Media Litbangkes Vol. V No. 02/199511Media Litbangkes Vol. V No. 02/19953Perkembangan Baru dalam TeknologiVaksin VirusOleh Djoko YuwonoPusat Penelitian Penyakit MenularRINGKASANDalam makalah ini dikemukakan beberapa jenis vaksin yang terdapat di pasar bebas dan beberapa upaya untuk menghasilkan vaksin baru yaitu dengan metoda kombinasi; formulasi dan pengembangan bioteknologi. Vaksin kombinasi adalah vaksin yang merupakan kombinasi dart beberapa jenis vaksin yang sudah ada, dikembangkan dengan tujuan mengurangi cara pemberian vaksin yang berulang kali. Vaksin formulasi, yaitu vaksin yang menggunakan adjuvan dan dosis vaksin yang telah diperbaiki. Tujuannya untuk membuat vaksin mempunyai masa kerja lama , sehingga efektivitas vaksinasi akan meningkat, hanya dengan memberikan dosis tunggal. Vaksin rekayasa genet*, yaitu: vaksin yang dihasilkan dengan teknik rekombinan, disebut juga vaksin packed DNA, menggunakan sejenis vektor, dan diekspresikan dengan sistem ekspresi tertentu. Vaksin polinukleotida, disebut vaksin naked DNA merupakan suatu terobosan baru dalam teknologi vaksin, khususnya vaksin virus, yaitu dengan memanfaatkan teknologi transfer gen. Dikemukakan pula respon imun yang dihasilkan oleh berbagai jenis vaksin tersebut, balk respon imun selular ataupun respon imun humoral.Media Litbangkes Vol. V No. 02/199511Media Litbangkes Vol. V No. 02/19953PENDAHULUANWELAKUKAN pencegahan penyakit lebih penting daripada meiakukan pengobatan, demikianlah ungkapan yang sering kita dengar dalam dunia kesehatan. Adapun carapencegahan penyakit infeksi yang telah terbukti paling efektif, baik ditinjau dart segi biaya ataupun intervensinya terhadap kesehatan masyarakat adalah dengan vaksinasi. Di lain pihak, sejarah telah membuktikan bahwa penelitian dan pengembangan teknologi vaksin sudah memasuki suatu era teknologi modern yang mempunyai nilai khusus. Katakanlah telah memasuki era teknologi molekular terutama jika dibandingkan dengan pada saat pertama kali Edwin Jenner menemukan vaksin cacar pada tahun 1798.Dalam satu dasawarsa terakhir ini, telah diketahui adanya beberapa jenis vaksin baru yang sudah mendapatkan hak Iisensinya di berbagai negara untuk dipakai dalam vaksinasi rutin, antara lain termasuk vaksin rekombinan Hepatitis B, vaksin Haemophilus influenzae tipe B, ataupun vaksin Hepatitis A. Beberapa jenis vaksin iagi akan diberi hak Iisensinya antara lain : vaksin Varicella, vaksin Pneumokokus dan vaksin Japanese encephalitis.Di dalam pembuatan vaksin paling tidak ada tiga jenis teknologi yang sedang dikembangkan, yang jika berhasil, akan merupakan suatu revolusi dalam penggunaan dan pembuatan vaksin. Tiga jenis teknologi yang sedang dikembangkan di beberapa institusi akademik dan laboratorium industri vaksin adalah :1.Teknik kombinasi vaksin yang beds' Iebih dart satujenis1.Strategi formulasi barn (dalam cara penyerapan dan perhakaian ajuvan)3. Sistem baru penggunaan vektor ( vektor hidup dan vaksin polinukleotida).Artikel ini merupakan suatu tinjauan pustaka tentang perkembangan teknologi rekayasa vaksinvirus yang sangat pesat dewasa ini.Media Litbangkes Vol. V No. 02/199511A RT./AULMedia Litbangkes Vol. V No. 02/199511Media Litbangkes Vol. V No. 02/19953JENIS VAKSIN MENURUT TEKNOLOGIPEMBUATANNYA1.Vaksin hidup (live attenuated vaccine). Merupakan vaksin yang dihasilkan dengan cara melemahkan virus dan mengadaptasi pertumbuhan pada suhu tertentu (33C atau 35C). Merupakan modifikasi vaksin yang pertama kali dikembangkan oleh E. Jenner yang mengembangkan vaksin cacar dari cowpox. Contoh lain misalnya vaksin polio oral Sabin yang dihasilkan dengan cara mengkultur poliovirus attenuated pada kultur jaringan ginjal kera; vaksin campak (Schwarz) yang diproduksi dengan mengkuttur virus campak attenuated pada sel fibroblast embrio ayam.2.Vaksin inaktif (killed vaccine). Merupakan vaksin yang diha:;!kan dengan menginaktifkan virus dalam larutan forrnai;n (0,2% formalin selama 1 jam pada suhu 37C). Misalnya vaksin polio Salk, vaksin campak Edmonton. Vaksin jenis ini sudah banyak ditinggalkan orang, sebab efek sampingnya yang kurang menyenangkan..3. Vaksin kombinasi. Mempakan vaksin yang dibuat dengan tujuan mengurangi banyaknya suntikan yang diberikan kepada anak yang divaksin. Semula anak-anak yang divaksin mendapatkan tiga sampai empat kali suntikan untuk beberapa macam vaksin dalam satu kali kunjungan. Vaksin kombinasi biasanya berisi lebih dari dua jenis antigen. Lebih dari 10 tahun telah dilakukan imunisasi dengan 3 jenis vaksin misalnya: Diphteria, Pertusis dan Tetanus (DPT); Measles, Mumps dan Rubella (MMR); Vaksin Polio oral Sabin yang terdiri dari 3 tipe poliovirus yang berbeda. Kombinasi vaksin telah menimbulkan adanya prinsip teori yang mengatakan bahwa vaksin itu memiliki efektivitas yang tetap balk diberikan secara tersendiri ataupun dalam bentuk suatu kombinasi.Beberapa jenis vaksin kombinasi yang terdapat di pasaran dewasa ini antara lain: Kombinasi DPT (Diphteria Pertusis Tetanus) dengan HBV (Hepatitis B) atau dengan vaksin Polio inaktif dengan tujuan memberikan rangsangan kekebalan selular pada bayi. Kombinasi vaksin Hepatitis A dengan vaksin Pneumokokus konjugat. Kombinasi vaksin MMR (Mumps Measles Rubella) dengan vaksin Varicella. Kombinasi memang sangat kompleks namun apabila program ini berhasil, akan mengurangi banyaknya suntikan yang diberikan kepada bayi dalam satu kali kunjungan. 4. Formulasi vaksin barn. Merupakan vaksin yang dibuat dengan meningkatkan dosisnya sehingga dapat diberikan dengan satu kali suntikan saja. Antigen dibuat sebagai suatu kapsul (susuk) yangdibungkusolehsuatupolimeryangdapatmengontrolbesamyadosisantigenyangdibebaskankedalamjaringan,sepertiyangdilakukan dengan cara vaksinasi konvensional yang diberikan berulang kalidengan interval waktutertentu. Misalnya pemberian vaksinasi konvensional dengan interval 1 bulan; 3 bulan dan 4 bulan, dengan menggunakan bentuk mikrosferyang berbeda-beda,besamya vaksin yangdibebaskanakan dapat diatur sesuai dengankomposisimikrosfemya dan vaksin akandibebaskan sesuai dengan vaksinasi secara konvensional yaitu dengan interval 1, 3 dan 4 bulan. Dengan demikian dapat dikurangi banyaknya suntikan yang diberikan kepada anak yang divaksin.Formulasi lain adalah dengan menggunakan jenis adjuvan bare yang dapat menstimulasi kekebalan humoral dan kekebalan selular. Penggunaan jenis adjuvan bare ini misalnya liposom, bentuk emulsi, atau immune stimulating complex akan menggantikan kedudukan adjuvan yang telah dikenal lama, misalnya adjuvan garam aluminium, yang kini diketahui bersifat kurang meningkatkan imunogenisitas antigen. Penelitian yang masih perlu dilakukan adalah tentang sifat toleran terhadap jenis adjuvan barn tersebut.5.Vaksin Subunit. Adalah suatu komposisi vaksin yang menipakan perkembangan dari vaksin inaktif, vaksin ini mengandung beberapa epitop dari suatu antigen. Dihasilkan dengan cara membuat peptida sintetik yang mirip dengan komposisi antigen tersebut. Contohnya adalah vaksin subunit SPf 66 terhadap malaria atau vaksin Ty-21 terhadap Salmonella typhi. Pembuatan subunit vaksin dapat juga dilakukan dengan cara rekayasa rekombinan DNA, menggunakan plasmid (minikromosom bakten) sebagai vektor dan diekspresikan pada berbagai sistem ekspresi misalnya pada bakteri Escherichia toll atau pada sistem ekspresi baculovirus pada sel serangga.6.Vaksin Rekombinan. Merupakan vaksin yang menggunakan virus sebagai vektor. Dibuat dengan cara menyisipkan gen yang mengkocle epitop tertentu pada plasmid, kemudian ditransfeksikan ke dalam suatu virus (virus Vaksinia), sehingga terjadi suatu virus rekombinan. Virus rekombinan ini dipakai sebagai vektor gen yang mengekspresikanMedia Litbangkes Vol. V No. 02/199511ARTIKELMedia Litbangkes Vol. V No. 02/199511Media Litbangkes Vol. V No. 02/19953epitop tertentu dari suatu antigen tadi pada sel mamalia. Virus rekombinan akan menghasilkan antibodi spesifik terhadap virus vektor serta gen dari epitop yang disisipkan. Komposisi ini disebut sebagai vaksin packed DNA. Mungkin di sinilah kelemahan bentuk vaksin ini, sebab infeksi virus vektor juga dapat menimbulkan efek samping yangtidak dikehendaki.Gambar di bawah inimenunjukkanskemapembuatanvaksinrekombinan.pfasmid rekombinanDNADNA- accinlavacctrua;curatorvacciniavirus vaccinlasalskaiGambar-1. Cara pembuatan vaksin rekombinan yang menggunakan virus vaksinia sebagai vektor, yang diekspresikan pada sel mamalia(Dikutip dari : Moss, B. Science,. 1991 : 252, 1662-67)7. Vaksin polinuideotida. Merupakan suatu bentuk rekombinan, komposisi antara plasmid dengan genom virus yang sangat konsery (tidak berubah). Komposisi ini disebut sebagai vaksin naked DNA. Menurut cara introduksinya vaksini ini disebut sebagai teknologi transfer gen, diberikan dengan menginjeksikan plasmid rekombinan secara intra muskular. Kemungkinan merupakan suatu terobosan teknologi vaksin di masa depan. Metoda ini dikembangkan oleh Ulmer, JB, dick (1993) yang menginjeksikan suatu plasmid yang telah disisipi suatu gen yang membawa kode epitop nukleoprotein (NP) virus influenza strain A/PR/8/34 (H1N1) ke dalam otot mencit. Hasilnya temyata mencit tersebut dapat mencegah infeksi dosis letal virus influenza strain virulen pada mencit (A/HK/68 H3N2).Temyata dalam tubuh mencit yang diinjeksi dengan NP-DNA tidak saja terjadi efek CTL (Cytotoxicity T Limphocytes) yang spesifik, tapi juga dihasilkan antibodi ( IgG) spesifik yang bersifat protektif, balktertiadap strain homolog ataupun heterolog. Vaksin bentuk ini masih dalam tingkat percobaan pada hewan (mencit BALB/c). Gambar di bawah ini menunjukkan mekanisme kerja teknologi transfer gen pada vaksin NP-DNA tertiadap virus influenza.vektor plasmid0 gen nuk leopromoter RSV.protein,t0)ea C) transkrips TIpettnotainganproteosom i ism sub:41\eel Iimfosit CDS+sitotoksikvnuirukirprotein mRNA molekulGambar-2. Mekanisme kerja teknologi transfer gen pada vaksin NP-DNA terhadap virus influenza.(Dikutip dart: Gumucio JJ., Hepatology, 1993:18, 696-702.)RESPON IMUN YANG DITIMBULKAN OLEH VAKSINPada umumnya tujuan akhir pernberian vaksin adalah untuk menciptakan days proteksi terhadap infeksi virus dengan cara pembentukan antibodi netralisasi spesifik terhadap antigen yang dipaparkan di dalam tubuh. Vaksin-vaksin konvensional (live attenuated ataupun' vaksin inaktif) bekerja dengan cara melibatkan sistem kekebalan humoral, yaitu dengan mempresentasikan antigen yang telah diproses di dalam makrofag (oleh MHC-II) kepada sel Th (CD4+), sehingga sel Th (CD4+) dapat mengenali bentuk antigen. Kemudian sel Th (CD4+) bekerjasama dengan sel B akan memproduksi antibodi spesifik. Pada dewasa ini tujuan akhir vaksinasi tidak saja produksi antibodi spesifik di dalam tubuh, namun juga perangsangan limfosit Tc (CD8+) agar sistem kekebalan selular menjadi aktif sehingga dapat melisiskan (menguraikan) sel target.Gambar berikut ini (Gambar 3) melukiskan mekanisme fagositosis antigen, pencernaan intraselular sampai ekspresinya ke pada limfosit Th (CD4+) atau Tc (CD8+)Media Litbangkes Vol. V No. 02/199511ARTIKELMedia Litbangkes Vol. V No. 02/199511Media Litbangkes Vol. V No. 02/19953MC IhitiC IIGOOrstikulum endoplastrikDLGambar-3. Skematik pengolahan antigen dan presentasi antigen lewat jalur endogen dan eksogen.(Dikutip dart Long EQ. Immunology Today, 1989. 10:7 (18)).VAKSIN ATTENUATED VERSUS VAKSIN INAKTIFKeunggulan vaksin hidup, dapat menimbulkan infeksi seperti infeksi virus secara alami. Misalnya vaksin polio oral yang dapat menimbulkan IgA sekretorik di dalam usus (merupakan salah satu keungulan vaksin polio oral), selain itu dapat menginterferensi virus polio strain ganas. Sedangkan vaksin inaktif poliomyelitis tampaknyakurang mendapat perhatian lagi, karena memerlukan dosis yang tinggi agar Iebih efektif. Namun penggunaan vaksin inaktif polio masih dianjurkan terutama untuk memberikan stimulasi terhadap kekebalan selular (sel Tc).Penelitian Ulmer, JB. dkk. 1992, membuktikan adanya proteksi terhadap infeksi strain heterolog ataupun homolog virus influenza pada mencit BALE/c. Mencit BALBIc terlebih dahulu diinjeksi intra muskular dengan vaksin plasmid NP-DNA terhadap virus influenza strain A/PR/8/34 (H1N1). Kemudian, setelah 8 minggu di-challenge dengan dosis letal virus influenza strain virulen pada mencit A/HK/68 (H3N2). Hasilnya menunjukkan bahwa baik secara selular ataupun humoral mencit yang diinjeksi plasmid NP-DNA masih tetap bertahan hidupdibandingkandenganmencitkontrolnya.Teknologi transfer gen ini tampaknya merupakan teknologi yang menjanjikan di masa depan. Akan tetapi masih diperlukan penelitian lanjutan untuk mengetahui efek samping dari vaksin naked-DNA (NP-DNA), mengingat sifat plasmid yang dapat keluar masuk di dalam sel bakteri. lni berarti bahwa plasmid (NP-DNA) juga akan bebas keluar masuk di dalam sel tubuh, yang berakibat dapat menginfeksi jenis sel lain selain sel otot.Pengembangan vaksin Hepatitis C terbentur pada masalah tidak terjadinya proteksi terhadap reinfeksiHCVdan antibodinetralisasiyangterbentukternyatahanyabersifathomotipik.Untuk memberikan proteksi terhadap reinfeksiHCV yangheterotipik, perludirancang suatuvaksin yang bersifat multivalen.Metoda initampaknyaakanbanyakmengalamikendalaoleh karena sifat keragaman genetik dari virus Hepatitis C. Berpedoman kepada keberhasilan vaksin polinukleotida (plasmid NP-DNA) terhadapvirusinfluenza,makadianjurkanuntukmerancang suatuvaksinpolinukleotidayangdapatmerangsang terbentuknya responimunselulardan respon imunhumoralsecarabersamaan terhadap infeksi berbagaigenotipHCV. Kekebalan selular mengaktifkansel Tc(CD8+), dengan target sitolisis dankekebalanhumoral mengaktifkan selTh (CD4+)yangmenghasilkanantibodinetralisasibersifatprotektif baik homolog ataupun heterolog.PENUTUPTelah dikemukakan mengenai beberapa jenis vaksin menurut teknologi pembuatannya dan reaksi kekebalan yang. ditimbulkan serta berbagaimasalahyangdihadapi.Apabilakelakpengembangan vaksin ini berhasil dilakukan maka bukan tidak mustahil bahwa vaksin yang diberikan pada umur anak yang sama di masa datang dapat diberikan dalam satu kali suntikansaja. Teknologimolekular juga memungkinkanuntukmemberikansatujenis vaksinyangmengandung beberapa jenis epitop.Bersambung ke halaman 11Media Litbangkes Vol. V No. 02/199511ARTIKELMedia Litbangkes Vol. V No. 02/199511persawahan bertingkat yang juga terdapat di daerah penelitian3. Anopheles aconitus di daerah penelitian lebih banyak menggigit di luar rumah daripada di dalam rumah, hal ini sesuai dengan penelitian Barodji dkk. di Kabupaten Jepara4. ini dalam kaitannya sebagai vektor JE kurang diperhatikan sebab tidak ditemukan peternakan babi balk di dalam maupun di sekitar kawasan hutan.Anopheles maculatus yang dikenal sebagaispesies hutan daerah pegunungan tidak ditemukan di daerah penelitian sebab di kawasan hutan jati tersebut tidak ditemukan mata air dan anak sungai yang merupakan habitat spesies tersebut atau mungkin populasi spesies tersebut sangat rendah sehingga tidak tertangkap sementara selama penelitian tidak dilakukan larva survei.KESIMPULANDari penangkapan nyamuk yang dilakukan di kawasan hutan jati yang sebagian daerahnya merupakan lahan persawahan diperoleh 9 spesies Anopheles, 8 spesies Culex, 4 spesies Aedes, 2 spesies Armigeres, 1 spesies Malaya dan 1 spesies Uranotaenia. DAFTAR PUSTAKA1.Stoyanovich, C.J. and H.G. Scoot., (1966).Illustrated key to mosquitoes of Vietnam. USDepartment of Health Education and Welfare Public Health Service. Communicable Disease Centre. Atlanta, Georgia. 30333.2.Odum, E.P. (1971). Fundamental of Ecology. Philadelphia WB Saunderds, 104 - 161.Sundararaman, S. and R.M. Siran., (1957). Vectorof malaria in Mid Java. Indian J. Malariol., 11 : 321 - 328.3.Barodji; Damar Tri Boewono dan Nadi Suwasono, (1992). Fauna Anopheles di daerah endemis malaria Kabupaten Jepara, Jawa Tengah. Bull. Penelit. Kesehat. 20 (3) : 34 - 42.Indonesia. Departemen Kesehatan RI., (1990). Pedoman pemberantasan malaria (entomologi).Jakarta : Dit Jend. PPM dan PLP : 76 hal.1.Van Peenen, P.F.D. S.W. Joseph et al. (1975).Japanese Encephalitis Virus from pigs and mosquitoes in Jakarta, Indonesia. Trans Roy. Soc.Trap. Med. Hyg. 69 (15) : 477 - 479.Media Litbangkes Vol. V No. 02/199511Media Litbangkes Vol. V No. 02/199511Perkembangan ..... .Sambungan dari hal 6Yangmungkin menjadimasalahadalahkontroversi antara respon imunologiyangdihasilkan, yaitu apakah kita akan tetap berpedoman pada vaksin konvensional dengan respon imun humoral di mana sel Th (CD4+) akan menstimulasi sel B untuk menghasilkan antibodi spesifik yang bersifat homolog. Ataukah memilihjenis vaksin polinukleotida yang dapat menimbulkan respon imun selular dan humoral bersama-sama dan memberikan kekebalan yangbersifatheterolog. Sebagai contoh terhadapvaksin influenza keunggulan vaksin polinukleotidasudahterbukti.Namunpenelitian lebihlanjutmasihperludilakukanuntukmenjawabpertanyaan-pertanyaanyang masihbelumterjawab. DAFTAR PUSTAKA1.Moss B. (1991)Vaccinia virus: A Tool for Research and Vaccine Development.. Science : 252.p.1662-1667.2.Ellis RW. et al (1994). New Vaccine Technologies. JAMA. 271. 929-931.Ulmer JB. et ai. (1993) Heterologous Protection Against Influenza by Injection DNA encoding a Viralprotein.: Science ;259. 1745-49.1.Michell ML. et al (1993). Recombinant of Hepatitis Bsurface Antigen as a carrier of Human Immunodefficiency Virus epitopes. Research Virology : 144. 263-257.1.Long EO, et al (1989). Intracellular traffic and antigen processing. Immunology Today, 1989:10;7, 232-234.5..Farci P, et al (1992). Lack of Protective immunity against reinfection with Hepatitis C virus. Science : 258, 135-40.