Bahasa ini diterjemahkan oleh mesin dan belum ditinjau oleh manusia.

Sains · Artikel

Cara Kerja Vaksin: Dari Pengembangan Lab hingga Perlindungan Imun

Terbit:

Components of a smallpox vaccination kit including the diluent, a vial of Dryvax® smallpox vaccine, and a bifurcated needle. Vaccinia (smallpox) vaccine, derived from calf lymph, and currently licensed in the United States, is a lyophilized, live-virus preparation of infectious v
Gambar: Photo Credit: James Gathany Content Providers(s): CDC · Public domain · Wikimedia Commons

Singkatnya

Vaksin bekerja dengan menunjukkan sistem kekebalan tubuh sepotong patogen yang tidak berbahaya — disebut antigen — sehingga tubuh membangun antibodi dan sel memori tanpa menderita penyakit yang sebenarnya. Untuk mencapai titik itu, vaksin memerlukan tahun pengujian preklinik dan tiga fase uji coba manusia sebelum regulator seperti FDA melisensikannya. Perlindungan penuh setelah vaksinasi biasanya memerlukan beberapa minggu, karena sistem kekebalan tubuh membutuhkan waktu untuk menghasilkan pertahanan yang bertahan lama.

Versi ini adalah terjemahan mesin dari naskah asli (English). Baca naskah asli

Setiap vaksin, terlepas dari teknologinya, mengandalkan trik dasar yang sama: vaksin mengajarkan sistem kekebalan tubuh untuk mengenali patogen spesifik sebelum seseorang pernah mengalami hal yang sebenarnya. Menurut Organisasi Kesehatan Dunia, vaksin mengandung bagian patogen yang melemah atau tidak aktif — antigen — yang memicu pertahanan tubuh tanpa menyebabkan penyakit itu sendiri.

Apa yang terjadi di dalam tubuh setelah vaksin

Setelah disuntikkan, antigen (atau instruksi genetik untuk membuatnya) diambil oleh sel kekebalan tubuh. Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS (CDC) menjelaskan bahwa proses ini mengaktifkan B-limfosit, yang menghasilkan antibodi yang mengikat dan menetralkan patogen, dan T-limfosit, yang membantu mengoordinasikan respons dan menghancurkan sel yang terinfeksi.

Buku Pink CDC, buku referensi untuk profesional kesehatan, menggambarkan ini sebagai memicu imunitas humoral — produksi antibodi oleh sel-B — dan imunitas yang dimediasi sel, yang didorong oleh sel-T. Setelah respons awal, beberapa sel-B menjadi sel memori yang berumur panjang yang tetap berada di darah dan sumsum tulang belakang, siap untuk berkembang biak dengan cepat jika patogen sebenarnya muncul kemudian.

Inilah sebabnya mengapa imunitas aktif yang dibangun oleh vaksin atau infeksi dapat bertahan selama bertahun-tahun atau seumur hidup, menurut CDC, berbeda dengan imunitas pasif — seperti antibodi yang dilewatkan dari ibu ke bayi baru lahir — yang memudar dalam berminggu-minggu hingga berbulan-bulan karena tubuh tidak membuat antibodi itu sendiri.

WHO mencatat bahwa perlindungan penuh tidak langsung: sistem kekebalan tubuh membutuhkan waktu untuk menghasilkan antibodi dan sel memori, dan beberapa vaksin memerlukan beberapa dosis yang diberi jarak berbulan-bulan untuk membangun pertahanan yang tahan lama. CDC menambahkan bahwa untuk vaksin COVID-19 khususnya, biasanya memerlukan beberapa minggu setelah vaksinasi bagi tubuh untuk menghasilkan T- dan B-limfosit yang relevan.

Teknologi berbeda di balik vaksin

Tidak setiap vaksin memberikan antigen dengan cara yang sama. Buku Pink CDC dan WHO menggambarkan beberapa kategori yang sudah mapan yang masih digunakan.

Jenis vaksin utama dan cara mereka memberikan antigen
JenisCara kerjanyaPenyakit contoh
Live-attenuatedVersi virus yang melemah tetapi hidup yang bereplikasi secara singkat di tubuh, meniru infeksi alamiMeasles, mumps, rubella, varicella
Inactivated (whole-cell)Versi virus atau bakteri yang dibunuh yang tidak dapat bereplikasi; sering kali memerlukan beberapa dosisPolio, hepatitis A, rabies
Subunit / recombinantHanya sepotong protein spesifik dari patogen yang digunakan untuk memicu responsInfluenza, pneumococcal, hepatitis B, HPV
ToxoidMenggunakan toksin yang tidak aktif yang dihasilkan oleh bakteri daripada bakteri itu sendiriDiphtheria, tetanus
Viral vectorVirus yang tidak berbahaya dan tidak terkait direkayasa untuk membawa dan memberikan sepotong patogen targetEbola vaccines
mRNA / nucleic acidInstruksi genetik memberi tahu sel-sel tubuh sendiri untuk secara sementara menghasilkan sepotong antigen, yang kemudian ditargetkan oleh sistem kekebalan tubuhCOVID-19 vaccines (Pfizer-BioNTech, Moderna)

Vaksin mRNA bekerja berbeda dari jenis yang lebih tua karena tidak mengandung bagian apa pun dari virus itu sendiri. CDC menjelaskan bahwa mRNA buatan lab menginstruksikan sel tubuh sendiri untuk menghasilkan sepotong protein target yang tidak berbahaya — untuk vaksin COVID-19, fragmen dari protein spike. Sistem kekebalan tubuh bereaksi terhadap protein ini sebagai asing, menghasilkan antibodi, dan mengaktifkan sel-T, setelah itu sel memecah mRNA dan menghilangkannya sebagai limbah.

Vaksin subunit protein seperti vaksin COVID-19 Novavax malah menyuntikkan fragmen protein spike yang sebenarnya secara langsung, dipasangkan dengan adjuvant — bahan yang ditambahkan secara khusus untuk memperkuat reaksi kekebalan tubuh, menurut CDC.

Bagaimana vaksin berpindah dari lab ke klinik

Sebelum vaksin apa pun mencapai uji coba klinis, vaksin melalui tahap eksplorasi dan praklinik, di mana peneliti mengujinya dalam studi laboratorium dan hewan untuk menentukan apakah kemungkinan aman dan memicu respons kekebalan yang berguna, menurut Administrasi Makanan dan Obat-obatan AS (FDA). Pengembang kemudian mengajukan aplikasi Obat Investigasi Baru dengan FDA sebelum pengujian manusia dapat dimulai.

Pengujian manusia berlanjut melalui tiga fase klinis utama, seperti yang dijelaskan oleh FDA:

  1. Fase 1 — uji coba kecil, umumnya 20 hingga 100 relawan sehat, berfokus terutama pada keselamatan dan tanda-tanda awal respons kekebalan tubuh.
  2. Fase 2 — berkembang menjadi ratusan peserta dengan profil kesehatan yang bervariasi, membandingkan dosis yang berbeda dan memantau efek samping yang umum.
  3. Fase 3 — menguji ribuan peserta, sering kali melawan kelompok plasebo, untuk mengukur efektivitas dunia nyata dan menangkap efek samping yang lebih jarang.

Jika data mendukungnya, produsen mengirimkan Aplikasi Lisensi Biologis untuk ditinjau oleh FDA sebelum memberikan persetujuan. Bahkan setelah vaksin dilisensikan, FDA terus memantau keamanannya melalui sistem pengawasan pascapemasaran seperti Sistem Pelaporan Peristiwa Merugikan Vaksin (VAERS). FDA menyatakan tidak ada jadwal tetap untuk proses keseluruhan, karena tergantung pada kompleksitas vaksin dan data yang dihasilkan di setiap tahap.

WHO mencatat bahwa secara historis hanya satu dari lima kandidat vaksin yang mencapai uji coba klinis akhirnya disetujui.

Sebelum pandemi COVID-19, belum ada yang menjalani proses persetujuan lengkap untuk digunakan pada manusia, meskipun beberapa vaksin DNA, termasuk untuk kanker tertentu, sedang menjalani uji coba manusia.

— World Health Organization

Pertanyaan

Berapa lama waktu yang dibutuhkan vaksin untuk mulai bekerja?
Menurut CDC, biasanya memerlukan beberapa minggu setelah vaksinasi bagi sistem kekebalan tubuh untuk menghasilkan perlindungan berbasis antibodi dan sel-T yang cukup, itulah sebabnya orang dapat masih terinfeksi segera setelah divaksinasi.
Bisakah vaksin memberi Anda penyakit yang melindunginya?
Vaksin tidak aktif, subunit, toxoid, viral-vector dan mRNA tidak dapat menyebabkan penyakit karena tidak mengandung patogen penyebab penyakit yang hidup, menurut CDC. Vaksin yang dilemahkan hidup mengandung virus yang dilemahkan yang dirancang untuk tidak menyebabkan penyakit pada orang-orang sehat, meskipun pada umumnya dihindari pada orang-orang dengan sistem kekebalan tubuh yang lemah.
Apa perbedaan antara vaksin mRNA dan vaksin tradisional?
Vaksin tradisional biasanya memberikan sepotong patogen itu sendiri (atau versi yang melemah/dibunuh darinya), sementara vaksin mRNA memberikan instruksi genetik yang memerintahkan sel orang tersebut sendiri untuk secara sementara menghasilkan sepotong antigen, menurut CDC.
Mengapa pengembangan vaksin biasanya memakan waktu lama?
FDA menguraikan proses multi-tahap — pengujian praklinik, tiga fase uji coba manusia, dan tinjauan regulasi — masing-masing dirancang untuk mengkonfirmasi keselamatan dan kemanjuran sebelum vaksin dapat dilisensikan; agensi mengatakan tidak ada jadwal tetap karena tergantung pada data yang dihasilkan di setiap tahap.
Apakah vaksin memberikan kekebalan seumur hidup?
Ini tergantung pada vaksin dan penyakitnya. Buku Pink CDC mencatat bahwa imunitas aktif yang dihasilkan oleh vaksinasi dapat bertahan selama bertahun-tahun atau seumur hidup, meskipun beberapa vaksin memerlukan dosis booster untuk mempertahankan tingkat antibodi perlindungan dan sel memori.

Sumber

  1. World Health Organization — How do vaccines work?
  2. CDC — COVID-19 Vaccine Basics: How they work
  3. CDC Pink Book — Chapter 1: Principles of Vaccination
  4. FDA — Vaccine Development 101
  5. WHO — The race for a COVID-19 vaccine explained

Tulisan ini disiapkan dengan kecerdasan buatan dan lolos pemeriksaan sumber otomatis sebelum terbit. Jika Anda melihat kesalahan, ajukan koreksi. Ajukan koreksi atau hak jawab · Cara kami bekerja

Terkait