Adenovirus dianggap sebagai vektor yang sangat baik untuk mengirimkan antigen target ke inang mamalia karena kemampuannya untuk menginduksi sistem imun bawaan dan adaptif. Saat ini, vaksin berbasis adenovirus digunakan untuk melawan berbagai macam patogen, termasuk Mycobacterium tuberculosis , human immunodeficiency virus (HIV), dan Plasmodium falciparum .

shutterstock 704610841 - Apa itu Vaksin Berbasis Adenovirus?
Kredit Gambar: Kateryna Kon / Shutterstock.com

Apa itu adenovirus?

Adenovirus adalah virus DNA beruntai ganda yang tidak terbungkus (ukuran genom: 34-43 kb; ukuran virion: 70-90 nm), pertama kali ditemukan di jaringan adenoid manusia pada tahun 1953 oleh Rowe dan rekan-rekannya. Pada manusia, adenovirus umumnya menyebabkan infeksi saluran pernapasan dan gastrointestinal ringan; namun, infeksi yang disebabkan oleh adenovirus dapat mengancam nyawa pada orang yang mengalami gangguan sistem kekebalan, atau orang dengan gangguan pernapasan atau jantung yang sudah ada sebelumnya.

Virus ini diisolasi dari berbagai macam spesies mamalia, mulai dari simian, simpanse hingga manusia. Pada manusia, lebih dari 50 serotipe adenovirus (tidak ada netralisasi silang oleh antibodi) telah diidentifikasi, yang dibagi menjadi 7 subkelompok (A – G) berdasarkan sifat aglutinasi sel darah merah dan homologi urutan.

Adenovirus mengekspresikan dua jenis gen: gen awal dan gen akhir. Gen awal (E1A, E1B, E2, E3, dan E4) diperlukan untuk mendukung replikasi virus di dalam sel inang; sedangkan, gen akhir diperlukan untuk lisis sel inang, perakitan virus, dan pelepasan virion. Adenovirus rekombinan yang dihasilkan di laboratorium sebagai vektor dapat berupa kekurangan replikasi atau kompeten replikasi.

Karena gen E1 sangat penting untuk replikasi virus, deplesi eksperimental gen E1 menghasilkan adenovirus yang mampu menginfeksi sel inang tetapi tidak dapat tumbuh dalam jumlah karena replikasi yang rusak. Namun, beberapa sel khusus, seperti HEK 293, dapat memfasilitasi replikasi adenovirus yang kekurangan E1 dengan menyediakan fungsi E1 dalam trans.

Apa keuntungan dari vaksin berbasis adenovirus?

Ada beberapa manfaat menggunakan vektor adenoviral untuk mentransfer antigen virus ke dalam sel inang untuk memicu respons imun yang diinginkan. Misalnya, karena ukuran yang relatif besar dan genom yang dikarakterisasi dengan baik, adenovirus mudah dimanipulasi secara genetik. Karena adenovirus menyebabkan infeksi ringan pada manusia, serta replikasi virus, dapat dihambat oleh modifikasi genetik, sebagian besar vaksin berbasis adenovirus aman dan hanya memiliki sedikit efek samping.

Virus ini mampu menginfeksi berbagai sel yang membelah dan tidak membelah karena tropisme jaringan yang luas. Faktor lain yang membuat vaksin berbasis adenovirus lebih menguntungkan termasuk termostabilitas yang lebih tinggi, kemampuan untuk tumbuh hingga titer tinggi, dan aplikasi yang mudah melalui jalur mukosa sistemik atau pernapasan.

Tidak seperti vektor virus lainnya, seperti lentivirus dan retrovirus, risiko insersi mutagenesis sangat kecil pada kasus adenovirus karena tidak mengintegrasikan genom virus dengan genom inang.  

Keuntungan utama lain dari vaksin berbasis adenovirus adalah kemampuannya untuk menginduksi respons imun bawaan dan adaptif yang kuat dan berkelanjutan. Secara khusus, adenovirus dapat memicu respons imun yang dimediasi sel CD4 + T dan CD8 + T, yang menjadikannya vektor kandidat yang tepat untuk mengembangkan vaksin melawan patogen yang utamanya dihilangkan oleh sistem imun berbasis sel.

Antibodi penetral yang dihasilkan oleh infeksi adenoviral atau vaksin berbasis adenovirus terutama menargetkan protein kapsid virus hekson; Namun, antibodi yang dihasilkan melawan basa pentosa atau serat (dua protein kapsid lainnya) juga dapat menetralkan adenovirus.

Selain itu, adenovirus mengekspresikan pola molekuler terkait patogen (PAMPs) untuk menginduksi sistem kekebalan bawaan. Pengikatan PAMP dengan reseptor pengenalan patogen sel inang mengarah pada produksi sitokin proinflamasi dan pematangan sel penyaji antigen.

Apa itu vaksin berbasis adenovirus?

Sampai saat ini, beberapa vaksin berbasis adenovirus sedang dalam uji klinis dan pra-klinis. Vaksin yang dikembangkan untuk melawan HIV, virus Ebola, virus influenza, Mycobacterium tuberculosis , dan Plasmodium falciparum saat ini sedang dalam uji klinis pada manusia. Selain itu, ada vaksin dalam uji praklinis yang dikembangkan untuk melawan virus rabies, virus dengue, dan virus korona sindrom pernapasan timur tengah.     

Vaksin berbasis adenovirus dibuat dengan memasukkan kaset transgen ke dalam tulang punggung adenoviral melalui kloning langsung atau rekombinasi homolog. Kaset transgen mengekspresikan antigen target di bawah kendali promotor kuat yang mampu mempertahankan ekspresi transgen yang kuat dan berkelanjutan.     

shutterstock 210544051 - Apa itu Vaksin Berbasis Adenovirus?
Kredit Gambar: jaddingt / Shutterstock.com

Vaksin tuberkulosis berbasis adenovirus

Hanya ada satu vaksin tuberkulosis yang disetujui secara klinis yaitu Bacillus Calmette Guerin (BCG); akan tetapi, vaksin ini tidak dapat melindungi dari tuberkulosis paru. AdHu5 adalah serotipe adenovirus manusia yang paling umum digunakan untuk pengembangan vaksin tuberkulosis.

Vaksin tuberkulosis berbasis adenovirus yang paling banyak dipelajari adalah E1 / E2 depleted vektor AdHu5 yang mengekspresikan antigen Mycobacterium tuberculosis 85A imunodominan , dan ekspresinya dikendalikan oleh promotor sitomegalovirus.

Salah satu kelemahan utama dari jenis vaksin ini adalah bahwa memiliki kekebalan yang sudah ada sebelumnya terhadap AdHu5 dapat secara drastis mengurangi kemanjuran vaksin. Kelemahan ini dapat diatasi dengan menggunakan serotipe yang kurang lazim, seperti serotipe adenovirus manusia 35. Salah satu vaksin tersebut adalah rAd35-TBS, yang dikembangkan menggunakan vektor AdHu35 yang mengekspresikan tiga antigen berbeda dari Mycobacterium tuberculosis di bawah kendali promotor cytomegalovirus.

Vaksin HIV berbasis adenovirus

Vektor AdHu5 trivalen yang mengekspresikan tiga antigen HIV, gag, pol, dan nef, adalah vaksin HIV yang paling banyak dipelajari di seluruh dunia. Namun, vaksin ini gagal untuk mengurangi viral load secara klinis dan meningkatkan risiko HIV pada laki-laki seropositif AdHu5.    

Kandidat vaksin HIV potensial lainnya adalah vektor AdHu5 (kekurangan replikasi) yang mengekspresikan protein gag virus simian immunodeficiency, dan vaksin ini telah terbukti mengurangi viral load secara praklinis. Juga, vektor berbasis simpanse adenovirus (serotipe 3 dan 63) yang mengekspresikan antigen gag, pol, dan nef telah menunjukkan hasil yang menjanjikan dalam model murine.

Vaksin influenza berbasis adenovirus

Vektor AdHu5 yang kekurangan replikasi yang mengekspresikan antigen hemagglutinin dari virus flu burung dan ligan reseptor 3 yang mirip tol telah ditemukan untuk menginduksi respons imun spesifik antigen pada manusia. Pendekatan baru lainnya adalah dengan menggunakan vektor berbasis simpanse adenovirus (AdC68) yang mengekspresikan microRNA buatan untuk menargetkan protein matriks atau nukleoprotein virus influenza. Vaksin tersebut berpotensi memberikan perlindungan penuh dari infeksi influenza dengan cara menghambat replikasi virus.

Sumber:
ARTIKEL TERKAIT

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here