5 Macam Metode dalam Pembuatan Vaksin COVID-19

Pada awal abad ke-21 kasus-kasus utama penyakit infeksi mematikan disebabkan oleh kelompok bakteri dan virus patogen. Pada saat ini anak-anak dan orang tua adalah kelompok renta yang paling banyak terserang oleh mikroba patogen. Khususnya dinegara-negara berkembang dimana sanitasi dan menjaga kesehatan tubuh masih tergolong rendah menjadikan tingginya angka penyakit infeksi. Hingga saat ini pengendalian penyakit infeksi masih dilakukan dengan metode kombinasi, mulai dari implementasi sanitasi, hingga penggunaan agen antimikroba dan vaksin.

{tocify} $title={Daftar isi}

A. Penyakit Covid-19 

Awal tahun 2020 lalu dunia digemparkan dengan kemunculan penyakit infeksi baru yang disebabkan oleh virus jenis baru. Virus ini diberi nama SARS CoV-2 yang berkorelasi dengan penyakit saluran pernafasan akut atau diistilahkan COVID-19. Virus ini pertama kali muncul didaerah kota Wuhan, Provinsi Hubei, China pada akhir Desember 2019 lalu, dan saat ini sudah menyebar ke 213 negara, dengan angka kasus positif infeksi lebih dari 3 juta orang. Belum ada agensia antiviral dan vaksin yang cocok untuk mengobati penyakit ini.

B. Perbedaan Antiviral dan Vaksin 

Antiviral adalah nama kelompok obat yang digunakan untuk mengobati penyakit terutama disebabkan oleh kelompok virus. Obat antiviral virus SARS CoV-2 yang sudah ditemukan saat ini adalah Chloroquin Sulfate, Hydroxychloroquine Sulfate, Redemsivir, Lopinavir dan Ribavirin. Sebagian sudah dilakukan uji pra-klinis dan klinis untuk mengobati pasien COVID-19. 

Vaksin adalah suatu obat hasil penggunaan agensia biologis yang dipersiapkan untuk mendapatkan atau meningkatkan daya tahan (imun) tubuh manusia untuk melawan virus penyebab penyakit. Pada dasarnya vaksin alami adalah bentuk pengembangan dari sistem imun tubuh yang sedang melawan virus. 

Virus SARS CoV-2 yang masuk kedalam tubuh akan melepaskan protein dan materi genetik kedalam sel. Meteri genetik virus akan memanfaatkan mesin metabolisme dalam sel untuk merakit dan mereplikasi diri untuk menghasilakn partikel-partikel virus baru. Virus-virus yang telah matang keluar dari dalam sel yang kemudian dikenali oleh sel-sel imun (sel T dan sel B) sebagai antigen.

Dalam kondisi normal sel-sel imun tubuh merespon antigen virus dengan membentuk antibodi. Antibodi yang terbentuk bersifat spesifik dan dapat melawan virus-virus sejenis yang masuk ke dalam tubuh. Namun jika seseorang dalam kondisi imunitas rendah, memiliki kelainan pada sistem imun tubuh atau sedang memiliki komplikasi beberapa penyakit maka antibodi tidak akan bekerja secara maksimal. Sehingga vaksin sangat membantu untuk meningkatkan kekebalan tubuh dan mempercepat proses respon imun tubuh untuk melawan bibit penyaki yang masuk.

C. Macam-Macam Metode Pembuatan Vaksin Covid-19

Saat ini Vaksin untuk COVID-19 masih dalam tahap pengembangan awal. Beberapa sudah dilakukan uji pra-klinis terhadap subyek uji seperti kera Rhesus dan menunjukkan hasil positif. Tahap berikutnya adalah uji klinis terhadap pasien COVID-19 baik yang sakit ringan hingga berat, untuk membuktikan efektifitas dan keamanan vaksin sebelum diproduksi secara masal.

Dalam pembuatan vaksin ada beberapa jenis metode pendekatan yang digunakan, diantaranya:

1. Vaksin Berbasis Virus
2. Vaksin Berbasis Vektor Virus
3. Vaksin Berbasis Asam Nukleat Virus
4. Vaksin Berbasis  Protein Virus
5. Vaksin Berbasis Partikel Mirip Virus

 

1. Vaksin Berbasis Virus

Vaksin jenis ini dibuat menggunakan virus SARS CoV-2 yang dilemahkan atau diinaktivasi. Virus dilemahkan dengan cara disuntikkan kedalam sel hewan atau sel manusia secara invitro hingga virus kehilangan sifat virulensinya. Selain itu virus juga dapat dilemahkan secara fisik menggunakan senyawa kimiawi seperti formaldehid atau dipanaskan.

Selanjutnya virus disuntikkan ke dalam tubuh yang sehat untuk merangsang pembentukan antibodi terhadap Covid-19. Apabila seseorang sudah memiliki antibodi terhadap Covid-19, maka akan sulit untuk terinfeksi.

Vaksin berbasis virus yang dilemahkan / diinaktivasi sudah menjadi standar pembuatan vaksin sejak ditemukan pertamakali oleh Robert Koch dan Louis Pasteu (1881).

2. Vaksin Berbasis Vektor Virus

Vaksin jenis ini dikembangkan menggunakan metode rekayasa genetika. Metode ini menggunakan virus jenis lain sebagai vektor atau perantara untuk disisipkan gen virulen. Gen yang disispkan adalah gen pengkode protein spike (S) virus corona. Vektor yang digunakan adalah virus yang lemah atau bersifat tidak virulen, biasanya menggunakan kelompok adenovirus. 

Vektor yang telah disisipkan gen target kemudian disuntukkan kedalam tubuh seseorang yang sehat. Kemudian virus akan bereplikasi, namun tidak menyebabkan sakit karena vektor bersifat tidak virulen. 

Protein S yang dibentuk oleh vektor virus akan dikenali tubuh sebagai antigen. Tubuh akan merenspon antigen dengan membentuk antibodi spesifik oleh sel-sel imun. Antibodi yang telah terbentuk memungkinkan seseorang akan kebal terhadap infeksi virus SARS CoV-2. Namun sayangnya metode ini belum ada lisensi resmi untuk dijadikan stadar pembuatan vaksin karena cukup beresiko.

3. Vaksin Berbasis Asam Nukleat Virus

Vaksin jenis ini dikembangkan dengan teknologi rekayasa genetika dengan menggunakan asam nukleat sel yang berupa DNA atau RNA yang disisipi gen pengkode protein spike (S) virus SARS CoV-2. DNA atau RNA yang telah disisipi gen virus dimasukkan kedalam sel menggunakan metode elektroporasi.

Gen protein S virus akan transkripsi dan ditranslasi menjadi proteis S. Protein S akan dikenali oleh sel-sel imun tubuh sebagai antigen dan direspon dengan menghasilkan antibodi. Antibodi yang telah terbentuk memungkinkan seseorang akan kebal terhadap infeksi virus SARS CoV-2. Namun sayangnya metode ini belum ada lisensi resmi untuk dijadikan stadar pembuatan vaksin.

4. Vaksin Berbasis Protein Virus

Vaksin jenis ini dikembangkan berdasarkan subunit protein virulen yang dimiliki oleh virus. Protein spike (S) dan protein membran (M) pada virus SARS CoV-2 termasuk jenis protein yang virulen. 

Protein S dan M diisolasi dari struktur virus kemudian diinjeksikan secara langsung ke dalam tubuh orang yang sehat. Protein S dan M akan dikenali sebagai antigen dan menimbulkan respon imun tubuh sehingga membentuk antibodi. Antibodi yang telah terbentuk memungkinkan seseorang akan kebal terhadap infeksi virus SARS CoV-2.

Dalam praktiknya pembuatan vaksin berbasis protein virus diperlukan adjuvant. Adjuvant merupakan molekul atau agensia tambahan yang telah dimodifikasi untuk mempercepat respon imun tubuh dan memberikan efek jangka panjang.

5. Vaksin Berbasis Partikel Mirip Virus

Tingkat virulensi suatu virus diperantarai oleh materi genetik yang berada didalam struktur virus. Dalam metode pembuatan vaksin berbasis partikel seperti virus, materi genetik virus dihilangkan untuk mendapatkan partikel virus yang bersifat tidak virulen. Virus yang kehilangan materi genetik diinjeksikan kedalam tubuh untuk menghasilkan respon imunitas berupa antibodi spesifik. Antibodi yang telah terbentuk memungkinkan seseorang akan kebal terhadap infeksi virus SARS CoV-2. Namun sayangnya metode ini sangat sulit dilakukan karena keterbatasan alat dan sumberdaya.

D. Sumber & Referensi

• Callaway, E. The race for coronavirus vaccine: a graphical guide. Nature 580, 576-577 (2020). DOI: 10.1038/d41586-020-01221-y.
• Le, T.T., et al. The Covid-19 vaccine development landscape. Nature. DOI: 10.1038/d41573-020-00073-5.
• Madigan, M.T., Martinko, J.M., Bender, K.S., Buckley, D.H and Stahl, D.A. 2015. Brock Biology of Microorganism 14 th edition. Pearson Education, US.

Follow

MicrobeHolic Situs berbagi ilmu Biologi dan Mikrobiologi. Silahkan follow situs ini untuk mendapatkan update terbaru.

Share this post