Vaksin Universal Melawan Varian Virus Apa Pun? Sebuah Studi Baru Menyarankan Itu Mungkin

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Vaksin Universal Melawan Varian Virus Apa Pun? Sebuah Studi Baru Menyarankan Itu Mungkin Kecerdasan Data PlatoBlockchain. Pencarian Vertikal. Ai.

Dari booster Covid hingga vaksinasi flu tahunan, kebanyakan dari kita bertanya-tanya: Mengapa begitu banyak dan sering?

Ada alasan untuk memperbarui vaksin. Virus bermutasi dengan cepat, yang dapat membantu mereka keluar dari sistem kekebalan tubuh, sehingga membuat orang yang sebelumnya divaksinasi berisiko tertular. Dengan menggunakan pemodelan AI, para ilmuwan semakin mampu melakukannya memprediksi bagaimana virus akan berevolusi. Tapi mereka bermutasi dengan cepat, dan kami masih mengejar ketertinggalan.

Strategi alternatifnya adalah memutus siklus dengan vaksin universal yang dapat melatih tubuh untuk mengenali virus meskipun ada mutasi. Vaksin semacam itu dapat memberantas jenis flu baru, meskipun virus tersebut telah bertransformasi menjadi bentuk yang hampir tidak dapat dikenali. Strategi tersebut pada akhirnya juga dapat membawa a vaksin untuk penyakit seperti HIV, yang sejauh ini terkenal menghindar upaya selama puluhan tahun.

Bulan ini, tim dari UC California Riverside, dipimpin oleh Dr. Shou-Wei Ding, merancang vaksin yang melepaskan komponen mengejutkan dari sistem kekebalan tubuh melawan virus yang menyerang.

Pada bayi tikus yang tidak memiliki sel kekebalan yang berfungsi untuk menangkal infeksi, vaksin ini bertahan melawan dosis mematikan dari virus mematikan. Perlindungan tersebut bertahan setidaknya 90 hari setelah suntikan awal.

Strategi ini bergantung pada teori kontroversial. Sebagian besar tanaman dan jamur memiliki pertahanan bawaan terhadap virus yang merusak materi genetiknya. Disebut interferensi RNA (RNAi), para ilmuwan telah lama memperdebatkan apakah mekanisme yang sama juga terjadi pada mamalia—termasuk manusia.

“Ini adalah sistem yang luar biasa karena dapat beradaptasi dengan virus apa pun,” Dr. Olivier Voinnet dari Institut Teknologi Federal Swiss, yang memperjuangkan teori ini bersama Ding, mengatakan Alam pada akhir 2013.

Alam Semesta RNA yang Tersembunyi

Molekul RNA biasanya dikaitkan dengan penerjemahan gen menjadi protein.

Tapi mereka bukan sekadar pembawa pesan biologis. Beragam molekul RNA kecil berkeliaran di sel kita. Beberapa komponen protein antar-jemput melalui sel selama penerjemahan DNA. Yang lain mengubah cara DNA diekspresikan dan bahkan mungkin bertindak sebagai metode pewarisan.

Namun yang mendasar bagi kekebalan adalah molekul RNA kecil yang mengganggu, atau siRNA. Pada tumbuhan dan invertebrata, molekul-molekul ini merupakan pembela yang kejam terhadap serangan virus. Untuk bereplikasi, virus perlu membajak mesin sel inang untuk menyalin materi genetiknya—seringkali berupa RNA. Sel yang diserang mengenali materi genetik asing dan secara otomatis melancarkan serangan.

Selama serangan ini, yang disebut interferensi RNA, sel memotong genom RNA virus yang menyerang menjadi potongan-potongan kecil – siRNA. Sel kemudian memuntahkan molekul siRNA virus ini ke dalam tubuh untuk mengingatkan sistem kekebalan. Molekul-molekul tersebut juga secara langsung menangkap genom virus yang menyerang, menghalanginya untuk bereplikasi.

Inilah yang menarik: Vaksin berdasarkan antibodi biasanya menargetkan satu atau dua lokasi virus, menjadikannya rentan terhadap mutasi jika lokasi tersebut berubah susunannya. Interferensi RNA menghasilkan ribuan molekul siRNA yang menutupi seluruh genom—bahkan jika satu bagian virus bermutasi, bagian lainnya masih rentan terhadap serangan.

Sistem pertahanan yang kuat ini dapat meluncurkan vaksin generasi baru. Hanya ada satu masalah. Meskipun telah diamati pada tumbuhan dan lalat, keberadaannya pada mamalia masih belum diketahui sangat kontroversial.

“Kami percaya bahwa RNAi telah menjadi antivirus selama ratusan juta tahun,” Ding mengatakan Alam pada tahun 2013. “Mengapa kita, mamalia, membuang pertahanan yang begitu efektif?”

Pembunuh Virus Lahir Secara Alami

Dalam kajian tahun 2013 in Ilmu, Ding dan rekannya berpendapat bahwa mamalia juga memiliki mekanisme siRNA antivirus—hanya saja mekanisme tersebut ditekan oleh gen yang dibawa oleh sebagian besar virus. Dijuluki B2, gen tersebut bertindak seperti “rem”, membekap setiap respon interferensi RNA dari sel inang dengan menghancurkan kemampuan mereka untuk membuat cuplikan siRNA.

Menyingkirkan B2 akan mengembalikan gangguan RNA. Untuk membuktikan teorinya, tim tersebut merekayasa virus secara genetik tanpa gen B2 yang berfungsi dan mencoba menginfeksi sel hamster dan bayi tikus dengan sistem kekebalan yang lemah. Disebut virus Nodamura, penyakit ini ditularkan melalui nyamuk di alam liar dan seringkali mematikan.

Namun tanpa B2, bahkan virus dalam dosis yang mematikan pun akan kehilangan daya menularnya. Bayi tikus dengan cepat menghasilkan molekul siRNA dalam dosis besar untuk membersihkan penjajah. Akibatnya, infeksi tidak pernah terjadi, dan makhluk-makhluk tersebut—bahkan ketika sistem imunnya lemah—dapat bertahan hidup.

“Saya sangat yakin bahwa respons RNAi relevan dengan setidaknya beberapa virus yang menginfeksi mamalia,” tersebut Ding pada saat itu.

Vaksin Zaman Baru

Banyak vaksin mengandung versi virus yang mati atau hidup, namun telah dimodifikasi untuk melatih sistem kekebalan tubuh. Ketika dihadapkan dengan virus lagi, tubuh akan memproduksi sel T untuk membunuh targetnya, sel B yang memompa antibodi, dan sel “memori” kekebalan lainnya untuk memperingatkan terhadap serangan di masa depan. Namun efeknya tidak selalu bertahan lama, terutama jika virus bermutasi.

Daripada mengumpulkan sel T dan B, memicu respons siRNA tubuh menawarkan jenis pertahanan kekebalan lain. Hal ini dapat dilakukan dengan menghapus gen B2 pada virus hidup. Virus-virus ini dapat diformulasikan menjadi jenis vaksin baru, yang sedang dikembangkan oleh tim, dengan mengandalkan campur tangan RNA untuk menangkal penyerang. Secara teori, membanjirnya molekul siRNA yang dipicu oleh vaksin juga memberikan perlindungan terhadap infeksi di masa depan.

“Jika kita membuat virus mutan yang tidak dapat menghasilkan protein untuk menekan RNAi [interferensi RNA] kita, kita dapat melemahkan virus tersebut. Ia dapat bereplikasi hingga tingkat tertentu, namun kemudian kalah dalam pertarungan melawan respons RNAi inangnya,” Ding tersebut dalam siaran pers tentang studi terbaru. “Virus yang dilemahkan dengan cara ini dapat digunakan sebagai vaksin untuk meningkatkan sistem kekebalan RNAi kita.”

In penelitian, timnya mencoba strategi melawan virus Nodamura dengan menghilangkan gen B2-nya.

Tim tersebut memvaksinasi tikus bayi dan tikus dewasa, yang keduanya memiliki sistem kekebalan tubuh yang lemah sehingga mereka tidak dapat memasang pertahanan sel T atau sel B. Hanya dalam dua hari, satu suntikan sepenuhnya melindungi tikus dari virus mematikan, dan efeknya bertahan lebih dari tiga bulan.

Virus paling berbahaya bagi populasi yang rentan—bayi, orang lanjut usia, dan individu dengan sistem kekebalan tubuh lemah. Karena sistem kekebalan tubuh yang melemah, vaksin yang ada saat ini tidak selalu efektif. Memicu siRNA bisa menjadi strategi alternatif yang menyelamatkan jiwa.

Meskipun berhasil pada tikus, masih harus dilihat apakah manusia akan memberikan respons yang sama. Tapi ada banyak hal yang bisa dinantikan. Protein “rem” B2 juga ditemukan di banyak virus umum lainnya, termasuk demam berdarah, flu, dan keluarga virus yang menyebabkan demam, ruam, dan lecet.

Tim tersebut sedang mengerjakan vaksin flu baru, menggunakan virus hidup tanpa protein B2. Jika berhasil, vaksin ini berpotensi dibuat sebagai obat semprot hidung—lupakan suntikan jarum suntik. Dan jika teori siRNA mereka benar, vaksin semacam itu mungkin dapat menangkis virus meskipun virus tersebut bermutasi menjadi jenis baru. Pedoman ini juga dapat diadaptasi untuk mengatasi varian baru Covid, RSV, atau apa pun yang terjadi selanjutnya.

Strategi vaksin ini “dapat diterapkan secara luas pada sejumlah virus, efektif terhadap varian virus apa pun, dan aman untuk spektrum orang yang luas,” penulis studi Dr. Rong Hai tersebut dalam siaran pers. “Ini bisa menjadi vaksin universal yang selama ini kami cari.”

Gambar Kredit: Diana Polekhina / Unsplash