Bagaimana Vaksin Bekerja: Sains, Jenis Utama dan Sejarah Dijelaskan

Vaksin bekerja dengan menunjukkan kepada sistem kekebalan tubuh versi tidak berbahaya dari antigen patogen — bagian dari bakteri atau virus yang dikenali tubuh sebagai asing — menurut kantor regional Eropa Organisasi Kesehatan Dunia. Eksposur ini melatih sistem kekebalan tubuh tanpa menyebabkan penyakit itu sendiri.

Mekanisme kekebalan tubuh

Ketika sistem kekebalan tubuh bertemu antigen, sel darah putih yang disebut B-lymphocytes menghasilkan antibodi berbentuk untuk berikatan dengan antigen spesifik itu, WHO Europe menjelaskan. Antibodi ini dapat memblokir patogen secara langsung atau menandainya untuk penghancuran oleh sel kekebalan lainnya seperti fagosit.

Sistem kekebalan tubuh juga menyimpan sel-sel 'memory' setelah pertemuan ini. WHO Europe mencatat bahwa infeksi alami pertama orang yang tidak divaksinasi dapat memakan waktu tujuh hingga dua belas hari sebelum tubuh mengatasi pertahanan yang efektif — jeda di mana penyakit serius atau kematian dapat terjadi. Vaksinasi memungkinkan respons memori terbentuk sebelumnya, jadi pertemuan kemudian dengan patogen nyata memicu reaksi yang lebih cepat dan lebih kuat. WHO Europe menambahkan bahwa kekebalan dari memori ini dapat bertahan selama bertahun-tahun, puluhan tahun atau seumur hidup, meskipun menekankan bahwa vaksin rutin 'sangat efektif' tetapi 'tidak ada yang 100% efektif,' itulah mengapa beberapa vaksin memerlukan beberapa dosis.

Kekebalan aktif versus pasif

Buku Pink CDC, manual referensi lembaga tentang penyakit yang dapat dicegah vaksin, membedakan dua rute kekebalan. Kekebalan pasif berasal dari antibodi yang dibuat oleh sumber lain, seperti janin yang menerima antibodi ibu selama kehamilan; ini memberikan perlindungan segera tetapi sementara yang memudar selama berminggu-minggu hingga berbulan-bulan. Kekebalan aktif berkembang ketika sistem kekebalan tubuh seseorang sendiri merespons — baik terhadap infeksi alami atau vaksin — dan, karena memori imunologis, biasanya berlangsung selama bertahun-tahun atau seumur hidup.

Jenis vaksin utama

Buku Pink CDC mengelompokkan sebagian besar vaksin tradisional menjadi dua kategori luas. Vaksin live-attenuated mengandung bentuk lemah virus atau bakteri yang masih mereplikasi di dalam tubuh, menghasilkan respons kekebalan yang Buku Pink gambarkan sebagai 'hampir identik' dengan infeksi alami; ini biasanya memerlukan satu dosis suntik saja. Vaksin inactivated tidak dapat mereplikasi dan hadir dalam beberapa subtipe: vaksin whole-cell menggunakan patogen yang dibunuh (contohnya termasuk polio, hepatitis A dan vaksin rabies); vaksin subunit hanya menggunakan bagian pelindung organisme (influenza, pneumococcal); vaksin toxoid menggunakan toksin bakteri yang tidak aktif (difteri, tetanus); vaksin conjugate secara kimiawi menghubungkan polisakarida dengan protein untuk meningkatkan respons pada anak kecil; dan vaksin rekombinan menggunakan teknologi DNA untuk menghasilkan antigen spesifik (hepatitis B, HPV).

Dua platform yang lebih baru digunakan secara luas selama pandemi COVID-19. Panduan vaksin COVID-19 CDC menjelaskan bahwa vaksin mRNA, yang digunakan dalam suntik Pfizer-BioNTech dan Moderna, memberikan instruksi genetik buatan laboratorium yang mengarahkan sel otot untuk secara singkat menghasilkan potongan tidak berbahaya dari protein spike virus; sistem kekebalan tubuh kemudian bereaksi terhadap protein yang ditampilkan itu sebelum mRNA itu sendiri dipecah dan dihapus oleh tubuh. Vaksin subunit protein, seperti milik Novavax, malah menyuntik potongan protein spike secara langsung bersama dengan adjuvant yang memperkuat respons kekebalan tubuh.

Asal: dari variolasi hingga vaksin Jenner

Praktik dengan sengaja mengekspos orang pada bentuk penyakit yang ringan untuk mencegah kasus yang parah mendahului vaksinasi modern berabad-abad. Sumber sejarah vaksinasi WHO menyatakan bahwa variolasi — menggunakan bahan dari borok cacar untuk menginduksi infeksi yang lebih ringan — mungkin berasal dari 200 BCE, dengan teknik terdokumentasi di Cina pada pertengahan 1500s dan di India pada abad ke-18. Lady Mary Wortley Montagu memperkenalkan praktik ini ke Eropa pada 1721 setelah mengamatinya di Kekaisaran Otomani, dan di koloni Amerika teknik ini, dikenal melalui Afrika Barat yang diperbudak, dipublikasikan oleh Cotton Mather selama wabah Massachusetts 1721.

Vaksin modern muncul pada Mei 1796, ketika dokter Inggris Edward Jenner menyuntik anak berusia delapan tahun James Phipps dengan bahan dari borok cacar di tangan pemerah susu Sarah Nelmes, menurut halaman sejarah WHO. Dua bulan kemudian, pada Juli 1796, Jenner dengan sengaja mengekspos Phipps pada materi cacar; Phipps tidak mengembangkan penyakit, menjadikannya, dalam akun WHO, 'orang pertama yang divaksinasi terhadap cacar.' Pada tahun 1801 pengujian lebih lanjut telah mengkonfirmasi efektivitas metode tersebut.

Dari vaksinasi wajib hingga pemberantasan global

Menurut WHO, vaksinasi cacar wajib dimulai di Inggris dan bagian-bagian Amerika Serikat pada 1840s dan 1850s. Pada 1950s, versi heat-stable, freeze-dried dari vaksin menghilangkan kebutuhan untuk pendinginan konstan, membantu distribusi yang lebih luas. WHO menyerukan pemberantasan cacar global pada 1958, dan Program Pemberantasan Cacar yang Ditingkatkan dimulai pada 1967 menggunakan vaksin freeze-dried yang dikembangkan di Uni Soviet.

Penyakit ini dihilangkan wilayah demi wilayah: dari Amerika Selatan pada 1971, dari Asia pada 1975 dan dari Afrika pada 1977, menurut garis waktu WHO. Organisasi Kesehatan Dunia secara resmi menyatakan cacar telah dibasmi pada 1980 — satu-satunya penyakit manusia yang dihilangkan melalui vaksinasi hingga saat ini, menurut akun WHO.