Klasifikasi, Ciri, Struktur, Fungsi Imunoglobulin Serta Pembuatan Antibodi Monoklonal dan Poliklonal

Oleh Jolly Gara Sirait 201470018

Antibodi adalah protein yang dihasilkan oleh sel B yang merupakan sistem kekebalan tubuh adaptif. Fungsi dari antibodi adalah merespon protein asing yang dinamakan antigen. Antibodi akan bertugas sebagai penanda antigen dengan cara mengikat molekul antigen agar dapat dikenali oleh sel fagosit untuk dimusnahkan. Antibody dikenal juga sebagai immunoglobulin (Ig).

Imunoglobulin (Ig) dibentuk oleh sel B yang akan berproliferasi menjadi sel plasma setelah adanya kontak dengan antigen. Antigen yang terbentuk secara spesifik akan mengikat antigen baru lainnya yang sejenis.

Imunoglobulin dibagi ke dalam 4 jenis yaitu :

A. Imunoglobulin GIgG adalah komponen utama imunoglobulin serum. Berat molekul dari IgG adalah 160.000 dalton. Kadar IgG pada serum sekitar 13mg/ml dan merupakan 75% dari semua imunoglobulin. IgG dapat ditemukan pada darah, CSS dan urin. IgG dapat menembus plasenta dan masuk ke janin lalu kemudian berperan dalam imunitas bayi hingga berumur 6-9 bulan. IgG akan membantu komplemen sebagai opsonin dalam proses pemusnahan antigen. Karena sel-sel fagosit, monosit dan makrofag memiliki reseptor untuk fraksi Fc dari IgG, maka IgG memiliki sifat opsonin yang efektif. IgG terdiri atas 4 subkelas yait IgG1, IgG2, IgG3, dan IgG4, dibedakan berdasarkan sifat dan aktivitas biologiknya.

B. Imunoglobulin A

IgA memiliki berat molekul 165.000 dalton, jumlahnya hanya sedikit di dalam serum. Ditemukan terbanyak pada cairan sekresi saluran napas, cerna dan kemih, air mata, keringat, ludah, dan air susu ibu. Fungsi dari IgA adalah

1. sIgA dapat bereaksi dengan molekul adhesi dari patogen potensial sehingga dapat mencegah adherens dan kolonisasi patogen

2. IgA dapat bekerja sebagai opsonin karena neutrofil, monosit, dan makrofag memiliki reseptor untuk Fcα sehingga dapat meningkatkan efek bakteriolitik komplemen dan menetralkan toksik

3. IgA dalam serum dan sekresi dapat mencegah terjadinya kontak antara toksin atau virus dengan sel alat sasaran

4. IgA dalam serum dapat mengaglutinasikan kuman dan mengganggu motilitasnya sehingga fagositosis dapat dengan mudah dilakukan oleh sel PMN

5. IgA dapat mengaktifkan komplemen melalui jalur alternatif, berbeda dengan IgG dan IgM yag dapat mengaktifkan komplemen melalui jalur klasik.

C. Imunoglobulin MIgM memiliki berat molekul 900.000 dalton. Rumus bangun dari IgM adalah pentamer. IgM adalah imunoglobulin yang paling efisien dalam aktivasi komplemen jalur klasik. Sel B akan mengekspresikan IgM pada permukaannya sebagai reseptor antigen. Dalam respon imun primer, IgM adalah yang paling pertama dibentuk.Pada bayi yang baru lahir, kadar IgM hanya 10% dari kadar IgM dewasa, disebabkan karena IgM milik ibu tidak dapat menembus plasenta. Pada janin berumur 12 minggu sudah mulai membentuk IgM sendiri bila sel B-nya dirangsang oleh infeksi intrauterin, seperti sifilis kongenital, rubela, toksoplasmosis dan virus sitomegalo.

D. Imunoglobulin DIgD sangat rentan terhadap degradasi oleh proses proteolitik, sehingga ditemukan dalam kadar yang sangat rendah di serum. IgD adalah komponen permukaan pertama dari sel B dan berfungsi sebagai petanda dari diferensiasi sel B yang telah matang. IgD merupakan 1% dari total imunoglobulin dan banyak ditemukan pada membran sel B bersama IgM yang dapat berfungsi sebagai reseptor antigen pada aktivasi sel B.

IgD tidak bersifat mengikat komplemen. IgD mempunyai aktivitas antibodi terhadap antigen berbagai makanan dan autoantigen seperit komponen nukleus.

E. Imunglobulin EIgE mudah diikat oleh sel mast, basofil, dan eosinofil karena memiliki reseptor untuk fraksi Fc dari IgE. IgE dibentuk oleh sel plasma dalam selaput lendir saluran napas dan cerna. Alergen yang diikat silang oleh dua molekul IgE pada permukaan sel mast akan menimbulkan influks ion kalsium ke dalam sel. Hal inin menurunkan kadar adenosin monofosfat siklik (cAMP) intraselular sehingga degranulasi sel mast terjadi. Kadar IgE yang tinggi dapat ditemukan pada alergi, infeksi cacing, skistosomiasis, penyakit hidatid, trikinosis dan berperan pada imunitas parasit

Dewasa ini, produksi antibodi yang identik dalam jumlah besar dapat dilakukan. Jika antigen tertentu dimasukkan ke dalam sistem imun hewan percobaan, maka sel B yang mengenal banyak epitop dari antigen akan dirangsang dan akan menghasilkan antibodi untuk melawan antigen yang masuk. Setelah itu darah hewan percobaan tadi akan diambil kembali. Darah dari hewan percobaan telah mengandung antibodi yang multipel dan akan bereaksi dengan setiap epitop. Serum dari darah hewan percobaan tadi akan mengandung produk yang berasal dari banyak klon sel B, dinamakan antibodi poliklonal. Dikenal juga jenis antibodi lain yaitu antibodi monoklonal. Antibodi monoklonal diproduksi oleh sel-sel yang

berasal dari 1 klon sel. Dilakukan dengan cara mengencerkan larutan sel sedemikian rupa sehingga dalam biakan sel diperoleh sumur yang hanya mengandung satu sel.

A. Antibodi PoliklonalRespon imun terhadap antigen umumnya melibatkan aktivasi beberapa sel B di mana targetnya adalah epitop yang spesifik pada antigen target. Akibatnya antibodi yang diproduksi dalam jumlah besar akan dihasilkan dengan spesifisitas dan afinitas epitop yang berbeda, dikenal sebagai antibodi poliklonal. Antibodi poliklonal dihasilkan dengan cara memasukkan antigen yang ingin diperoleh antibodinya ke hewan percobaan yang akan memicu sel B untuk menghasilkan berbagai macam imunoglobulin yang spesifik terhadap antigen yang masuk tadi.Tujuan dari pembuatan antibodi ini adalah untuk menghasilkan antibodi yang memiliki tingkat afinitas yang tinggi. Antibodi poliklonal dalam jumlah besar relatif lebih murah dan cepat untuk diproduksi jika dibandingkan antibodi monoklonal. Antibodi poliklonal bersifat nonspesifik sehingga memiliki kemampuan untuk mengenali beberapa macam epitop pada antigen. Keuntungan dari kemampuan ini adalah :

Membantu untuk meningkatkan produksi sinyal yang diproduksi oleh protein target sebagai antibodi yang dapat mengikat lebih dari satu epitop

Tidak terlalu sensitif terhadap perubahan antigen jika dibandingkan dengan antibodi monoklonal

Berguna saat sifat dari antigen tidak diketahuiB. Antibodi Monoklonal

Antibodi monoklonal akan merepresentasikan satu limfosit B untuk menghasil antibodi terhadap satu epitop yang spesifik. Sel B diisolasi dari kelenjar limfe milik hewan yang telah dimasukkan antigen. Namun sel ini memiliki jangka hidup yang terbatas dan juga dapat digandakan dalam jumlah terbatas juga. Pada tahun 1975, Kohler dan Milstein mengembangkan teknologi untuk menggabungkan sel “heteromyleoma” dengan limfosit menggunakan “poly ethylglycol (PEG)” untuk melisiskan sel membran dan memudahkan pencampuran materi genetik dari kedua tipe sel. Tipe sel yang dihasilkan dinamakan “hybridoma”. Hybridoma memiliki sifat dari kedua jenis sel, yaitu kemampuan jangka hidup yang lama dan kemampuan untuk menghasilkan antibodi. Sebagai hasil dari penggabungan dari satu sel heteromyleoma dengan satu sel B, maka sel hybridoma hanya akan menghasilkan satu antibodi pada supernatan, dan ketika dimurnikan, dikenal sebagai antibodi monoklonal. Teknologi ini memungkinkan ilmuwan untuk mengekstrak dan memurnikan satu antibodi dari campuran berbagai antibodi yang terdapat pada

respons polyclonal in vivo. Sel ini dapat dibekukan dan disimpan tanpa batas waktu di bawah nitrogen cair, sehingga antibodi kemudian dapat dihasilkan in vitro dalam jumlah besar ketika dibutuhkan.Keuntungan dari antibodi monoklonal adalah :

Hybridoma menyediakan sel yang memiliki jangka hidup yang lama dengan kemampuan untuk menghasilkan antibodi dengan spesifitas yang tinggi

Spesifisitas yang tinggi dari antibodi monoklonal menurunkan gangguan dan reaksi silang, dapat memberikan hasil yang dapat diproduksi ulang dan memastikan efisiensi dalam pemurnian afinitas

Daftar Pustaka

1. Baratawidjaja KG, Rengganis I. Imunologi dasar. 11th ed. Jakarta: Badan Penerbit Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia; 2014.

2. Male M, Brostoff J, Roth DB, Roitt IM, Immunology 11th ed. London, Elsevier; 2013.

3. Monoclonal Antibodies [cited 2015 September 30]. Available from: http://www.bio.davidson.edu/courses/molbio/molstudents/01rakarnik/mab.html

4. A comparison between polyclonal and monoclonal [cited 2015 September 30]. Available from : http://www.abcam.com/protocols/a-comparison-between-polyclonal-and-monoclonal

5. Polyclonal antibodies vs. monoclonal antibodies [cited 2015 September 30]. Available from : http://www.randoxlifesciences.com/articles/57?articleSectionId=1