Vaksin asam nukleat menggunakan mRNA untuk memberikan instruksi sel tentang cara memproduksi protein yang diinginkan. Libre de Droit/iStock melalui Getty Images
Dua vaksin virus corona paling sukses yang dikembangkan di AS – vaksin Pfizer dan Moderna – keduanya adalah vaksin mRNA. Gagasan menggunakan materi genetik untuk menghasilkan respons imun telah membuka dunia penelitian dan potensi penggunaan medis yang jauh dari jangkauan vaksin tradisional. Deborah Fuller adalah ahli mikrobiologi di University of Washington yang telah mempelajari vaksin genetik selama lebih dari 20 tahun. Kami berbicara dengannya tentang masa depan vaksin mRNA untuk podcast The Conversation Weekly. Di bawah ini adalah kutipan dari percakapan itu yang telah diedit agar panjang dan jelas.
Berapa lama vaksin berbasis gen telah dikembangkan?
Jenis vaksin ini telah bekerja untuk tentang 30 tahun. Vaksin asam nukleat didasarkan pada gagasan bahwa DNA membuat RNA dan kemudian RNA membuat protein. Untuk protein apa pun, begitu kita mengetahui urutan atau kode genetik, kita dapat merancang molekul mRNA atau DNA yang mendorong sel-sel seseorang untuk mulai membuatnya.
Ketika kami pertama kali memikirkan ide memasukkan kode genetik ke dalam sel seseorang, kami mempelajari DNA dan RNA. Vaksin mRNA pada awalnya tidak bekerja dengan baik. Mereka tidak stabil dan mereka menyebabkan respons imun yang cukup kuat yang belum tentu diinginkan. Untuk waktu yang sangat lama, vaksin DNA menempati kursi depan, dan yang sangat uji klinis pertama adalah dengan vaksin DNA.
Tetapi sekitar tujuh atau delapan tahun yang lalu, vaksin mRNA mulai memimpin. Para peneliti memecahkan banyak masalah – terutama masalah ketidakstabilan – dan ditemukan teknologi baru untuk mengirimkan mRNA ke dalam sel dan cara memodifikasi urutan pengkodean untuk membuat vaksin jauh lebih aman untuk digunakan pada manusia.
Setelah masalah tersebut diselesaikan, teknologi benar-benar siap menjadi alat revolusioner untuk kedokteran. Ini hanya ketika COVID-19 melanda.
Apa yang membuat vaksin asam nukleat berbeda dari vaksin tradisional?
Kebanyakan vaksin menginduksi respon antibodi. Antibodi adalah mekanisme kekebalan utama yang memblokir infeksi. Saat kami mulai mempelajari vaksin asam nukleat, kami menemukan bahwa karena vaksin ini diekspresikan di dalam sel kami, mereka juga sangat efektif dalam menginduksi respon sel T. Penemuan ini benar-benar mendorong pemikiran tambahan tentang bagaimana para peneliti dapat menggunakan vaksin asam nukleat tidak hanya untuk penyakit menular, tetapi juga untuk imunoterapi untuk mengobati kanker dan penyakit menular kronis – seperti HIV, hepatitis B dan herpes – serta gangguan autoimun dan bahkan untuk terapi gen. .
Bagaimana vaksin dapat mengobati kanker atau penyakit menular kronis?
Respon sel T sangat penting untuk mengidentifikasi sel yang terinfeksi penyakit kronis dan sel kanker yang menyimpang. Mereka juga memainkan peran besar dalam menghilangkan sel-sel ini dari tubuh.
Ketika sel menjadi kanker, itu mulai memproduksi neoantigen. Dalam kasus normal, sistem kekebalan mendeteksi neoantigen ini, mengenali ada sesuatu yang salah dengan sel dan menghilangkannya. Alasan beberapa orang terkena tumor adalah karena sistem kekebalan mereka tidak cukup mampu menghilangkan sel tumor, sehingga sel-sel tersebut berkembang biak.
Dengan vaksin mRNA atau DNA, tujuannya adalah untuk membuat tubuh Anda lebih mampu mengenali neoantigen yang sangat spesifik yang telah dihasilkan sel kanker. Jika sistem kekebalan Anda dapat mengenali dan melihatnya dengan lebih baik, itu akan menyerang sel kanker dan menghilangkannya dari tubuh.
Strategi yang sama ini dapat diterapkan pada eliminasi infeksi kronis seperti HIV, hepatitis B dan herpes. Virus ini menginfeksi tubuh manusia dan tinggal di dalam tubuh selamanya kecuali sistem kekebalan menghilangkannya. Mirip dengan cara vaksin asam nukleat dapat melatih sistem kekebalan untuk menghilangkan sel kanker, vaksin dapat digunakan untuk melatih sel kekebalan kita untuk mengenali dan menghilangkan sel yang terinfeksi secara kronis.
Bagaimana status vaksin ini?
Beberapa uji klinis pertama vaksin asam nukleat terjadi pada 1990-an dan adalah untuk kanker, khususnya untuk melanoma.
Hari ini, ada jumlah uji klinis mRNA yang sedang berlangsung untuk pengobatan melanoma, kanker prostat, kanker ovarium, kanker payudara, leukemia, glioblastoma dan lain-lain, dan ada beberapa hasil yang menjanjikan. Moderna baru-baru ini mengumumkan hasil yang menjanjikan dengan uji coba fase 1 menggunakan mRNA untuk mengobati tumor padat dan limfoma
Ada juga banyak percobaan yang sedang berlangsung melihat vaksin DNA kanker, karena vaksin DNA sangat efektif dalam menginduksi respon sel T. Sebuah perusahaan bernama Inovio baru-baru ini menunjukkan dampak signifikan terhadap kanker serviks yang disebabkan oleh virus papiloma manusia pada wanita menggunakan vaksin DNA.
Bisakah vaksin asam nukleat mengobati gangguan autoimun?
Gangguan autoimun terjadi ketika sel-sel kekebalan seseorang benar-benar menyerang bagian dari tubuh orang itu sendiri. Contohnya adalah sklerosis multipel. Jika Anda memiliki multiple sclerosis, Anda sel kekebalan sendiri menyerang myelin, protein yang melapisi sel-sel saraf di otot Anda.
Cara untuk menghilangkan gangguan autoimun adalah dengan memodulasi sel-sel kekebalan Anda untuk mencegah mereka menyerang protein Anda sendiri. Berbeda dengan vaksin, yang tujuannya adalah untuk merangsang sistem kekebalan tubuh untuk lebih mengenali sesuatu, pengobatan penyakit autoimun berusaha untuk meredam sistem kekebalan tubuh sehingga berhenti menyerang sesuatu yang tidak seharusnya. Baru-baru ini, para peneliti menciptakan vaksin mRNA yang mengkode protein myelin dengan instruksi genetik yang sedikit diubah untuk mencegahnya merangsang respons imun. Alih-alih mengaktifkan sel T normal yang meningkatkan respons imun, vaksin menyebabkan tubuh untuk menghasilkan sel pengatur T yang secara khusus hanya menekan sel T yang menyerang mielin.
Banyak penyakit terjadi ketika orang mengalami mutasi atau kehilangan gen tertentu, dan vaksin asam nukleat dapat bertindak sebagai pengganti sementara untuk gen yang hilang. ttsz/iStock melalui Getty Images
Adakah aplikasi lain dari teknologi vaksin baru?
Aplikasi terakhir sebenarnya adalah salah satu hal pertama yang dipikirkan para peneliti tentang penggunaan vaksin DNA dan mRNA untuk: terapi gen. Beberapa orang dilahirkan dengan kehilangan gen tertentu. Tujuan terapi gen adalah untuk menyediakan sel dengan instruksi yang hilang yang mereka butuhkan untuk menghasilkan protein penting.
Contoh yang bagus dari hal ini adalah cystic fibrosis, penyakit genetik yang disebabkan oleh mutasi pada satu gen. Dengan menggunakan vaksin DNA atau mRNA, para peneliti sedang menyelidiki kemungkinan penggantian gen yang hilang dan memungkinkan tubuh seseorang untuk untuk sementara menghasilkan protein yang hilang. Setelah protein hadir, gejalanya bisa hilang, setidaknya untuk sementara. mRNA tidak akan bertahan lama di tubuh manusia, juga tidak akan berintegrasi ke dalam genom manusia atau mengubah genom dengan cara apa pun. Jadi dosis tambahan akan dibutuhkan saat efeknya hilang.
Penelitian telah menunjukkan bahwa konsep ini layak, tetapi masih membutuhkan beberapa pekerjaan.
Tentang Penulis
Debora Fuller, Profesor Mikrobiologi, Fakultas Kedokteran, Universitas Washington
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku terkait:
Tubuh Menjaga Skor: Otak Pikiran dan Tubuh dalam Penyembuhan Trauma
oleh Bessel van der Kolk
Buku ini mengeksplorasi hubungan antara trauma dan kesehatan fisik dan mental, menawarkan wawasan dan strategi untuk penyembuhan dan pemulihan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Napas: Ilmu Baru Seni yang Hilang
oleh James Nestor
Buku ini mengeksplorasi ilmu dan praktik pernapasan, menawarkan wawasan dan teknik untuk meningkatkan kesehatan fisik dan mental.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Paradoks Tumbuhan: Bahaya Tersembunyi dalam Makanan "Sehat" yang Menyebabkan Penyakit dan Kenaikan Berat Badan
oleh Steven R. Gundry
Buku ini mengeksplorasi hubungan antara diet, kesehatan, dan penyakit, menawarkan wawasan dan strategi untuk meningkatkan kesehatan dan kebugaran secara keseluruhan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Kode Imunitas: Paradigma Baru untuk Kesehatan Sejati dan Anti Penuaan Radikal
oleh Joel Greene
Buku ini menawarkan perspektif baru tentang kesehatan dan kekebalan, berdasarkan prinsip-prinsip epigenetik dan menawarkan wawasan dan strategi untuk mengoptimalkan kesehatan dan penuaan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Panduan Puasa Lengkap: Sembuhkan Tubuh Anda Melalui Puasa Intermiten, Hari Alternatif, dan Perpanjangan
oleh Dr. Jason Fung dan Jimmy Moore
Buku ini mengeksplorasi ilmu dan praktik puasa yang menawarkan wawasan dan strategi untuk meningkatkan kesehatan dan kebugaran secara keseluruhan.
