Merancang Vaksin Influenza yang Efektif

Saat ini wabah influenza telah menyebar luas dimana-mana dan menimbulkan kekhawatiran global. Beberapa media menyebutkan bahwa sepanjang tahun 2017-2018 diprediksi akan menjadi musim flu terburuk di indonesia. Kurang lebihnya sebanyak 582 kasus yang disebabkan oleh virus influenza telah terjadi di tanah air dengan tingkat kematian sebesar 453 atau sekitar 52%, sementara di cina wabah ini menyebabkan 605 kematian dengan 1557 kasus.

Ilmuwan telah lama mencari vaksin flu yang mampu memproteksi individu di setiap perpindahan musimnya melalui inokulasi tunggal. Berdasarkan strukturnya, virus influenza memiliki karakteristik yang berbeda dibandingkan dengan virus lainnya yang sebagian besar stabil secara struktur. Hal inilah yang membuat mereka tidak dapat dikenali oleh sistem kekebalan tubuh manusia.

Bila ditilik dari sejarahnya, influenza pertama kali ditemukan pada tahun 1918 dengan nama virus subtipe H1N1. Virus ini melalui masa yang cukup lama mengalami mutasi dan berpindah dari satu inang ke inang yang lain. Penyebaran atas virus ini menyebabkan munculnya strain virus baru yang terakhir diidentifikasi dengan tipe H7N9, namun di indonesia sendiri belum terjadi kasus yang disebabkan oleh virus jenis baru tersebut.   

Upaya preventif terhadap pandemi influenza saat ini telah dilakukan dengan menggunakan vaksin flubio milik Biofarma. Kehadiran vaksin ini diharapkan mencegah pandemi lebih jauh diantaranya virus tipe A California H1N1 dan tipe B Victoria H3N2. 

Selain vaksin flubio, di U.S sendiri  pengembangan vaksin menjadi prioritas utama setelah kurang lebih 49 negara bagian terkena penyebaran virus ini. Desain vaksin dilakukan dengan menargetkan bagian hemaglutin dan neuraminidase virus, hemaglutinin merupakan sebuah glikoprotein untuk memfasilitasi pengikatan dan infeksi virus dengan sel inangnya sementara neuraminidase adalah enzim untuk membantu penyebaran virus setelah tereplikasi didalam sel inang. Para peneliti kini lebih terfokus mendesain vaksin dengan merekayasa daerah hemaglutinin. Meskipun begitu, beberapa saintis telah sukses mengembangkan antibodi yang menargetkan neuraminidase. 

Hanya saja, masalah baru dapat muncul apabila terjadi mutasi yang begitu cepat pada daerah kepala hemaglutinin (dapat dilihat pada gambar), mutasi yang terjadi mengakibatkan perubahan struktur hemaglutinin sehingga antibodi yang distimulasi nantinya tidak akan bekerja melawan mutan virus. 

struktur virus influenza (www.virology.ws)

Mengetahui akan hal itu, para saintis mengembangkan sebuah cara efektif yakni dengan mengombinasikan materi genetik pada bagian kepala hemaglutinin dari beberapa strain flu yang dilakukan melalui pemodelan komputasi. Campuran molekul hemaglutinin kemudian digunakan untuk mengembangkan vaksin influenza yang diinokulasikan ke tikus. Hasilnya, hewan tersebut dapat terlindungi dari strain virus yang belum diketahui sebelumnya, selengkapnya bisa dilihat disini.

Selain bagian kepala, tangkai hemaglutinin juga menjadi target para ilmuwan dalam mendesain vaksin influenza baru. Daerah ini berperan dalam melepaskan materi genetik virus ke sel inangnya. Agar dapat menginfeksi, tangkai hemaglutinin akan melakukan serangkaian pengaturan dari keadaan normalnya. Ilmuwan pun tertarik untuk merancang adanya mutasi pada bagian tangkai hemaglutinin yang menyebabkan tidak terjadinya pengaturan struktur dalam melepaskan materi genetiknya. Namun sistem imun yang ada di dalam tubuh tidak begitu responsif terhadap bagian ini.

Kramer dan koleganya telah mengembangkan vaksin dengan bagian kepala hemaglutinin dari beberapa strain virus dan tangkai yang berasal dari strain H1N1. Mengintroduksi vaksin dengan desain kombinasi tersebut mampu mempercepat respon antibodi melawan bagian tangkai hemaglutinin virus. Selain itu, pembuatan vaksin berbasis nanopartikel ferritin berpotensi efektif dalam menyajikan antigen virus pada target antibodi. Detailnya dapat dilihat disini.

Memori Sistem Imun

Satu bagian terpenting dalam membangun vaksin flu universal adalah memahami bagaimana pengaruh sistem imun setelah pemberian vaksin atau terjadinya paparan virus. Setiap waktu manusia akan terkena flu dan tentunya hal ini memengaruhi respon mereka terhadap infeksi selanjutnya. Contohnya, seseorang yang lahir pada tahun dimana terjadi pandemik flu H1N1 akan merespon lebih baik untuk infeksi berikutnya bila dibandingkan dengan seseorang yang lahir setelahnya.

Peneliti saat ini telah menggabungkan beberapa ide yang dituangkan kepada eksperimen mereka. Sebelum pengujian vaksin baru, Krammer dan koleganya telah membuat tiruan sistem kekebalan hewan yang sudah ada dengan satu bentuk virus flu. Cara ini baru diterapkan pada hewan uji musang yang dinilai mampu untuk menghindari terjadinya infeksi bila dibandingkan dengan musang yang belum terinfeksi influenza. 

Memahami akan efek kekebalan yang telah ada terhadap evolusi virus merupakan hal dasar yang penting untuk ditelusuri, memberikan vaksinasi dapat memengaruhi bagaimana strain flu berevolusi. Sesuai yang dilansir pada paper Immunity oleh Fauci beserta koleganya, yang menyebutkan tiga wadah penting dalam mendesain vaksin flu universal yakni wadah pada pengembangan antibodi, wadah pada peningkatan respon kekebalan terhadap flu, dan wadah akan bagaimana hal tersebut berpengaruh pada sistem imunitas tubuh.

Salam

Author

3 Februari 2018