Studi menunjukkan harapan untuk vaksin influenza universal

Penelitian menggunakan platform vaksin inovatif untuk menargetkan bagian dalam virus; ilmuwan memvalidasi teori menggunakan virus flu 1918
Studi yang diterbitkan hari ini di jurnal Nature Communications , menguji platform vaksin yang dikembangkan OHSU terhadap virus yang dianggap paling mungkin memicu pandemi berikutnya.
Para peneliti melaporkan bahwa vaksin tersebut menghasilkan respons imun yang kuat pada primata nonmanusia yang terpapar virus flu burung H5N1. Namun, vaksin tersebut tidak didasarkan pada virus H5N1 kontemporer; sebaliknya, primata tersebut diinokulasi terhadap virus flu tahun 1918 yang telah menewaskan jutaan orang di seluruh dunia.
“Ini menarik karena dalam kebanyakan kasus, penelitian sains dasar semacam ini memajukan sains secara bertahap; dalam 20 tahun, ini mungkin menjadi sesuatu,” kata penulis senior Jonah Sacha, Ph.D. , profesor dan kepala Divisi Patobiologi di Pusat Penelitian Primata Nasional Oregon, OHSU. “Ini sebenarnya bisa menjadi vaksin dalam waktu lima tahun atau kurang.”
Para peneliti melaporkan bahwa enam dari 11 primata nonmanusia yang diinokulasi terhadap virus yang beredar seabad lalu — flu 1918 — selamat dari paparan salah satu virus paling mematikan di dunia saat ini, H5N1. Sebaliknya, kelompok kontrol yang terdiri dari enam primata yang tidak divaksinasi dan terpapar virus H5N1 menyerah pada penyakit tersebut.
Sacha mengatakan ia yakin platform tersebut “benar-benar” dapat berguna melawan virus bermutasi lainnya, termasuk SARS-CoV-2.
“Ini pendekatan yang sangat layak,” katanya. “Untuk virus yang berpotensi menjadi pandemi, sangat penting untuk memiliki sesuatu seperti ini. Kami bermaksud menguji influenza, tetapi kami tidak tahu apa yang akan terjadi selanjutnya.”
Seorang penulis senior dari Universitas Pittsburgh menyetujuinya.
“Jika virus mematikan seperti H5N1 menginfeksi manusia dan memicu pandemi, kita perlu segera memvalidasi dan meluncurkan vaksin baru,” kata penulis korespondensi Douglas Reed, Ph.D. , profesor madya imunologi di Pusat Penelitian Vaksin Universitas Pittsburgh.
Menemukan target stasioner
Pendekatan ini memanfaatkan platform vaksin yang sebelumnya dikembangkan oleh para ilmuwan di OHSU untuk melawan HIV dan tuberkulosis, dan pada kenyataannya sudah digunakan dalam uji klinis melawan HIV.
Metode ini melibatkan penyisipan potongan kecil patogen target ke dalam virus herpes umum cytomegalovirus, atau CMV, yang menginfeksi sebagian besar orang selama hidup mereka dan biasanya menimbulkan gejala ringan atau tidak ada sama sekali. Virus tersebut bertindak sebagai vektor yang secara khusus dirancang untuk memicu respons imun dari sel T tubuh sendiri.
Pendekatan ini berbeda dari vaksin umum — termasuk vaksin flu yang ada — yang dirancang untuk memicu respons antibodi yang menargetkan evolusi virus terkini, yang dibedakan berdasarkan susunan protein yang menutupi permukaan luar.
“Masalah dengan influenza adalah virus ini bukan hanya satu,” kata Sacha. “Seperti virus SARS-CoV-2, virus ini selalu berevolusi menjadi varian berikutnya dan kita selalu harus mencari di mana virus itu berada, bukan di mana ia akan berada.”
Protein lonjakan pada permukaan luar virus berevolusi untuk menghindari antibodi. Dalam kasus flu, vaksin diperbarui secara berkala menggunakan perkiraan terbaik dari evolusi virus berikutnya. Terkadang akurat, terkadang kurang akurat.
Sebaliknya, jenis sel T tertentu di paru-paru, yang dikenal sebagai sel T memori efektor, menargetkan protein struktural internal virus, bukan lapisan luarnya yang terus bermutasi. Struktur internal ini tidak banyak berubah seiring waktu — menghadirkan target tetap bagi sel T untuk mencari dan menghancurkan sel apa pun yang terinfeksi oleh virus influenza lama atau yang baru berevolusi.
Sukses dengan template berusia seabad
Untuk menguji teori sel T mereka, para peneliti merancang vaksin berbasis CMV menggunakan virus influenza 1918 sebagai pola. Bekerja di laboratorium biosafety level 3 yang sangat aman di University of Pittsburgh, mereka memaparkan primata nonmanusia yang divaksinasi ke aerosol partikel kecil yang mengandung virus influenza burung H5N1 — virus yang sangat parah yang saat ini beredar di antara sapi perah di Amerika Serikat.
Hebatnya, enam dari 11 primata yang divaksinasi selamat dari paparan, meskipun evolusi virus telah berlangsung selama satu abad.
“Itu berhasil karena protein internal virus terpelihara dengan sangat baik,” kata Sacha. “Begitu baik, bahkan setelah hampir 100 tahun berevolusi, virus tidak dapat mengubah bagian-bagian yang sangat penting dari dirinya sendiri.”
Studi ini meningkatkan potensi pengembangan vaksin pelindung terhadap H5N1 pada manusia.
“Menghirup virus influenza H5N1 yang berbentuk aerosol dapat menyebabkan serangkaian kejadian yang dapat memicu kegagalan pernapasan,” kata penulis senior Simon Barratt-Boyes, Ph.D. , profesor penyakit menular, mikrobiologi, dan imunologi di Pitt. “Kekebalan yang ditimbulkan oleh vaksin cukup untuk membatasi infeksi virus dan kerusakan paru-paru, melindungi monyet dari infeksi yang sangat serius ini.”
Dengan mensintesis pola virus yang lebih mutakhir, studi baru ini menunjukkan vaksin CMV mungkin dapat menghasilkan respons imun yang efektif dan tahan lama terhadap berbagai varian baru.
“Saya kira itu berarti dalam kurun waktu lima sampai 10 tahun, satu kali suntikan vaksin influenza sudah realistis,” kata Sacha.
Platform CMV yang sama yang dikembangkan oleh para peneliti OHSU telah maju ke uji klinis untuk melindungi terhadap HIV, dan publikasi terbaru oleh para ilmuwan tersebut menunjukkan bahwa platform ini bahkan mungkin berguna untuk menargetkan sel kanker tertentu. Uji klinis HIV dipimpin oleh Vir Biotechnology, yang melisensikan platform vaksin dari OHSU.
Sacha melihat perkembangan ini sebagai kemajuan pesat terkini dalam penelitian medis untuk mengobati atau mencegah penyakit.
“Ini adalah perubahan besar dalam hidup kita,” kata Sacha. “Tidak diragukan lagi kita berada di ambang generasi berikutnya dalam cara kita menangani penyakit menular.”
Selain OHSU, lembaga penelitian yang terlibat dalam penelitian ini meliputi Pusat Penelitian Primata Nasional Tulane, Universitas Pittsburgh, Universitas Washington, dan Pusat Penelitian Primata Nasional Washington di UW.