Terjadinya resistensi bakteri patogenik terhadap antibiotik yang telah ada, mendorong penelitian untuk mencari sumber antibiotik baru. Fenomena terjadinya resistensi ini terjadi di seluruh dunia. Bahkan data terbaru tahun 2019 menunjukkan lebih dari 2,8 juta infeksi telah resisten terhadap antibiotik di Amerika Serikat setiap tahun dan menyebabkan lebih dari 35 ribu orang meninggal.
Saat ini banyak peneliti yang fokus mengkaji Streptomyces yang dikenal sebagai bakteri yang mampu menghasilkan antibiotik terbanyak (75-80%). Salah satunya adalah Ambarwati yang merupakan salah satu staf pengajar di Prodi Kesehatan Masyarakat Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dalam disertasinya yang berjudul “Karakterisasi Molekular dan Senyawa Bioaktif Streptomyces dari Rhizosfer Rumput Teki (Cyperus rotundus L.) di Dataran Tinggi Cemoro Sewu, Magetan, Jawa Timur”, Ambarwati berhasil menemukan satu spesies Streptomyces baru yang diajukan namanya sebagai Streptomyces cemorosewuensis sp. Nov. Saat ini sekuen hasil Whole Genome Sequencing (WGS) dari spesies baru tersebut sedang dalam proses submit ke NCBI (National center for Biotechnology Information) untuk mendapatkan accession number.
“Dalam penelitian ini saya menemukan enam isolat Streptomyces yang berpotensi menghasilkan antibiotik.” Papar Ambarwati “Sebenarnya kalau berdasarkan analisis pohon filogenetik berdasarkan sekuen gen 16S rRNA, ada dua isolat yang berpotensi sebagai spesies baru, yaitu isolat CRB41 dan CRB47. Keduanya memiliki indeks similaritas dengan spesies pembanding sebesar 94% dan 85%. Indeks ini di bawah standar untuk penentuan satu spesies, yaitu 98,65%.” Lanjutnya. “Namun dikarenakan isolat CRB46 merupakan isolat yang paling potensial menghasilkan antibiotik dengan spektrum luas dan bahkan mampu berperan sebagai anticandida, maka isolat ini dipilih untuk dianalisis lebih lanjut dengan WGS, meskipun indeks similaritas gen 16S rRNA nya 100%.” Terang Ambarwati lebih lanjut.
Namun justru hasil ini mampu mengubah konsep dasar yang selama ini banyak digunakan para peneliti di seluruh dunia. “Selama ini peneliti menentukan status spesies baru hanya berdasarkan similaritas gen 16S rRNA, namun hasil ini menunjukkan bahwa dua isolat dengan indeks similaritas gen 16S rRNA 100% ternyata setelah di WGS menunjukkan similaritas hanya 95,31%. Atinya jika berdasarkan sekuen gen 16S rRNA keduanya adalah satu spesies namun dengan WGS keduanya dapat dikatakan sebagai spesies yang berbeda.” Papar Ambarwati.
Namun demikian klaim sebagai spesies baru ini tidak semata-mata kami dasarkan pada perbedaan indeks similaritas sekuen hasil WGS. Untuk mendukung kesimpulan kami bahwa isolat CRB46 merupakan spesies baru, kami melakukan analisis dengan tiga software, yaitu RASH, AntiSMASH dan BASys. Hasil analisis ketiga software tersebut menunjukkan perbedaan yang nyata antara isolat CRB46 dengan spesies pembanding, yaitu Streptomyces rochei NRRL B2410.
“Jujur sebenarnya jalan penelitian disertasi saya terdahulu bukan seperti ini, Promotor terakhir saya, Prof. Ir. Triwibowo Yuwono, PhD dari Fakultas Pertanian UGM, sesungguhnya yang menyarankan WGS. Sehingga bisa ditemukan spesies baru ini.” Tutur Ibu tiga anak ini. “Oleh karena itu pada kesempatan ini saya ucapkan terima kasih pada Prof. Ir. Triwibowo Yuwono, PhD dan juga ko promotor saya Prof. Dr. Subagus Wahyuono, MSc, Apt (Fakultas Farmasi UGM) dan Prof. Sukarti Moeljopawiro, PhD (Fakulatas Biologi UGM) yang telah mendukung perubahan arah penelitian saya dan beliau bertiga ini telah dengan sepenuh hati dan bersedia meluangkan waktu untuk membimbing saya. Beliau bertiga telah mau “berlari di saat saya harus berlari karena dikejar deadline Januari 2020 harus lulus.” Jelas wanita yang biasa dipanggil Ambar ini lebih lanjut. “’Semoga Allah berkenan mencatat kebaikan beliau bertiga sebagai amal dan ilmu yang bermanfaat yang in sya Allah pahalanya mengalir sampai akhir zaman, Aamiin” Lanjut Ambarwati. Dijelaskan juga bahwa penelitian dengan pendekatan WGS di Indonesia masih relatif jarang dilakukan dikarenakan biaya yang juga relatif mahal.
Kemajuan di bidang biologi molekular dengan keberhasilan WGS yang dipadu dengan kemajuan bidang bioinformatika dengan komputer (Genom Mining) telah mampu memprediksi kluster gen yang berperan pada penghasilan senyawa bioaktif. Berdasarkan hasil analisis AntiSMASH diketahui bahwa S. cemorosewuensis sp. Nov memiliki 53 kluster gen pengkode senyawa bioaktif.
Hal yang menarik dari ke-53 kluster gen tersebut adalah, diindikasikan bahwa S. cemorosewuensis sp. Nov menghasilkan senyawa geosmin dan malasidin. Berdasarkan hasil penelitian terdahulu, geosmin dikenal sebagai senyawa kimia yang aktif bahkan dalam konsentrasi yang amat kecil, yaitu 5 ppm. Sedangkan malasidin (golongan nukleosida) merupakan antibiotik jenis baru dengan aktivitas luar biasa karena kemampuannya dalam menghambat bakteri Gram positif patogen yang telah resisten terhadap antibiotik (multidrug-resistant pathogens), serta dapat menyembuhkan infeksi kulit yang disebabkan oleh Staphylococcus aureus yang resisten terhadap metilisin (MRSA) dengan merusak dinding sel bakteri.
Ambarwati telah berhasil mempertahankan disertasinya tersebut pada sidang ujian tertutup Fakulats Biologi UGM pada tanggal 20 Januari 2020. Sidang tersebut dipimpin oleh ketua Program Studi Doktor Fakultas Biologi, Dr. R.C. Hidayat Soesilohadi, MS dengan susunan tim penguji : Prof. Dr. L. Hartanto Nugroho, MAgr, dan Dr. Endah Retnaningrum, MEng, keduanya dari Fakultas Biologi UGM, Dr. rer. Nat. Nanang Fakhrudin, MSi, Apt dari Fakultas Farmasi UGM dan Prof. Dr. Hj. Hermin Pancasakti Kusumaningrum, MSi, sebagai penguji eksternal dari UNDIP.
“Sebenarnya ada satu hal yang ingin saya sampaikan pada masyarakat melalui tulisan ini. Allah itu Maha adil, Dia menciptakan sesuatu berpasangan, ada siang ada malam, ada laki-laki ada perempuan. Begitu juga Allah ciptakan bakteri penyebab penyakit infeksi di satu sisi, dan si sisi lain allah juga ciptakan bakteri penghasil antibiotic, terutama Streptomyces.” Pesan Ambarwati. “Saya amat sangat bersyukur, bahwanya setelah melalui jalan yang begitu berliku akhirnya Allah ijinkan saya menyelesaikan studi saya di Program Studi Doktor Fakultas Biologi UGM. Dan bahkan hanya dengan rahmad dan ridho Allah, jika saya bisa mendapatkan nilai maksimal. Ini tentunya sesuatu yang wajib saya syukuri Bersama keluarga saya.” Lanjut Ambarwati.
“Dalam kesempatan ini saya juga mengucapkan terima kasih kepada UMS dan prodi Kesmas yang telah mensupport studi saya, juga pada suami dan anak-anak saya yang sudah banyak berkorban selama saya studi.” Ungkap Ambarwati, “Selain itu juga pada Bu Dian Widyastuti, Dik Tri Handayani, Dik Hadid, Dik Ratri dan Mas Fauzi yang telah membantu penelitian saya di UMS, juga Mbak Tri Purwanti dan Mas Miftah yang telah membantu penelitian biologi molekular dan menganalisis hasil WGS, termasuk semua fihak yang telah membantu yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, semoga Allah mencatatnya sebagai amal kebaikan. aamiin.” Ungkap ambarwati sebagai kata penutup.
