFU mL -1 mampu melisiskan seluruh sel S.  aureus dan  mengarahkan  sel  makrofag  untuk  melakukan  fagositosis S. aureus (Geng  et  al.,  2020).  Pemberian  terapi  fag  memberikan  pengaruh  positif terhadap  sistem  imunitas  seluler  dan  humoral  pada  mencit  terinfeksi S.  aureus yang mengalami penurunan imunitas oleh induksi cyclophosphamide .
Peningkatan secara nyata sistem imunitas ditunjukkan oleh naiknya jumlah sel  neutrofil,  mielosit  dan  limfosit  serta  agglutinin.  Histopatologis  dari  organ ginjal  dan  hati  pada  pemberian  fag  litik  FR38  secara  oral  terhadap  tikus  galur Sprague dawley tidak menyebabkan kerusakan pada kedua organ tersebut. Hal ini mengindikasikan  terapi  fag  tidak  menimbulkan  efek  samping  pada  organ  (Malik et al., 2017).

## SIMPULAN
Fag  memiliki  mekanisme  kemampuan  bertahan  hidup  yang  lama, kemampuan  reproduksi  yang  cepat  pada  host  yang  spesifik  dan  tidak  memiliki material  genetik  yang  dapat  terintegrasi  ke  dalam  tubuh  manusia.  Fag  yang digunakan  untuk  terapi  adalah  fag  yang  memiliki  siklus  hidup  litik  atau  dapat melisiskan  sel  inang.  Fag  memiliki  kemampuan  menginfeksi  yang  sama  seperti virus  pada  umumnya  namun  dampaknya  yang  terbatas;  perkembangan  resistensi yang  terbatas;  dan  targetnya  yang  spesifik  inilah  yang  membuat  fag  berperan dalam  berbagai  aplikasi  untuk  terapi  penyakit  infeksi  menular  yang  disebabkan baik oleh bakteri Gram negatif maupun bakteri Gram positif.

## DAFTAR PUSTAKA
Acharya,  K.  P.,  Subramanya,  S.  H.,  &  Lopes,  B.  S.  (2019).  Combatting Antimicrobial  Resistance  in  Nepal:  The  Need  for  Precision  Surveillance Programmes and Multi-sectoral Partnership. JAC-Antimicrobial Resistance , 1 (3), 2–3. https://doi.org/10.1093/jacamr/dlz066
Altamirano,  F.  L.  G.,  &  Barr,  J.  J.  (2019).  Phage  Therapy  in  the  Postantibiotic Era. Clinical Microbiology Reviews, 32 (2), 1–25.
https://doi.org/10.1128/CMR.00066-18
Azam, A. H., & Tanji, Y. (2019). Peculiarities of Staphylococcus aureus Phages and  Their  Possible  Application  in  Phage  Therapy. Applied  Microbiology and  Biotechnology, 103 (11),  4279-4289.  https://doi.org/10.1007/s00253- 019-09810-2
Broncano-Lavado,  A.,  Santamaría-Corral,  G.,  Esteban,  J.,  &  García-Quintanilla,
M.  (2021).  Advances  in  Bacteriophage  Therapy  Against  Relevant Multidrug-resistant Pathogens. Antibiotics , 10 (6), 1-23. https://doi.org/10.3390/antibiotics10060672
Chen,  J.,  Quiles-Puchalt,  N.,  Chiang,  Y.  N.,  Bacigalupe,  R.,  Fillol-Salom,  A., Chee,  M.  S.  J.,  Fitzgerald,  J.  R.,  &  Penadés,  J.  R.  (2018).  Genome Hypermobility  by  Lateral  Transduction. Science , 362 (6411),  207–212. https://doi.org/10.1126/science.aat5867
Choliq, F. A., Martosudiro, M., Istiqomah, I., & Nijami, M. F. (2020). Isolasi dan Uji  Kemampuan  Bakteriofag  sebagai  Agens  Pengendali  Penyakit  Layu Bakteri  ( Ralstonia  solanacearum )  pada  Tanaman  Tomat. VIABEL:  Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Pertanian , 14 (1), 8–20. https://doi.org/10.35457/viabel.v14i1.996 Dao,  T.  L.,  Hoang,  V.  T.,  Ly,  T.  D.  A.,  Magmoun,  A.,  Canard,  N.,  Drali,  T., Fenollar,  F.,  Ninove,  L.,  Raoult,  D.,  Parola,  P.,  Courjon,  J.,  &  Gautret,  P. (2020).  Infectious  Disease  Symptoms  and  Microbial  Carriage  Among French  Medical  Students  Travelling  Abroad:  A  Prospective  Study. Travel Medicine and Infectious Disease , 34 , 101-548.
https://doi.org/10.1016/j.tmaid.2019.101548
Deshanda, R. P., Lingga, R., Hidayati, N. A., Sari, E., & Hertati, R. (2019). Fag Salmonella Asal  Limbah  Pasar  Ikan  dan  Air  Sungai  di  Sekitar  Kampus Universitas  Bangka  Belitung. EKOTONIA:  Jurnal  Penelitian  Biologi, Botani, Zoologi dan Mikrobiologi , 3 (2), 45–49. https://doi.org/10.33019/ekotonia.v3i2.758 Ganeshan, S. D., & Hosseinidoust, Z. (2019). Phage Therapy with a Focus on the Human Microbiota. Antibiotics, 8 (3), 1-19.
https://doi.org/10.3390/antibiotics8030131
Geng, H., Zou, W., Zhang, M., Xu, L., Liu, F., Li, X., Wang, L., & Xu, Y. (2020). Evaluation  of  Phage  Therapy  in  the  Treatment  of Staphylococcus  aureus - Induced  Mastitis  in  Mice. Folia  Microbiologica , 65 (2),  339-351. https://doi.org/10.1007/s12223-019-00729-9
Górski,  A.,  Borysowski,  J.,  &  Międzybrodzki,  R.  (2020).  Phage  Therapy: Towards a Successful Clinical Trial. Antibiotics , 9 (11), 1-7. https://doi.org/10.3390/antibiotics9110827
Hardanti,  S.,  Wardani,  A.  K.,  &  Rukmi,  W.  D.  (2018).  Isolasi  dan  Karakterisasi
Bakteriofag  Spesifik Salmonella  typhi dari  Kulit  Ayam. Jurnal  Teknologi
Pertanian , 19 (2), 107–116. https://doi.org/10.21776/ub.jtp.2018.019.02.5 Hyman,  P.  (2019).  Phages  for  Phage  Therapy:  Isolation,  Characterization,  and Host Range Breadth. Pharmaceuticals, 12 (1), 1-23.
https://doi.org/10.3390/ph12010035
Kaur,  S.,  &  Chhibber,  S.  (2021).  A  Mouse  Air  Pouch  Model  for  Evaluating  the Anti-bacterial  Efficacy  of  Phage  MR-5  in  Resolving  Skin  and  Soft  Tissue Infection  Induced  by  Methicillin-resistant Staphylococcus  aureus . Folia
Microbiologica, 2021, 1-20. https://doi.org/10.1007/s12223-021-00895-9
Malik,  D.  J.,  Sokolov,  I.  J.,  Vinner,  G.  K.,  Mancuso,  F.,  Cinquerrui,  S., Vladisavljevic,  G.  T.,  Clokie,  M.  R. J.,  Garton, N.  J.,  Stapley,  A.  G.  F.,  & Kirpichnikova,  A.  (2017).  Formulation,  Stabilisation  and  Encapsulation  of Bacteriophage  for  Phage  Therapy. Advances  in  Colloid  and  Interface
Science, 249 , 100-133. https://doi.org/10.1016/j.cis.2017.05.014
Monteiro,  R.,  Pires,  D.  P.,  Costa,  A.  R.,  &  Azeredo,  J.  (2019).  Phage  Therapy:
Going Temperate? Trends in Microbiology, 27 (4), 368-378.
https://doi.org/10.1016/j.tim.2018.10.008 Nilsson,  A.  S.  (2019).  Pharmacological  Limitations  of  Phage  Therapy. Upsala Journal of Medical Sciences, 124 (4), 218-227.
https://doi.org/10.1080/03009734.2019.1688433
Pirnay, J. P. (2020). Phage Therapy in the Year 2035. Frontiers in Microbiology , 11 (1171), 1-8. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01171
Qadir,  M.  I.,  Mobeen,  T.,  &  Masood,  A.  (2018).  Phage  Therapy:  Progress  in Pharmacokinetics. Brazilian  Journal  of  Pharmaceutical  Sciences, 54 (1),  1- 9. https://doi.org/10.1590/s2175-97902018000117093
Rijal,  K.  R.,  Banjara,  M.  R.,  Dhungel,  B.,  Kafle,  S.,  Gautam,  K.,  Ghimire,  B., Ghimire,  P.,  Dhungel,  S.,  Adhikari,  N.,  Shrestha,  U.  T.,  Sunuwar,  D.  R., Adhikari,  B.,  &  Ghimire,  P.  (2021).  Use  of  Antimicrobials  and Antimicrobial  Resistance  in  Nepal:  A  Nationwide  Survey. Scientific Reports , 11 (1), 1–14. https://doi.org/10.1038/s41598-021-90812-4
Sabino,  J.,  Hirten,  R.  P.,  &  Colombel,  J.  F.  (2020).  Review  Article:
Bacteriophages in Gastroenterology—from Biology to Clinical Applications. Alimentary  Pharmacology  and  Therapeutics,  51 (1),  53-63. https://doi.org/10.1111/apt.15557
Shrestha, S. K., Shah, N. P., Jha, K. K., Pant, R. P., Joshi, L. R., Bichha, R. P., & Karki,  K.  B.  (2018).  Challenges  in  the  Diagnosis  of  Drug-resistant
Tuberculosis  by  GeneXpert  MTB/Rif  in  Nepal. SAARC  Journal  of Tuberculosis, Lung Diseases and HIV/AIDS , 16 (2), 8–15. https://doi.org/10.3126/saarctb.v16i2.23337
Tomat,  D.,  Casabonne,  C.,  Aquili,  V.,  Balagué,  C.,  &  Quiberoni,  A.  (2018). Evaluation of A Novel Cocktail of Six Lytic Bacteriophages Against Shiga Toxin-producing Escherichia  coli in  Broth,  Milk  and  Meat. Food Microbiology , 76 , 434–442. https://doi.org/10.1016/j.fm.2018.07.006
Triana, E. (2018). Aktivitas Antibiofilm Bakteri Escherichia coli oleh Bakteriofag Secara In Vitro. Berita Biologi , 17 (1), 77-84. https://doi.org/10.14203/beritabiologi.v17i1.3234
World Health Organization. (2018). Antimicrobial Resistance and Primary Health Care. https://www.who.int/docs/default-source/primary-health-care-
conference/amr.pdf?sfvrsn=8817d5ba_2
Yu,  L.,  Wang,  S.,  Guo,  Z.,  Liu,  H.,  Sun,  D.,  Yan,  G.,  Hu,  D.,  Du,  C.,  Feng,  X., Han, W., Gu, J., Sun, C., &  Lei,  L. (2018). A Guard-killer Phage Cocktail Effectively Lyses the Host and Inhibits the Development of Phage-resistant Strains  of Escherichia  coli . Applied  Microbiology  and  Biotechnology , 102 (2), 971-983. https://doi.org/10.1007/s00253-017-8591-z Zhang, Z., Yu, F., Zou, Y., Qiu, Y., Wu, A., Jiang, T., & Peng, Y. (2020). Phage Protein Receptors Have Multiple Interaction Partners and High Expressions.
Bioinformatics , 36 (10), 2975–2979. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btaa123