Tuesday, March 17, 2020

Biologi Struktur Membantu Pengembangan Vaksin Untuk Coronavirus

Advertisement



Wabah COVID-19 baru-baru ini dari jenis baru virus corona yang dimulai di Cina telah mendorong upaya global besar-besaran untuk menahan dan memperlambat penyebarannya. Terlepas dari upaya-upaya itu, selama sebulan terakhir virus ini mulai beredar di luar China di berbagai negara dan wilayah.

Kasus sekarang telah muncul di Amerika Serikat yang melibatkan beberapa individu yang terkena dampak yang belum melakukan perjalanan baru-baru ini ke luar negeri. Mereka juga tidak memiliki kontak diketahui dengan orang lain yang baru saja tiba dari Cina atau negara lain di mana virus ini menyebar. NIH dan badan kesehatan publik A.S. lainnya bersiaga tinggi dan telah mengerahkan sumber daya yang diperlukan untuk membantu tidak hanya dalam penahanannya, tetapi juga dalam pengembangan intervensi penyelamatan jiwa.

Di bidang pengobatan dan pencegahan, beberapa berita yang menggembirakan baru-baru ini dilaporkan. Dalam waktu singkat, tim peneliti yang didanai NIH telah menciptakan peta skala atom pertama dari target protein yang menjanjikan untuk pengembangan vaksin.1 Ini adalah apa yang disebut protein lonjakan pada coronavirus baru yang menyebabkan COVID-19. Seperti yang ditunjukkan di atas, sebagian dari pelengkap permukaan runcing ini (hijau) memungkinkan virus untuk mengikat reseptor pada sel manusia, menyebabkan bagian lain dari lonjakan untuk memadukan sel-sel virus dan sel manusia. Proses ini diperlukan agar virus dapat masuk ke dalam sel dan menginfeksinya.


Gambar mikroskop elektron pemindaian ini menunjukkan SARS-CoV-2 (magenta) muncul dari permukaan sel yang dikultur di laboratorium. SARS-CoV-2, juga dikenal sebagai 2019-nCoV, adalah virus yang menyebabkan COVID-19. Virus yang ditampilkan diisolasi dari seorang pasien di A.S. Credit: NIAID-RML.

Studi praklinis pada tikus kandidat vaksin berdasarkan protein spike ini sudah berlangsung di Pusat Penelitian Vaksin NIH (VRC), bagian dari Institut Nasional Penyakit Alergi dan Penyakit Menular (NIAID). Percobaan klinis tahap I pada vaksin ini pada manusia diperkirakan akan dimulai dalam beberapa minggu. Tetapi akan ada lebih banyak langkah setelah itu untuk menguji keamanan dan kemanjuran, dan kemudian meningkatkan untuk menghasilkan jutaan dosis. Meskipun jadwal ini berpotensi memecahkan semua rekor kecepatan sebelumnya, vaksin yang aman dan efektif akan membutuhkan setidaknya satu tahun lagi untuk siap untuk penyebaran yang luas.

Coronavirus adalah keluarga besar virus, termasuk beberapa yang menyebabkan "flu biasa" pada manusia yang sehat. Faktanya, virus ini ditemukan di seluruh dunia dan bertanggung jawab atas 30 persen infeksi saluran pernapasan atas pada orang dewasa.

Wabah COVID-19 ini menandai ketiga kalinya dalam beberapa tahun terakhir bahwa virus corona telah muncul yang menyebabkan penyakit parah dan kematian pada beberapa orang. Wabah koronavirus sebelumnya termasuk SARS (sindrom pernafasan akut yang parah), yang muncul pada akhir tahun 2002 dan menghilang dua tahun kemudian, dan MERS (sindrom pernafasan Timur Tengah), yang muncul pada tahun 2012 dan terus mempengaruhi orang dalam jumlah kecil.

Segera setelah COVID-19 muncul, coronavirus baru, yang terkait erat dengan SARS, diakui sebagai penyebabnya. Peneliti yang didanai NIH termasuk Jason McLellan, alumni VRC dan sekarang di The University of Texas di Austin, sudah siap. Mereka telah mempelajari coronavirus bekerja sama dengan peneliti NIAID selama bertahun-tahun, dengan perhatian khusus pada protein lonjakan.

Hanya dua minggu setelah ilmuwan Cina melaporkan urutan genom pertama dari virus2, McLellan dan rekan-rekannya merancang dan menghasilkan sampel protein lonjakannya. Yang penting, timnya sebelumnya telah mengembangkan metode untuk mengunci protein spike coronavirus menjadi bentuk yang membuat keduanya lebih mudah untuk dianalisis secara struktural melalui alat pencitraan resolusi tinggi mikroskopi elektron dan untuk digunakan dalam upaya pengembangan vaksin.

Setelah mengunci protein spike dalam bentuk yang diperlukan sebelum bergabung dengan sel manusia untuk menginfeksinya, para peneliti merekonstruksi peta struktur 3D skala atomnya hanya dalam 12 hari. Hasilnya, yang diterbitkan dalam Science, mengkonfirmasi bahwa protein lonjakan pada virus yang menyebabkan COVID-19 sangat mirip dengan kerabat dekatnya, virus SARS. Itu juga tampaknya mengikat sel manusia lebih erat daripada virus SARS, yang dapat membantu menjelaskan mengapa coronavirus baru tampaknya menyebar lebih mudah dari orang ke orang, terutama melalui transmisi pernapasan.

Tim McLellan dan rekan-rekan NIAID VRC-nya juga berencana untuk menggunakan protein lonjakan yang distabilkan sebagai penyelidikan untuk mengisolasi antibodi yang diproduksi secara alami dari orang-orang yang telah pulih dari COVID-19. Antibodi semacam itu mungkin membentuk dasar pengobatan untuk orang yang pernah terpapar virus, seperti petugas kesehatan.



NIAID sekarang bekerja dengan perusahaan bioteknologi Moderna, Cambridge, MA, untuk menggunakan temuan terbaru untuk mengembangkan kandidat vaksin menggunakan messenger RNA (mRNA), molekul yang berfungsi sebagai templat untuk membuat protein. Tujuannya adalah untuk mengarahkan tubuh untuk menghasilkan protein lonjakan sedemikian rupa untuk memperoleh respon imun dan produksi antibodi. Uji klinis awal vaksin pada manusia diperkirakan akan dimulai dalam beberapa minggu mendatang. Kandidat vaksin lain juga dalam pengembangan praklinis.

Sementara itu, uji klinis pertama di AS untuk mengevaluasi pengobatan eksperimental untuk COVID-19 sudah berlangsung di unit biocontainment University of Nebraska Medical Center3. Uji coba yang disponsori NIH akan
 mengevaluasi keamanan dan kemanjuran remdesivir obat antivirus eksperimental pada orang dewasa yang dirawat di rumah sakit yang didiagnosis dengan COVID-19. Peserta pertama adalah seorang Amerika yang dipulangkan setelah dikarantina di kapal pesiar Diamond Princess di Jepang.

Sebagaimana dicatat, risiko tertular COVID-19 di Amerika Serikat saat ini rendah, tetapi situasinya berubah dengan cepat. Salah satu fitur yang membuat virus sangat menantang untuk tetap di depan adalah periode laten yang panjang sebelum demam flu, batuk, dan sesak napas yang nyata. Bahkan, orang yang terinfeksi virus mungkin tidak menunjukkan gejala apa pun hingga dua minggu, yang memungkinkan mereka untuk menularkannya kepada orang lain. Anda dapat melacak kasus yang dilaporkan di Amerika Serikat di situs web Centers for Disease Control and Prevention.

Ketika wabah berlanjut selama beberapa minggu dan bulan mendatang, Anda dapat yakin bahwa NIH dan organisasi kesehatan publik AS lainnya bekerja dengan kecepatan penuh untuk memahami virus ini dan mengembangkan diagnostik, perawatan, dan vaksin yang lebih baik.

Artikel Terkait

Silahkan berkomentar dengan sopan serta sesuai topik dan dimohon untuk tidak meninggalkan link aktif.

Terima Kasih.

EmoticonEmoticon