Dalam beberapa tahun terakhir, kemajuan luar biasa dalam simulasi dinamika molekuler telah memungkinkan penangkapan perilaku protein dan biomolekul lainnya dengan detail dan resolusi temporal yang belum pernah terjadi sebelumnya. Simulasi ini menyediakan informasi kritis tentang perubahan konformasi yang terkait dengan kondisi penyakit, interaksi protein-ligan yang relevan dengan penemuan obat, serta mekanisme fungsional biomolekul pada tingkat atom.
Realitas virtual dan simulasi biomolekuler saat ini berada di garis depan dalam menganalisis jalur molekuler yang mendasari penyakit. Bagaimana integrasi berbagai teknologi akan memperluas pemahaman tentang proses biologis kompleks dan kontribusinya terhadap patofisiologi penyakit. Kemajuan dalam simulasi dinamika molekuler (MD) saat ini memungkinkan perekaman perilaku protein dan biomolekul lain dengan resolusi temporal yang akurat dan detail atom penuh. Simulasi ini mencakup informasi tentang perubahan struktural kritis yang terkait dengan penyakit, interaksi dengan obat-obatan potensial, dan fungsi protein.
Dengan peningkatan kecepatan, akurasi, dan aksesibilitas yang baru-baru ini, MD telah menjadi alat penelitian dasar dan pengembangan obat. Dari sudut pandang peneliti, realitas virtual telah merevolusi cara seseorang memvisualisasikan dan berinteraksi dengan struktur molekuler. Realitas virtual (VR) adalah metode yang menggunakan presentasi tiga dimensi biomolekul sebagai objek virtual yang dapat dimanipulasi untuk pemahaman intuitif tentang interaksi molekuler dan koneksi struktural. Dengan cara ini, teknologi virtual dapat sangat membantu dalam menyelidiki sistem kimia kompleks dan mengembangkan teori baru.
Realitas virtual telah membuka cakrawala baru dalam cara kita memandang dan berinteraksi dengan struktur molekuler yang tak terbayangkan. Biomolekul adalah objek virtual yang dapat dimanipulasi dalam tiga dimensi melalui VR, sehingga memperkuat pemahaman intuitif tentang interaksi molekuler, hubungan struktural, dan dinamika konformasi. Oleh karena itu, dinamika molekuler interaktif dalam realitas virtual merupakan lompatan besar ke depan. Untuk pertama kalinya, hal ini memungkinkan peneliti untuk memanipulasi simulasi dinamika molekuler (MD) waktu nyata—simulasi struktur fleksibel.
Ketika dinamika molekuler bertemu dengan realitas virtual, bidang-bidang baru dalam ilmu pengetahuan muncul, terutama yang berkaitan dengan studi molekul. Tentunya, penggabungan yang kuat ini mengubah cara para ilmuwan memandang dan berinteraksi dengan sistem kompleks pada tingkat molekuler; beberapa aspek kritis dari topik ini terus berkembang dan disempurnakan.
Seperti yang dinyatakan oleh Parikesit et al. (2025) bahwa integrasi simulasi biomolekuler seperti molecular dynamics (MD) dengan realitas virtual (VR) merevolusi pemahaman mekanisme penyakit melalui visualisasi interaktif 3D real-time dan manipulasi langsung molekul. Pendekatan ini mempercepat pengembangan terapi dengan menggabungkan kekuatan prediksi MD dan intuisi spasial VR, memungkinkan eksplorasi jalur molekuler kompleks terkait patofisiologi penyakit. Kombinasi ini mendukung kolaborasi cloud-based dan analisis dinamis untuk inovasi obat.
Simulasi MD merekam perilaku protein dan biomolekul dengan detail atomik dan resolusi temporal akurat, mengungkap perubahan struktural kritis pada penyakit seperti mutasi protein atau agregasi. VR memungkinkan peneliti memanipulasi struktur molekuler secara intuitif menggunakan gerakan tangan, meningkatkan pemahaman interaksi 3D yang sulit diakses melalui layar 2D tradisional. Contoh aplikasi mencakup studi protein virus COVID-19 untuk identifikasi target vaksin dan obat, di mana iMD-VR (interactive MD in VR) mereproduksi pose pengikatan ligan kristalografis.
Integrasi ini mempercepat drug discovery melalui iMD-VR, di mana peneliti mendorong peristiwa langka seperti pengikatan ligan-protein secara real-time, menghasilkan data konformasi untuk machine learning. Platform seperti NanoVer dan VisionMol mendukung visualisasi stereoskopik, docking ligan, dan kolaborasi multi-pengguna untuk desain obat kolaboratif. Pendekatan ini mengurangi biaya dan waktu screening in silico, dengan simulasi multiskala yang menjembatani tingkat kimia dan biologis untuk terapi personalisasi.
Di masa datang pengembangan model ini akan sangat bermanfaat dan memungkinkan navigasi otomatis ruang konformasi hiperdimensi untuk tugas seperti pengikatan obat atau rekayasa protein. Integrasi dengan AI seperti behavioral cloning dan GAIL akan mengatasi tantangan sampling MD konvensional, menghasilkan dataset besar untuk model prediktif virtual cells dan digital twins pasien. Perkembangan hardware VR (seperti Oculus Quest) dan cloud computing akan demokratisasi akses, mendorong kolaborasi global dan percepatan penemuan obat hingga 10x lebih efisien.
Penulis: Prof. H. Hery Purnobasuki, Drs., M.Si., Ph.D.
Sumber: https://www.sciencedirect.com/science/chapter/bookseries/abs/pii/S1937644825001601?via%3Dihub
