Perbedaan Vaksin mRNA dengan Vaksin Terdahulu

Vaksin mRNA merupakan bagian dari vaksin nucleic acid sebagai teknologi vaksinologi yang baru. Selain vaksin nucleic acid, vaksin terdahulu digunakan dalam penanggulangan penyebaran penyakit menular. Vaksin terdahulu dapat berupa vaksin yang mengandung sebagian atau seluruh bagian patogen contoh vaksin terdahulu adalah vaksin polio, vaksin campak, vaksin influenza dan berbagai vaksin lainnya.[1,4,5]

Vaksin yang mengandung seluruh bagian patogen disebut vaksin whole-pathogen, sedangkan vaksin yang mengandung bagian patogen tertentu disebut vaksin subunit. Vaksin nucleic acid, termasuk vaksin mRNA, dapat dibedakan dari vaksin tradisional dari isinya yang hanya mengandung materi genetik untuk menyandi antigen spesifik. Karena isi vaksin mRNA yang tidak mengandung bagian patogen, melainkan hanya materi genetiknya, produksi vaksin dapat dilakukan dengan cepat dan berbiaya lebih rendah, tanpa perlu melibatkan patogen hidup yang dapat menyebabkan kontaminasi.[1,4,5]

Mekanisme Kerja Vaksin mRNA SARS-CoV-2

COVID-19 disebabkan oleh virus SARS-CoV-2 yang merupakan bagian dari genus betacoronavirus. Seperti virus genus betacoronavirus lain, SARS-CoV-2 menyandi empat protein struktur utama, yaitu spike (S) protein, small envelope protein, matrix protein, dan nucleocapsid protein.

S protein merupakan protein yang berperan penting dalam replikasi virus melalui ikatannya dengan reseptor ACE2 dalam tubuh manusia. Mekanisme inilah yang menjadi dasar pembuatan vaksin mRNA COVID-19. Vaksin mRNA COVID-19 mengandung mRNA yang menyandi S protein agar tubuh dapat membentuk sistem imun adaptif terhadap SARS-CoV-2. Vaksin mRNA dapat berupa vaksin mRNA konvensional berisi mRNA yang serupa dengan molekul mRNA sel induk maupun vaksin mRNA self-amplifying berisi mRNA yang telah direkayasa.[1,6-8]

Vaksin mRNA SARS-CoV-2 Menyandi Spike Protein COVID-19

Proses pembentukan sistem imun adaptif oleh vaksin mRNA COVID-19 dimulai dari injeksi vaksin ke dalam tubuh, biasanya melalui intramuskular. Di otot, mRNA yang terbungkus oleh lipid nanoparticles dari vaksin yang diinjeksikan akan masuk ke dalam miosit melalui endositosis.[1,6-8]

mRNA kemudian dilepaskan ke dalam sitoplasma dan menyandi S protein dalam ribosom agar pembentukan S protein terjadi. S protein kemudian dapat mengalami pemecahan menjadi peptida atau keluar dari sel melalui aparatus golgi (exogenous).[1,6-8]

Pecahan Spike Protein Menyebabkan Pembentukan Memory B Cell

Peptida yang berada dalam sel akan masuk ke dalam major histocompatibility complex (MHC) class I molecules (MHC I). MHC I ini kemudian akan keluar dari sel. Sedangkan S protein yang telah keluar dari sel sebelumnya akan masuk ke sel dendritik melalui endositosis dan didegradasi di dalam endosom menjadi MHC class II molecules (MHC II). Selain itu, S protein tersebut dapat dipresentasikan menjadi MHC I melalui cross-presentation pada sel dendritik.[1,6-8]

MHC I dan MHC II dipresentasikan masing-masing sebagai antigen dan menginduksi sel T yang berbeda. MHC I akan menginduksi sel T CD8⁺, sedangkan MHC II akan menginduksi sel T CD4⁺. Aktivasi sel T CD8⁺ akan menyebabkan terbentuknya sistem imun antigen specific cytotoxic T-cell mediated. Di sisi lain, aktivasi CD4⁺ akan menyebabkan naïve B cell menjadi memory B cell. Kedua kompleks imun ini kemudian akan merusak S protein dan mRNA dari vaksin melalui pembentukan antibodi. Dengan demikian, sistem imun adaptif terhadap SARS-CoV-2 telah terbentuk. [1,6-8]

Kelebihan dan Kekurangan Vaksin mRNA SARS-CoV-2

Sebagai teknologi vaksinologi yang masih baru, vaksin mRNA COVID-19 memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri.

Kelebihan Vaksin mRNA SARS-CoV-2

Kelebihan vaksin mRNA terutama disebabkan karena produksinya yang tidak membutuhkan bagian atau seluruh bagian patogen. Penggunaan vaksin mRNA dapat merangsang pembentukan sistem imun terhadap SARS-CoV-2 sembari meminimalisir risiko yang disebabkan oleh keberadaan patogen karena sifat mRNA yang dapat meniru sifat patogen utuh.[1,4,6-8]

Produksi vaksin mRNA juga cenderung lebih sederhana, cepat, dan masif bila dibandingkan dengan vaksin tradisional, sehingga dapat menjadi solusi penanggulangan pandemi infeksi menular cepat yang disebabkan oleh virus, termasuk COVID-19. Produksinya yang cepat juga memberikan celah minimal bagi kontaminasi mikroorganisme lain yang dapat meningkatkan keamanan vaksin. Dari sisi imunitas, vaksin mRNA COVID-19 dapat merangsang sistem imun yang poten terhadap SARS-CoV-2 karena efeknya dalam menginduksi sel T CD4⁺ dan sel T CD8⁺.[1,4,6-8]

Kelemahan Vaksin mRNA SARS-CoV-2

Meskipun memiliki berbagai kelebihan yang menjadi potensi dalam penanganan pandemi, vaksin mRNA COVID-19 memiliki beberapa kekurangan pada instabilitas, potensi imunitas, risiko autoimunitas, dan distribusi. Terdapat kekhawatiran terhadap potensi instabilitas vaksin mRNA, namun hal ini dapat diminimalisir dengan penambahan struktur mRNA. [1,6-8]

Meskipun memiliki efek dalam induksi sel T CD4⁺ dan sel T CD8⁺, beberapa studi menunjukkan potensi imunitas yang ditimbulkan oleh vaksin mRNA tertentu pada manusia tidak sekuat potensi imunitas yang didapatkan pada uji preklinis. Saat ini, distribusi vaksin mRNA masih bergantung pada suhu -70 hingga – 5 derajat Celsius. Selain itu, terdapat kekhawatiran mengenai peningkatan risiko autoimunitas akibat penggunaan vaksin mRNA. Kekurangan yang dimiliki vaksin mRNA diharapkan dapat dikurangi dengan modifikasi struktur mRNA.[1,6-8]

Kesimpulan

Vaksin mRNA COVID-19 memiliki potensi dalam penanggulangan pandemi. Vaksin mRNA dapat dibedakan dengan vaksin tradisional dari isinya yang hanya berisi mRNA tanpa melibatkan bagian atau seluruh bagian patogen.

Vaksin mRNA COVID-19 sendiri mengandung mRNA yang menyandi S protein SARS-CoV-2. Vaksin mRNA COVID-19 bekerja menginduksi sistem imun adaptif melalui produksi S protein dalam miosit tempat vaksin diinjeksikan dan merangsang pembentukan sistem imun adaptif yang melibatkan sel B, sel T CD4⁺, dan sel T CD8⁺.

Vaksin mRNA COVID-19 memiliki kelebihan berupa berkurangnya risiko yang dapat ditimbulkan patogen utuh, produksi vaksin lebih sederhana, cepat, dan masif, serta berkurangnya risiko kontaminasi pada produksi vaksin. Vaksin mRNA COVID-19 memiliki kekurangan pada instabilitas, potensi imunitas, risiko autoimunitas, dan distribusi. Selain itu, efikasi dan keamanan vaksin ini pada ibu hamil dan menyusui belum dapat dipastikan.