Article

Yang perlu kamu tahu tentang Vaksin Covid-19

Hai teman-teman, apa kabar? Masih di rumah aja? Sudah mulai beradaptasi dan berdamai dengan situasi pandemi atau mulai geregetan ingin kembali dengan rutinitas normal nih?

Sepertinya Covid-19 masih menjadi santapan hangat di setiap beranda media sosial dan headline berita dengan topik yang beragam. Teman-teman pasti sudah mendengar, beberapa waktu lalu WHO menyatakan bahwa Covid-19 kemungkinan tidak akan hilang, sehingga kita perlu berdamai dengan situasi pandemi. Saat ini, semua orang sedang bersiap-siap untuk menghadapi “new normal” sambil menanti para ilmuwan menyelesaikan tugasnya dalam menemukan vaksin Covid-19.

Saat new coronavirus atau yang semakin dikenal sebagai SARS-CoV-2 menginfeksi tubuh manusia, sel-sel tubuh kita bekerja keras untuk memanggil tentara yang mengenalinya. Tapi, ternyata tubuh kita belum pernah bertemu sebelumnya. Tidak ada tentara yang sudah dilatih untuk menyerangnya, tubuh kita kewalahan menghadapi ekspansi bertubi-tubi dari virus itu yang memanfaatkan tubuh kita untuk memperbanyak diri agar tetap hidup.

Inilah prinsip vaksin, ingin mengenalkan virus SARS-CoV-2 di dalam tubuh dengan cara yang tidak merugikan (menggunakan teknik biotechnology). Tujuannya adalah untuk melatih tentara di dalam sistem pertahanan tubuh kita agar dapat mengenalinya dan menyerangnya jika virus itu benar-benar datang. Pemberian vaksin diharapkan dapat memutus mata rantai penyebaran virus corona yang memiliki angka penyebaran tinggi.

Ada sekitar seratus vaksin Covid-19 yang sedang dikembangkan. WHO mencatat ada 10 vaksin yang sedang dalam tahap uji klinik (uji pada manusia). 10 vaksin tersebut sudah melewati tahap uji di laboraturium dan uji pada hewan. Indonesia juga sedang mengembangkan vaksin Covid-19 melalui Eijkman Institute dan sudah menyelesaikan analisis Whole Genome Sequencing (WGS) terhadap SARS-CoV-2 yang ada di Indonesia. Genom merupakan struktur atau susunan DNA yang menunjukkan karakteristik atau sifat virus tersebut. Ternyata, tipe coronavirus yang ada di Indonesia berbeda dengan 3 tipe coronavirus yang teridentifikasi di dunia lho.

Pengembangan vaksin Covid-19 ini seperti sebuah perlombaan. Setiap instansi berupaya menyediakan vaksin Covid-19 secepatnya dengan sentuhan teknologi dan suntikan dana yang besar. Saya penasaran, apa yang membedakan satu vaksin dengan yang lainnya ya. Untuk menjawab rasa penasaran tersebut, saya punya kesempatan ngobrol dengan seorang teman lulusan master jurusan Medical Biotechnology di Wageningen University & Research, The Netherlands yang saat ini ikut mengambil peran dalam penanganan Covid-19 di Indonesia. Namanya Editha Renesteen.

***

Hi Edith, kamu ngikutin perkembangan vaksin covid-19 gak?

Hi Atta, thanks for having me. Karena sehari-hari aku terlibat di pemeriksaan Covid-19, obrolan tentang vaksin Covid-19 sudah jadi hal yang biasa di kalangan peneliti.

Kalau membaca berita tentang perkembangan vaksin, aku sering menemukan istilah seed virus atau bibit vaksin. Sebetulnya, apa yang dimaksud dengan bibit vaksin ini?  

Bibit vaksin merupakan kultur virus yang akan digunakan sebagai bahan pembuatan vaksin. Sederhananya, bibit vaksin adalah bahan baku pembuatan vaksin. Vaksin dibuat dari virus atau bakteri yang dimatikan atau dilemahkan agar tidak bersifat patogen (menyebabkan penyakit). Dulu, pembuatan vaksin secara konvensional hanya bisa menggunakan seluruh bagian tubuh virus atau bakteri yang di inaktivasi atau dilemahkan. Seiring perkembangan ilmu dan teknologi, vaksin dapat dibuat dari bagian tertentu dari struktur tubuh virus seperti materi genetik (DNA dan RNA), dsb.

Ibaratnya, saat kita mau memasak ayam, kita bisa memilih bagian mana saja yang akan dimasak. Apakah kita akan memasak ingkung, sayap, paha, atau hati ayam. Begitu juga dengan pembuatan vaksin.

Apa pertimbangan dalam memilih bibit vaksin ini?

Sebelum memilih bibit vaksin, kita perlu memahami sifat dan karakteristik virus yang akan digunakan. Salah satunya dengan melakukan Whole Genome Sequencing (WGS) seperti yang sudah dilakukan di Indonesia. Hal ini bertujuan agar vaksin yang dihasilkan dapat tepat sasaran dalam memicu sistem imun (antibodi) yang spesifik terhadap virus tersebut.

Setiap bagian tubuh virus yang akan dipilih sebagai bibit vaksin memiliki keuntungan dan kerugian masing-masing. Beberapa vaksin Covid-19 yang sedang dikembangkan, menggunakan bibit vaksin yang berbeda-beda. Aku ingin mengambil beberapa contoh vaksin Covid-19 yang cukup menarik perhatian publik dan sedang tahap uji klinik.

1. CanSino Biological Inc. (Beijing Institute of Biotechnology)

Perusahaan bioteknologi asal Cina ini mengembangkan vaksin Covid-19 bernama Ad5-nCov. Bibit vaksinyang digunakan oleh CanSino adalah viral vector Adenovirus Type 5 (Ad5). CanSino menggunakan metode yang sama dengan pengembangan vaksin Ebola yang pernah mereka lakukan.

Vaksin Ad5-nCov terbuat dari Adenovirus, jenis virus yang umum digunakan dalam pembuatan vaksin dengan menggunakan teknik rekayasa genetik. Metode ini menggunakan prinsip gen cloning dengan menyisipkan materi genetik SARS-CoV-2 ke dalam genom Adenovirus Type 5 dan menggunakan virus hidup tersebut sebagai vaksin.

Adenovirus adalah jenis virus yang umum menginfeksi sel tubuh manusia, penyebab demam, flu, sakit tenggorokan, dsb. Adenovirus yang sudah tidak lagi virulen akan berfungsi sebagai pembawa materi genetik SARS-CoV-2 ke dalam tubuh manusia.

Setelah vaksin diberikan, virus akan memperbanyak diri di dalam tubuh kita, tetapi tidak bersfiat patogen (menyebabkan penyakit). Sistem imun tubuh akan mengenali keberadaan materi genetik SARS-CoV-2 dan memerintahkan untuk membentuk sistem pertahanan diri atau antibodi terhadap virus tersebut dan menyimpannya dalam memori. Jika suatu saat virus SARS-CoV-2 menginfeksi tubuh kita, sistem imun akan  memanggil pasukan khusus antibodi SARS-CoV-2 untuk menyerangnya.

2. Moderna (USA)

Moderna merupakan perusahaan farmasi asal Amerika Serikat yang cukup ramai diberitakan karena inovasi teknologi yang mereka lakukan dalam pengembangan vaksin Covid-19. Moderna mengembangkan vaksin Covid-19 bernama mRNA-1273 dengan menggunakan materi genetik mRNA (messanger RNA) SARS-CoV-2.

mRNA dapat diibaratkan seperti kurir yang membawa instruksi genetik dari DNA. mRNA akan mengirimkan instruksi genetik tersebut kepada ribosome, sebuah mesin pembuat protein yang ada di dalam sel tubuh kita. Protein bekerja keras untuk memastikan setiap fungsi tubuh manusia berjalan dengan baik, termasuk sistem pertahanan tubuhnya. 

Vaksin mRNA-1273 terdiri dari potongan mRNA virus yang secara teknik dikemas dengan lipid agar dapat disuntikkan ke dalam tubuh. Saat vaksin mRNA-1273 berada di dalam tubuh manusia, mRNA akan mencari ribosome dan mengirimkan paket instruksi genetik dari DNA. Ribosome akan mengolah instruksi tersebut untuk membuat spike protein SARS-CoV-2.

Spike protein SARS-CoV-2 yang dibuat oleh ribosome di dalam tubuh akan merangsang sistem imun untuk membentuk antibodi spesifik terhadap antigen tersebut dan menyimpannya dalam memori. Jika virus SARS-CoV-2 menginfeksi tubuh kita, sistem imun akan memanggil antibodi yang sudah mengenal SARS-CoV-2 untuk menyerangnya.

Teknologi mRNA ini menjadikan proses pembuatan vaksin menjadi lebih cepat dan murah. Vaksin mRNA dinilai lebih aman bagi pasien karena proses pembuatannya tidak melibatkan elemen lain seperti virus yang bersifat menular.

3. Oxford University – Astra Zeneca

Oxford University mengembangkan vaksin Covid-19 bernama ChAdOx1 nCoV-19. Bibit virus yang digunakan adalah viral vector ChAdOx1. Metode ini sama dengan pengembangan vaksin MERS, Influenza, Tuberculosis (TB), dan Meningitis B yang pernah mereka lakukan.

Vaksin ChAdOx1 nCoV-19 terbuat dari virus ChAdOx1, jenis Adenovirus yang dilemahkan dan hanya dapat menginfeksi Chimpanzee. Namun, dengan modifikasi genetik, virus tersebut dapat memperbanyak diri di dalam tubuh manusia dan tidak bersifat patogen.

Pembuatan vaksin ChAdOx1 nCoV-19 menggunakan material genetik spike protein SARS-CoV-2 yang disisipkan ke dalam tubuh virus ChAdOx1. Spike protein SARS-CoV-2 bisa diibaratkan seperti senjata yang digunakan oleh virus tersebut untuk menginfeksi sel tubuh manusia dan menyebabkan penyakit Covid-19.

Saat vaksin ChAdOx1 nCoV-19 diberikan kepada manusia, sistem imun di dalam tubuh diharapkan dapat mengenali senjata spike protein SARS-CoV-2 dan membentuk antibodi terhadap spike protein tersebut, sehingga dapat mencegah virus menginfeksi sel-sel tubuh.

4. Inovio Pharmaceuticals

Inovio Pharmaceuticals merupakan perusahaan farmasi yang mendapat suntikan dana dari The Bill and Melinda Gate Foundation. Inovio mengembangkan vaksin Covid-19 bernama INO-4800 dengan menggunakan DNA plasmid SARS-CoV-2 sebagai bibit vaksin.

Vaksin INO-4800 dikembangkan secara simultan menggunakan inovasi teknologi, yaitu dengan memanfaatkan informasi gene sequence SARS-CoV-2 untuk menciptakan DNA plasmid sintetik. Vaksin tersebut didesain sedemikian rupa agar dapat disuntikkan ke dalam sel tubuh manusia dan memberikan respon imun yang kuat.

Di dalam tubuh, vaksin INO-4800 akan mengirimkan instruksi untuk membentuk protein antigen SARS-CoV-2 yang akan dikenali oleh sistem imun tubuh melalui Spike protein, senjata yang digunakan SARS-CoV-2 untuk menginfeksi tubuh manusia. Sistem pertahanan tubuh akan memproduksi antibodi untuk menyerang antigen SARS-CoV-2 dan menyimpannya dalam memori. Jika SARS-CoV-2 menginfeksi tubuh kita di masa yang akan datang, tubuh akan memanggil antibodi tersebut untuk melawannya.

Selain mempertimbangkan pemilihan bibit vaksin, faktor apalagi yang harus diperhatikan dalam membuat vaksin?

Ada beberapa karakter vaksin yang ideal, yaitu

  • Stabil
  • Murah dan terjangkau
  • Efektif dapat membentuk sistem imun tubuh dalam jangka waktu yang lama dengan 1 kali pemberian
  • Aman dan tidak terdapat efek samping pada populasi
  • Tidak mempersulit tes diagnostik

Ohya dit, proses pembuatan vaksin itu kan sebetulnya perlu bertahun-tahun. Kenapa vaksin Covid-19 ini bisa dibuat dalam waktu cepat?

Untuk memenuhi kebutuhan vaksin selama pandemi Covid-19, sistem pengembangan vaksin memang mengalami modifikasi agar dapat memenuhi kebutuhan masyarakat dalam waktu sesingkat-singkatnya.

Terdapat sebuah konsesus, dimana dalam situasi pandemi proses pengembangan vaksin dapat dilakukan secara paralel. Contoh, kandidat vaksin Covid-19 yang dikembangkan dengan metode yang sama dengan vaksin lain yang berhasil digunakan pada manusia dapat melakukan uji pada hewan dan uji fase 1 pada manusia secara paralel.

Contoh lain, ketika Cina mengumumkan novel coronavirus telah teridentifikasi sebagai penyebab outbreak di Wuhan, Coalition for Epidemic Preparedness Innovation (CEPI) menghubungi partner yang mengembangkan vaksin MERS. Mereka mengembangkan vaksin ketika hasil gene sequence pertama telah keluar.

Kandidat SARS-CoV-2 vaksin berbasis mRNA yang dikembangkan oleh Moderna memasuki uji fase klinik pertama pada 16 Maret 2020, 10 minggu setelah genetic sequences pertama di publikasikan. Inovasi teknologi ini juga mempercepat durasi pengembangan vaksin skala laboratorium.

***

Who is leading the race?

Pengembangan vaksin Covid-19 dilakukan dengan pendekatan yang berbeda-beda. Secara tradisional, vaksin dibuat menggunakan virus yang dilemahkan yang kemudian disuntikkan ke dalam tubuh manusia dan dikenali sebagai antigen. Kemudian, tubuh akan memberikan respon terhadap antigen tersebut untuk membentuk antibodi dan menyerangnya.

Pengembangan vaksin Covid-19 juga memberikan ruang terhadap sentuhan teknologi. Moderna dan Inovio membuat vaksin dengan memasukkan “instruksi” ke dalam tubuh manusia melalui materi genetik (RNA dan DNA), sehingga tubuh kita akan berperan aktif dalam menerjemahkan instruksi tersebut untuk membentuk protein spesifik.

Nah, proses ini dapat memotong durasi pengembangan vaksin karena tidak memerlukan waktu untuk mengembangbiakkan virus di luar tubuh. Proses pengembang biakan antigen dilakukan di dalam tubuh manusia melalui instruksi berupa DNA dan RNA.

Saat ini, vaksin ChAdOx1 nCoV-19 dari Oxford University menempati urutan nomor 1 dalam pengembangan vaksin Covid-19 dan sedang menuju tahap uji fase 2/3. Vaksin Ad5-nCoV dari CanSino berada dalam urutan nomor 2 dan sedang tahap uji fase 2 dan Vaksin mRNA-1273 dari Moderna berada dalam urutan nomor 3 dan sedang memasuki tahap uji fase 2.

Semoga vaksin yang sedang dikembangkan dapat membantu krisis pandemi Covid-19 yang terjadi di dunia. Semoga pendekatan-pendekatan yang berbeda tersebut dapat menghindari terjadinya bottleneck mata rantai pengembangan vaksin agar dapat selesai sesuai prediksi para pakar. Amin YRA.

Semoga bermanfaat ya teman-teman. Yuk kita mulai melek kesehatan.

Salam,

At Tachriirotul Muyassaroh

Referensi:

WHO: Draft landscape of covid-19 candidate vaccines

New York Times: Moderna coronavirus vaccine trial show promising early result

Forbes: Scientists raise questions about Moderna vaccine in the market – shaking report

New York Times: In race for a coronavirus vaccine, an Oxford group leaps ahead

New York Times: China’s coronavirus vaccine drive empowers a troubled industry

The Jakarta Post: Coronavirus vaccine search: how we’re preparing to make enough for the whole world.

ABC News: Who’s leading the race? A guide to coronavirus vaccine in the pipeline

University of Cambridge: RNA vaccine – an introduction

Science news: As we wait for a vaccine, here’s a snapshot of potential COVID-19 treatments

NEJM: Developing Covic-19 Vaccine at Pandemic speed

Moderna Website: mRNA Technology

Inovio Website: DNA Medicine Technology

University of Oxford: Oxford Covid-19 vaccine begins human trial stage

National Geographic: Why coronavirus vaccine could take way longer than a year?

National Geographic: Why vaccine are critical to keeping disease at bay

University of Oxford: Oxford Covid-19 vaccine to begin phase II/III human trials

Wall Street Journal: How scientist are trying to develop a Coronavirus vaccine

Kompas : Tipe Virus Corona di Indonesia Berbeda dengan 3 Jenis Lain di Dunia, Apa Maksudnya?

2 Comments

  • ayu

    Hai kak Atta dan kak Editha,

    wahhh….jarang2 nih ada blog yang njelasin tentang vaksin covid dengan bahasa yg mudah dimengerti
    makasih banget ya kak..

    terus, boleh nanya ga ya kak?

    Kalau tipe coronavirus yang di Indonesia beda dengan yang udah teridentifikasi di dunia, apakah nanti vaksin yang udah dikembangkan perusahaan2 di USA dan China itu bisa efektif juga untuk dipakai di Indonesia? (walaupun tipe coronavirus nya berbeda)

    Semoga berkenan dengan pertanyaanku ya kak…
    Makasih banyak buat sharing ilmunya 🙂

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *