Idenya adalah untuk memperkenalkan tubuh sistem imun terhadap virus dan menjadikannya sebagai obat untuk melawan penyakit jika kemudian menemukan virus yang sama. Namun vaksin-vaksin ini, yang dikenal sebagai vaksin yang dilemahkan, atau vaksin hidup yang dilemahkan, bergantung pada pendekatan yang digunakan, memerlukan waktu bertahun-tahun untuk dikembangkan dan disempurnakan.
Muncul di penghujung tahun 2019, SARS-CoV-2, atau novel virus corona, adalah patogen yang belum pernah ditemukan oleh sistem kekebalan manusia sebelumnya. Ketika Covid-19 mendatangkan malapetaka pada sistem kesehatan dan membuat dunia terhenti, para ilmuwan dan pakar berlomba untuk menemukan solusi yang mendesak. Waktunya telah tiba untuk vaksin mRNA untuk membuktikan keberaniannya.
Mencari Solusi Cepat
Huruf ‘m’ dalam mRNA adalah singkatan dari ‘messenger’ dan merangkum prinsip kerja vaksin ini. Pengembangan vaksin ini berkat kemajuan terkini di bidang biologi molekuler. Alih-alih memasukkan seluruh virus ke dalam tubuh manusia, vaksin ini bekerja dengan memasukkan komponen virus individual yang dapat merangsang sistem kekebalan tubuh. Komponen-komponen ini terutama merupakan “bagian dari kode genetik virus, biasanya mengkode protein yang ditemukan pada permukaan virus”, kata Yayasan Nobel. Protein permukaan inilah yang biasanya digunakan virus untuk menyerang dan menempel pada sel inang manusia.
Sedikit kode genetik yang dibawa oleh komponen virus berfungsi untuk memacu produksi protein yang merangsang pembentukan antibodi penghambat virus. Dan antibodilah yang mendorong perlawanan tubuh melawan virus.
Contoh vaksin yang terkenal berdasarkan pendekatan ini adalah vaksin melawan virus hepatitis B. Namun memproduksi vaksin berdasarkan virus utuh, atau proteinnya – vaksin berbasis vektor, jenis yang dikembangkan untuk melawan Ebola juga termasuk dalam kategori ini – memerlukan infrastruktur yang luas dan melibatkan proses yang intensif sumber daya. Artinya, ruang lingkup pembangunan yang cepat, seperti yang diperlukan dalam serangan virus corona baru, sangatlah terbatas. Vaksin mRNA dirancang untuk mengatasi rintangan ini. Namun untuk waktu yang lama, tidak banyak peminatnya.
Secercah Harapan
DNA dalam sel manusia berisi informasi untuk membuat protein dan merupakan bahan penyusun utama kehidupan. Namun seperti yang dikatakan Shurjo Sen, direktur program di Institut Penelitian Genom Manusia Nasional AS, hal tersebut adalah hal yang paling penting RNA itu adalah “bentuk fungsional sebenarnya dari asam nukleat… (untuk) membangun sel atau merespons tantangan kekebalan”. Yang penting, mRNA sangat penting sebagai “bentuk di mana gen dibaca oleh sel”. Meskipun para ilmuwan berpikir untuk menggunakan mRNA untuk membuat vaksin, terdapat permasalahan yang harus diatasi. Sederhananya, vaksin mRNA dianggap tidak stabil dan sulit diberikan serta menimbulkan reaksi peradangan.
Namun Katalin Kariko, asisten profesor di Universitas Pennsylvania di AS pada awal tahun 90an, tetap teguh pada gagasan menggunakan mRNA untuk terapi meskipun meyakinkan penyandang dana agar mendukung penelitiannya merupakan tantangan. Dia segera menemukan sekutu ahli imunologi Drew Weissman. Dia sedang mengerjakan sel dendritik yang merupakan kunci pengawasan kekebalan dan memicu respons imun yang dipicu oleh vaksin.
Duo ini menemukan bahwa in vitro, atau mRNA yang dikembangkan di laboratorium, dikenali oleh sel dendritik sebagai zat asing, sehingga memicu peradangan. Petunjuknya, menurut mereka, kemungkinan besar terletak pada tingkat basa yang terkandung dalam asam nukleat, yaitu DNA dan RNA. “Mereka bertanya-tanya apakah tidak adanya perubahan basa pada RNA yang ditranskripsi secara in vitro dapat menjelaskan reaksi peradangan yang tidak diinginkan,” kata Yayasan Nobel. Mereka kemudian mulai menghasilkan varian mRNA yang berbeda setelah mengubah basisnya secara kimia.
Eksperimen mereka menunjukkan bahwa ketika basa diubah, respons peradangan hampir hilang. Mereka mempublikasikan hasilnya pada tahun 2005.
Kariko dan Weissman kemudian menemukan bahwa mRNA yang dihasilkan dengan modifikasi basa meningkatkan produksi protein sekaligus menghambat respons inflamasi, dua faktor yang menghambat pengembangan vaksin mRNA.
Setelah itu, penelitian mRNA semakin meningkat dan vaksin untuk virus Zika dan MERS-CoV dieksplorasi menggunakan metode ini. MERS-CoV-2 mirip dengan SARSCoV-2 dan ketika pandemi ini merebak, dua vaksin mRNA, yang pertama, dikembangkan secepat kilat oleh Pfizer-BioNTech dan Moderna. Vaksin-vaksin ini terbukti menginduksi respons imun yang kuat. Apalagi vaksin mRNA memiliki waktu pembuatan yang lebih singkat dan dianggap aman karena tidak mengandung virus hidup.
