Resistensi antibiotik adalah masalah di seluruh dunia sejauh ada risiko besar bahwa infeksi umum akan segera terjadi tidak bisa diobati. Sedangkan vaksin berkembang hampir seabad yang lalu masih melindungi kita dari penyakit mematikan. Apa yang mungkin menjelaskan perbedaan ini?

Bakteri telah berevolusi menjadi resisten setiap antibiotik pernah berkembang. Kadang-kadang ini terjadi segera setelah antibiotik pertama kali diperkenalkan. Membutuhkan hanya enam tahun untuk resistensi terhadap penisilin, antibiotik pertama, yang tersebar luas di rumah sakit Inggris.

Tetapi hanya resistensi terhadap vaksin jarang terjadi. Dan vaksin telah membantu kita memberantas penyakit cacar dan mudah-mudahan segera juga polio. Penelitian sebelumnya mengajukan dua argumen yang meyakinkan untuk menjelaskan fenomena ini, dengan menyoroti perbedaan penting antara mekanisme obat dan vaksin.

Tapi pertama-tama, mari kita jelaskan apa yang kita maksud dengan perlawanan dan bagaimana asalnya. Selama infeksi, virus dan bakteri berkembang biak dengan cepat. Dalam prosesnya, mereka menyalin materi genetik jutaan kali. Saat melakukannya, kesalahan sering terjadi, dengan setiap kesalahan sedikit mengubah genomnya. Kesalahan ini disebut mutasi.

Lebih sering daripada tidak, mutasi tidak banyak berpengaruh atau sangat merusak keefektifan virus. Tetapi kadang-kadang - sangat jarang - patogen bisa beruntung dan mutasi dapat mencegah antibiotik memasuki sel atau mengubah tempat obat atau antibodi akan mengikat, menghentikan kerja mereka. Kami menyebutnya mutasi "perlawanan" atau "melarikan diri".

Perbedaan pertama: jumlah target

Vaksin bekerja dengan memasukkan bagian patogen yang tidak berbahaya, yang disebut antigen, ke dalam tubuh. Mereka melatih sistem kekebalan kita untuk menghasilkan protein berbentuk Y, atau antibodi, yang mengikat secara khusus padanya. Mereka juga merangsang produksi sel darah putih spesifik yang disebut sel-T, yang dapat menghancurkan sel yang terinfeksi dan membantu memproduksi antibodi.

Dengan mengikat antigen, antibodi dapat membantu menghancurkan patogen atau menghentikannya memasuki sel. Selain itu, sistem kekebalan kita tidak hanya menciptakan satu antibodi, tetapi hingga ratusan antibodi yang berbeda - atau epitop - masing-masing menargetkan bagian antigen yang berbeda.

Sebagai perbandingan, obat-obatan, seperti antibiotik atau antivirus, biasanya merupakan molekul kecil yang menghambat enzim atau protein tertentu, yang tanpanya patogen tidak dapat bertahan atau bereplikasi. Akibatnya, resistensi obat biasanya hanya memerlukan mutasi pada satu tempat. Di sisi lain, meskipun bukan tidak mungkin, kemungkinan mutasi melarikan diri berkembang untuk semua, atau bahkan sebagian besar, epitop yang ditargetkan oleh antibodi semakin kecil untuk sebagian besar vaksin.

 Sementara antibiotik biasanya hanya memiliki satu target, vaksin membuat banyak antibodi yang mengikat ke bagian antigen yang berbeda, membuat evolusi resistensi lebih sulit. Célia Souque

Dengan obat-obatan, mengurangi kemungkinan resistansi dapat dicapai dengan cara yang sama dengan menggunakan beberapa obat secara bersamaan - sebuah strategi yang disebut terapi kombinasi - yang digunakan untuk mengobati HIV dan tuberkulosis. Anda bisa membayangkan antibodi dalam tubuh Anda bekerja seperti terapi kombinasi yang sangat kompleks, dengan ratusan obat yang sedikit berbeda, sehingga mengurangi kemungkinan berkembangnya resistansi.

Perbedaan kedua: jumlah patogen

Perbedaan utama lainnya antara antibiotik dan vaksin adalah kapan mereka digunakan dan berapa banyak patogen yang ada. Antibiotik digunakan untuk mengobati infeksi yang sudah ada ketika jutaan patogen sudah ada di dalam tubuh. Tapi vaksin digunakan sebagai pencegahan. Antibodi yang mereka buat dapat bekerja di awal infeksi ketika jumlah patogen rendah. Ini memiliki konsekuensi penting, karena perlawanan adalah permainan angka. Mutasi resisten tidak mungkin terjadi selama replikasi beberapa patogen, tetapi kemungkinannya meningkat karena lebih banyak patogen yang ada.

 Semakin banyak patogen yang ada selama infeksi, semakin besar kemungkinan terjadinya mutasi resistansi. Célia Souque

Ini tidak berarti resistensi terhadap vaksin tidak pernah berkembang: contoh yang baik adalah flu. Berkat tingkat mutasi yang tinggi, virus flu dapat dengan cepat mengakumulasi cukup banyak mutasi sehingga antibodi mungkin tidak lagi mengenalinya - sebuah proses yang disebut "Antigenic drift". Ini menjelaskan sebagian mengapa vaksin flu harus diganti setiap tahun.

Apa yang diberitahukan di sini tentang vaksin melawan SARS-CoV-2? Haruskah kita khawatir tentang vaksin baru yang kehilangan kemanjuran? Untungnya, virus korona baru memiliki mekanisme pembacaan bukti yang mengurangi kesalahan yang dibuatnya saat mereplikasi genomnya, dan berarti mutasi terjadi jauh lebih jarang daripada virus flu.

Juga, telah dikonfirmasi bahwa keduanya Oxford / AstraZeneca dan Pfizer / BioNTech vaksin secara efektif dapat merangsang antibodi yang mengikat ke beberapa epitop, yang seharusnya memperlambat evolusi resistensi.

Tapi kita tetap harus berhati-hati. Seperti yang disebutkan sebelumnya, angka penting dalam kaitannya dengan resistensi. Semakin banyak virus yang ada - seperti dalam pandemi yang berkembang pesat - semakin besar kemungkinannya seseorang mendapatkan jackpot dan mengembangkan mutasi yang menghasilkan dampak signifikan pada kemanjuran vaksin. Jika demikian, vaksin versi baru mungkin diperlukan untuk membuat antibodi terhadap virus yang bermutasi ini. Ini juga mengapa mencoba menekan angka infeksi melalui pencegahan dan pelacakan kontak sangat penting untuk menjaga vaksin tetap bekerja selama mungkin.

Tentang Penulis

Celia Souque, Peneliti Postdoctoral, Mikrobiologi, University of Oxford serta Louis du Plesis, Postdoctoral Research Associate, University of Oxford

books_health

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.