Ilmuwan Berhasil Rancang Solusi untuk Tingkatkan Respons Terhadap Vaksin Flu

Ilmuwan Stanford Medicine telah merancang cara untuk membuat vaksinasi influenza musiman lebih efektif secara luas dan mungkin melindungi kita dari varian flu baru yang berpotensi menjadi pandemi. Mereka telah menunjukkan bahwa metode tersebut berhasil pada jaringan amandel manusia yang dikultur.

Foto: ANTARA/Pexels

Musim flu sudah tiba dan penyakit ini bukan hal yang bisa dianggap enteng. Setiap tahun, virus influenza membunuh ratusan ribu orang dan membuat jutaan orang dirawat di rumah sakit. Vaksin flu musiman yang diterima banyak dari kita dimaksudkan untuk mencegah hal itu terjadi, dengan memberi sistem kekebalan tubuh kita peringatan dini yang mempercepat kesiapannya untuk melawan virus.

Komponen kunci dari respons itu adalah pengembangan antibodi berupa protein khusus yang dapat mengikat secara selektif virus yang menjadi sasaran, seperti sepotong puzzle dengan keping lainnya, dan jika sudah cukup rapat dan berada di tempat yang tepat, diharapkan mampu mencegah virus tersebut masuk ke dalam sel kita dan berkembang biak di dalamnya.

Setiap vaksin klasik merupakan, dengan cara yang tidak mengancam, satu atau lebih fitur biokimia pemicu sistem kekebalan tubuh suatu patogen atau antigen, ke berbagai sel sistem kekebalan tubuh yang tugasnya adalah mencatat dan mengingat dengan cermat antigen tertentu yang termasuk dalam patogen yang diinginkan dan menjadi target vaksin. Ketika hal yang sebenarnya datang, memori itu akan muncul dan membangkitkan sel-sel imun yang tadinya tidak aktif, sebelum dapat menyerang sel apapun.

Virus influenza dipenuhi kait molekuler yang digunakannya untuk menempel pada sel-sel yang rentan di saluran pernapasan dan paru-paru. Molekul seperti kait ini, yang disebut hemaglutinin, merupakan antigen utama dalam vaksin influenza.

Sementara vaksin flu standar mengandung campuran empat versi hemaglutinin, satu untuk masing-masing dari empat subtipe influenza yang umum beredar. Tujuannya adalah untuk melindungi dari subtipe manapun yang akhirnya masuk melalui lubang hidung dan menetap di saluran pernapasan kita.

“Namun, kemanjuran vaksin tersebut tidak setinggi yang diharapkan. Dalam beberapa tahun terakhir, efektivitasnya berkisar antara sekitar 20 persen dan 80 persen,” kata Mark Davis, PhD, profesor mikrobiologi dan imunologi serta profesor imunologi keluarga di Burt and Marion Avery, seperti dikutip dari laman sciencedaily edisi 19 Desember lalu.

“Hal itu terutama disebabkan karena banyak orang yang divaksinasi gagal mengembangkan cukup antibodi terhadap satu atau lebih subtipe yang terwakili dalam vaksin,” kata Davis yang merupakan penulis senior studi tersebut. Penulis utama adalah Vamsee Mallajosyula, PhD, seorang rekan peneliti sains dasar di lab Davis.

Anehnya, kebanyakan dari kita mengembangkan respons antibodi yang kuat hanya terhadap satu dari keempat subtipe tersebut, kata Davis. Namun, ia dan rekan-rekannya telah menemukan alasan mengapa hal itu terjadi dan telah menemukan cara untuk memaksa sistem imun kita untuk meningkatkan respons antibodi yang kuat terhadap keempat subtipe tersebut. Hal itu dapat membuat perbedaan besar dalam kemampuan vaksin untuk mencegah kita menderita konsekuensi ringan dari infeksi influenza, apalagi yang lebih parah.

Cara Kerja

Dipercaya secara luas bahwa respons imun individu sebagian disebabkan oleh apa yang disebut oleh para ahli imunologi sebagai sebuah “dosa antigenik asal”, kata Davis.

“Idenya adalah bahwa paparan pertama kita terhadap infeksi flu membuat kita cenderung merespons subtipe virus yang menginfeksi itu. Paparan influenza berikutnya, terlepas dari subtipe virus mana yang menyerang kita, akan memicu respons preferensial atau bahkan eksklusif terhadap subtipe pertama itu.”

Diperkirakan bahwa kita ditandai seumur hidup, secara imunologis, oleh pertemuan awal itu, terlepas dari subtipe mana yang mengganggu kita sekarang. Namun, itu tidak benar. Sebuah analisis yang dilakukan oleh Mallajosyula menunjukkan bahwa sebagian besar gen kita, bukan paparan pertama kita, yang mendorong sistem kekebalan tubuh kita untuk meningkatkan respons antibodi terhadap satu atau beberapa dari empat subtipe vaksin flu.

Mallajosyula menemukan respons imun yang tidak merata terhadap subtipe influenza yang berbeda (yang oleh para ahli imunologi disebut “bias subtipe”) pada kebanyakan orang, termasuk 77 persen dari saudara kembar identik dan 73 persen bayi baru lahir, yang sebelumnya tidak pernah terpapar virus flu atau vaksinnya.

Tim Davis telah menemukan cara untuk mengelabui sistem kekebalan tubuh kita agar memperhatikan keempat subtipe yang terwakili dalam vaksin. Adapun cara kerjanya yaitu sel B yang merupakan sel imun yang berfungsi sebagai “pabrik” antibodi di tubuh kita, sangat pemilih dalam menentukan antibodi mana yang akan dibuat. Satu sel B hanya akan menghasilkan satu jenis antibodi yang sesuai dengan satu atau beberapa bentuk antigenik.

Sel B juga sangat pemilih dalam menentukan antigen mana yang akan diperhatikannya yaitu, antigen yang akan dilekati oleh antibodi sel B. Ketika antigen ini muncul, sel B mengenalinya dan melahapnya. Ini adalah langkah pertamanya.

Berikutnya, sel B memotong antigen menjadi potongan-potongan kecil yang disebut peptida, yang ditampilkan di permukaannya untuk diperiksa oleh sel-sel imun keliling yang disebut sel T pembantu, yang layanan stimulasi lanjutannya sangat penting untuk mengubah sel B yang menampilkan antigen menjadi sel B yang memuntahkan antibodi.

Sel T pembantu sama rewelnya dengan sel B. Sel T pembantu akan menaburkan “debu bintangnya” hanya pada sel B yang menampilkan peptida turunan antigen yang dirancang untuk ditanggapi oleh sel T tertentu, dan itupun hanya jika peptida tersebut dicengkeram oleh salah satu kotak permata molekuler yang cocok yang diproduksi oleh sel B dalam berbagai jenis.

Namun, peptida yang berbeda memerlukan wadah permata yang berbeda. Dan tergantung pada keberuntungan mereka dalam undian genetik, repertoar wadah permata khusus tersebut bervariasi dari satu orang ke orang lain, sehingga banyak dari kita memiliki banyak wadah permata yang cocok dengan peptida dari satu subtipe influenza, hemaglutinin, tetapi jauh lebih sedikit yang cocok dengan peptida subtipe flu lainnya.

Dalam formulasi vaksin flu standar, keempat antigen yang sesuai dengan empat subtipe umum diberikan sebagai partikel terpisah dalam suatu campuran.

Untuk mengatasi bias subtipe, Davis, Mallajosyula, dan rekan-rekan mereka menggabungkan keempat antigen tersebut. Mereka merancang vaksin yang menggabungkan keempat jenis hemaglutinin secara kimia pada perancah matriks molekuler.  ils/I-1