Seiring berkembang dan menyebarnya virus penyebab COVID-19, para ilmuwan dan dokter terus mengembangkan cara-cara inovatif untuk memerangi SARS-CoV-2 dengan merancang vaksin dan terapi. Dalam sebuah penelitian terbaru yang diterbitkan di Ilmu, para peneliti menyajikan vaksin yang, pada hewan, melindungi terhadap berbagai betacoronavirus – keluarga virus yang mencakup virus penyebab pandemi SARS, MERS, dan COVID-19.
Penelitian ini dipimpin oleh a California Institute of Technology tim peneliti yang diarahkan oleh Pamela Bjorkman. Bjorkman mengatakan merancang vaksin dengan perlindungan luas terhadap beberapa virus adalah penting, mengingat beberapa virus mirip SARS telah muncul dalam dua dekade terakhir.
“Kami tidak dapat memprediksi virus atau virus mana di antara sejumlah besar hewan yang akan berevolusi di masa depan untuk menginfeksi manusia dan menyebabkan epidemi atau pandemi lain,” kata Bjorkman dalam siaran pers Caltech. “Apa yang kami coba lakukan adalah membuat vaksin lengkap yang melindungi terhadap betacoronavirus mirip SARS, terlepas dari virus hewan mana yang mungkin berevolusi untuk memungkinkan infeksi dan penyebaran pada manusia. Vaksin semacam ini juga akan melindungi terhadap varian SARS-CoV-2 saat ini dan di masa depan tanpa perlu memperbaruinya.”
Vaksin mosaik memberikan perlindungan luas
Tim Bjorkman merancang vaksin nanopartikel yang terdiri dari fragmen protein lonjakan dari delapan betacoronavirus mirip SARS, menggunakan teknologi vaksin yang awalnya dikembangkan oleh kolaborator di University of Oxford. Secara teori, ketika sistem kekebalan terkena fragmen protein lonjakan yang melekat pada apa yang disebut vaksin nanopartikel “mosaik” ini, sistem kekebalan akan menghasilkan antibodi berspektrum luas yang merespons semua virus yang ada dalam vaksin.
Para peneliti melakukan percobaan pada tikus yang direkayasa secara genetik untuk mengekspresikan reseptor ACE2 manusia, yang digunakan oleh SARS-CoV-2 dan virus terkait untuk memasuki sel setelah terinfeksi. Mereka menemukan bahwa hewan yang diinokulasi dengan vaksin nanopartikel mosaik menghasilkan antibodi terhadap semua virus yang memiliki fragmen di dalam vaksin.
Tikus yang menerima vaksin yang mengandung nanopartikel tanpa fragmen protein lonjakan tidak dapat bertahan dari infeksi SARS-CoV-2 atau SARS-CoV (yang menyebabkan pandemi SARS pada awal tahun 2000-an). Mereka yang diinokulasi dengan nanopartikel yang hanya dilapisi fragmen protein lonjakan SARS-CoV-2 hanya bertahan dari paparan SARS-CoV-2. Namun, tikus yang divaksinasi dengan nanopartikel mosaik tidak hanya selamat dari paparan SARS-CoV-2, tetapi juga terlindungi dari SARS-CoV, yang bukan merupakan salah satu dari delapan betacoronavirus yang dimasukkan ke dalam vaksin.
Para peneliti melakukan percobaan serupa pada primata non-manusia menggunakan vaksin nanopartikel mosaik. Sekali lagi, hewan-hewan tersebut selamat dari paparan SARS-CoV-2 atau SARS-CoV, dan mereka menunjukkan sedikit atau bahkan tidak ada infeksi yang terdeteksi.
Vaksin berbasis nanopartikel menawarkan pendekatan baru terhadap kekebalan COVID-19
Bekerja dengan kolaborator di Pusat Penelitian Kanker Fred Hutchinson, tim Bjorkman menemukan bahwa antibodi yang dikembangkan oleh primata non-manusia ketika divaksinasi merupakan respons terhadap elemen paling umum dari domain pengikatan reseptor, seperti protein lonjakan. Hasil ini, kata para peneliti, menunjukkan bahwa vaksin mosaik bisa efektif melawan varian baru SARS-CoV-2 atau betacoronavirus hewan yang mirip SARS.
“Hewan yang divaksinasi dengan nanopartikel [mosaik] menghasilkan antibodi yang mengenali hampir semua strain betacoronavirus mirip SARS yang kami evaluasi,” kata penulis pertama. Alexander Cohen dalam pernyataan pers. “Beberapa dari virus ini mungkin terkait dengan strain yang menyebabkan wabah betacoronavirus mirip SARS, jadi yang kami inginkan adalah sesuatu yang menargetkan seluruh kelompok virus ini. Kami yakin kami memilikinya.”
Selanjutnya: uji klinis
Dengan kemanjuran vaksin nanopartikel mosaik yang dibuktikan melalui penelitian di laboratorium dan pada hewan, Bjorkman dan kolaboratornya kini mempersiapkan uji klinis Fase 1 untuk mengevaluasi vaksin tersebut pada manusia. Uji coba ini akan mendaftarkan orang-orang yang telah divaksinasi dan/atau sebelumnya terinfeksi SARS-CoV-2. Eksperimen model pada hewan akan dilakukan secara paralel dengan penelitian pada manusia untuk membandingkan respons imun pada hewan yang sebelumnya divaksinasi dengan vaksin COVID-19 saat ini dengan respons pada hewan yang belum terpapar virus atau menerima vaksin.
