TUGAS MIKROBIOLOGI DASAR

(Perkembangan Vaksin dan Mekanisme Kerja Vaksin dalam Tubuh)

Disusun oleh :

Rena Fitriani (260110110028)

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2012

VAKSIN

A. Definisi

Vaksin berasal dari kata vaccinus yang berarti berasal dari sapi. Vaksin

adalah bahan antigenik yang digunakan untuk menghasilkan kekebalan aktif

terhadap suatu penyakit sehingga dapat mencegah atau mengurangi pengaruh

infeksi oleh organisme alami atau “liar”. Vaksin dapat berupa galur virus atau

bakteri yang telah dilemahkan sehingga tidak menimbulkan penyakit. Vaksin

dapat juga berupa organisme mati atau hasil-hasil pemurniannya (protein, peptida,

partikel serupa virus, dsb.). Vaksin akan mempersiapkan sistem kekebalan

manusia atau hewan untuk bertahan terhadap serangan patogen tertentu, terutama

bakteri, virus, atau toksin. Vaksin juga bisa membantu sistem kekebalan untuk

melawan sel-sel degeneratif (kanker).

B. Mekanisme Kerja Vaksin dalam Tubuh

Penemuan mengenai penyebab dan pencegahan penyakit-penyakit

menular. Sekitar tahun 1880 oleh Pasteur yaitu ia mengisolasi bakteri yang

menjadi penyebab kolera ayam dan menumbuhkannya pada biakan murni. Ia

menemukan bahwa entah bagaiman bakteri dapat kehilangan virulensinya, atau

kemampuannya menimbulkan penyakit, setelah dibiarkan tumbuh dan menjadi

tua. Tetapi bakteri yang teratenuasi (kurang virulen) masih dapat merangsang

inangnya (dalam hal ini ayam) untuk membentuk antibodi, substansi yang

melindungi inang terhadap infeksi berikutnya oleh organisme virulen yang sama.

Dengan mekanisme ini lah vaksin melindungi tubuh inangnya dari serangan

penyakit (yang disebabkan oleh organisme virulen yang sama) pada inang yang

telah divaksinasi.

Vaksin seperti latihan sistem kekebalan. Vaksin menyiapkan tubuh agar

siap melawan penyakit tanpa memaparkan gejala-gejala penyakit tertentu. Berikut

cara kerjanya. Saat penyusup asing seperti bakteri atau virus memasuki tubuh, sel

kekebalan Lymphocytes merespon dengan memproduksi molekul protein

(antibodi). Antibodi inilah yang melawan penyusup (antigen) dan melindungi agar

tak terjadi infeksi lebih lanjut. Menurut Centers for Disease Control and

Prevention (CDC), individu sehat bisa menghasilkan jutaan antibodi sehari guna

melawan infeksi akibat masuknya antigen yang tak diketahui ke dalam tubuh

secara efisien. Namun saat pertama tubuh menghadapi penyusup ini, butuh

beberapa hari agar antibodi mau merespon. Pada antigen yang benar-benar

'menjijikkan', seperti campak atau batuk, beberapa hari agar antibodi muncul

terasa terlalu lama. Pasalnya, infeksi bisa menyebar, bahkan membunuh seseorang

sebelum sistem kekebalan sempat melawannya. Saat itulah, vaksin datang.

Menurut Children’s Hospital of Philadelphia Vaccine Education Center, vaksin

terbuat dari antigen mati atau lemah. Antigen ini tak bisa menyebabkan infeksi,

namun sistem kekebalan tubuh masih menganggapnya sebagai musuh dan

meresponnya dengan antibodi. Setelah ancaman berlalu, banyak antibodi ‘pergi’,

namun sel kekebalan meminta sel memori tetap tingggal. Saat tubuh menghadapi

antigen kembali, sel memori menghasilkan antibodi dengan cepat dan menyerang

penyusup sebelum terlambat. Vaksin juga bekerja di tingkat komunitas.

C. Perkembangan Vaksin

Perkembangan Pembuatan Vaksin yang dikenal selama lebih dari 2 abad:

a) Attenuated vaccine, vaksin yang agen infeksinya dilemahkan (OPV)

b) Killed vaccine, vaksin yang agen infeksinya dimatikan (DPT)

c) Sub-unit vaccine, vaksin yang terdiri dari bagian-bagian dari agen infeksi

(HepB) termasuk di dalam kelompok ini adalah vaksin rekombinan, vaksin

peptida, vaksin DNA dan edible vaccine.

Kelebihan attenuated vaccine adalah bahwa agen infeksi yang dikandung

dalam vaksin tersebut sama dengan tipe liarnya, tetapi tidak lagi mampu

menimbulkan penyakit (karena mengalami mutasi atau dimutasikan) tetapi

mempunyai jumlah imunogen yang sama. Ada berbagai cara yang dilakukan

untuk melemahkan kemampuan mikroorganisme penyebab penyakit, cara ini

dikenal dengan Attenuation. Diantaranya adalah dengan cara pemanasan, diekspos

dengan cahaya tertentu, dengan zat kimia dan sebagainya. Teknik ini pertama kali

ditemukan oleh Louis Pasteur antara tahun 1877-1887. Seiring dengan kemajuan

ilmu pengetahuan dan teknologi, konsep ini telah berkembang dengan pesat.

Selanjutnya karena agen infeksinya masih hidup maka di dalam tubuh resipien

akan bertambah banyak, sehingga memberikan imunogen dalam jumlah hampir

tidak terbatas. Dengan demikian dapat diharapkan respon imun yang muncul akan

cukup kuat. Kekurangan dari vaksin ini adalah agen infeksi yang terkandung di

dalamnya tersebut mempunyai kemungkinan untuk mengalami mutasi balik ke

sifat virulennya sehingga dapat menyebabkan penyakit. Demikian pula vaksin ini

tidak dapat diberikan pada resipien yang immunocompromized.

Sedangkan killed vaccine, mempunyai agen infeksi yang sama dengan tipe

liar tetapi telah dimatikan, sehingga tidak dapat menimbulkan penyakit.

Tetapi karena tidak dapat tumbuh lagi dalam tubuh resipien maka jumlah

imunogen yang dimasukkan terbatas, sehingga harus diberikan berulang-ulang

agar dapat diperoleh respon imun yang memadai. Selain itu pereaksi-pereaksi

yang digunakan untuk proses inaktivasi dan pemurnian dapat menimbulkan

adverse effects.

Kedua cara tersebut di atas masih menyisakan satu problem, yaitu tidak

semua agen infeksi dapat dikulturkan dengan baik, utamanya agen-agen

infeksi yang berupa virus. Keadaan tersebut menyebabkan tidak memungkinkan

membuat vaksin dengan kedua metode di atas. Oleh karena itu dicari metode

alternatifnya, yaitu dengan membuat vaksin sub unit. Vaksin sub unit adalah

vaksin yang terdiri dari bagian-bagian agen infeksi, misalkan protein

membran, pili, fimbriae, toksin dan lainnya. Vaksin sub unit modern terdiri

dari bagian yang lebih kecil yaitu protein atau fragmen protein yang bersifat

imunogen. Protein atau fragmen protein tersebut diperoleh dari hasil rekayasa

genetik. Termasuk dalam vaksin sub-unit adalah vaksin rekombinan, vaksin DNA

dan vaksin edibel.

Vaksin rekombinan adalah vaksin yang mengandung 1 macam protein

atau lebih, hasil rekayasa genetik. Pembuatan vaksin ini dimulai dengan cara

menyematkan gen, yang menyandi protein yang bersifat imunogenik, pada

suatu wahana yang disebut vektor. Gen yang disematkan pada vektor bisa lebih

dari satu gen sehingga pada akhirnya dapat diperoleh lebih dari satu protein

(gambar). Konstruksi ini kemudian dimasukkan ke dalam inang yang cocok,

misalkan E. coli, S. cerevisiae atau sel hewan/manusia. Setelah dipropagasi

dalam kultur biakan dalam waktu tertentu kemudian dapat diisolasi protein

atau protein-protein yang selanjutnya diformulasikan sebagai vaksin.

Vaksin DNA sebenarnya sama dengan vaksin rekombinan. Perbedaannya

adalah kalau vaksin rekombinan mengandung protein-protein yang diperoleh dari

hasil rekayasa genetik, sedangkan vaksin DNA mengandung rekombinan DNA

yang terdiri vektor dan gen penyandi protein. Jika vaksin rekombinan yang

dimasukkan ke tubuh resipien adalah protein maka pada vaksin DNA yang

dimasukkan adalah DNA nya yang diharapkan di dalam tubuh akan

mengekspresikan protein-protein yang bersifat imunogenik.

Gambar 1: Konstruksi rekombinan DNA untuk membuat protein yang

akan dibuat sebagai vaksin rekombinan

Vaksin edibel pada prinsipnya sama dengan vaksin rekombinan.

Perbedaannya adalah inang yang digunakan bukan mikroorganisme tetapi berupa

tanaman. Rekombinan DNA yang menyandi protein imunogenik

diperlakukan pada tanaman tertentu. Protein yang dihasilkan direkayasa

sedemikian rupa sehingga dapat diekspresikan di dalam buah, umbi ataupun

daun. Oleh karena itu dengan mengkonsumsi buah, umbi ataupun daun

sama dengan menjalani vaksinasi.

Vaksin peptida adalah vaksin yang komponennya merupakan fragment

peptida pendek, yang terdiri dari 15 – 25 residu asam amino. Dasar pemikiran

pembuatan vaksin peptida adalah untuk mengurangi adverse reaction

dengan cara memperkecil besarnya protein. Hal ini didasari bahwa epitop

yang merupakan bagian dari antigen yang dikenali oleh antibodi dapat

dibentuk dari sekurang-kurangnya 8 residu asam amino.

Sumber :

Anonim. 2011. 'Latih' Sistem Kekebalan, Inilah Cara Kerja Vaksin.www.ristek.go

.id/index. php/module/News+News/id/8703. [Diakses tanggal 3 Juli 2012].

Michael J. Pelczar, Jr., dan E.C.S Chan. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta:

UI-Press.

Yuswanto. Perkembangan Vaksin. http://dc391.4shared.com/doc/nS_TXWAd/

preview .html. [Diakses tanggal 3 Juli 2012].