Perpustakaan Digital ITB

Pandemi COVID-19 yang disebabkan oleh Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) telah menyebabkan kematian ribuan jiwa dan kerugian finansial yang cukup signifikan di Indonesia. Dalam usaha menghentikan pandemi, pengembangan vaksin yang dapat memberikan imunitas protektif secara efektif dan spesifik bagi populasi Indonesia diperlukan untuk mendukung program vaksinasi sebagai langkah krusial untuk mencegah penyebaran penyakit antar individu. Oleh karena itu, penelitian ini dilaksanakan untuk merancang vaksin multiepitope berbasis self-amplifying mRNA yang berasal dari glikoprotein permukaan (Protein S) dan nukleofosfoprotein (Protein N) SARS-CoV-2 yang bersirkulasi di Asia Tenggara. Penelitian dimulai dari pemetaan sekuens konsensus protein target yang dibentuk dari pensejajaran 838 sampel terhadap reseptor sel B dan secara khusus terhadap alel Human Leukocyte Antigen (HLA) kelas I dan II dengan frekuensi tinggi di Indonesia agar diperoleh epitope sel B, CTL (cytotoxic T-cell), dan HTL (helper T-cell) yang lebih spesifik terhadap target populasi Indonesia. Epitope-epitope yang menunjukkan antigenisitas yang baik (skor antigenisitas ? 0,9), kelestarian tinggi (minimum identity ?100%), non-alergen, non-toksik, hidrofilik, dan dapat mencakup ? 25% populasi Indonesia kemudian disusun dalam empat konstruksi vaksin multiepitope dengan penambahan linker dan adjuvant ?-defensin atau CTB (cholera toxin B). Seleksi konstruksi vaksin dilakukan berdasarkan validasi struktur tersier dan penilaian docking terhadap TLR-4, TLR-8, HLA-A*24:02 dan HLA-DRB1*04:05. Analisis residu yang saling berinteraksi dan simulasi dinamika molekuler dilakukan terhadap kompleks docking vaksin terbaik terhadap reseptor-reseptor sistem imun tersebut. Dilakukan penambahan gen pengkode replikase (RdRp) terhadap konstruksi vaksin multiepitope untuk memfasilitasi perbanyakan sekuens mRNA pengkode multiepitope di dalam sel. Berdasarkan prediksi dan seleksi epitope dari kedua protein target, diperoleh 7 epitope sel B yang diperkirakan dapat menginduksi produksi antibodi oleh sel B dan 4 epitope sel T yang berfungsi menginduksi aktivitas sitotoksik oleh CTL dan regulasi sistem imun HTL. Konstruksi vaksin multiepitope tersebut memiliki cakupan populasi dengan target Indonesia sebesar 99,26%. Karakteristik vaksin multiepitope yang terpilih berdasarkan hasil validasi struktur tersier dan docking terhadap reseptor sistem imun, yaitu memiliki panjang 269 aa, mengandung adjuvant ?-defensin dan peptida carrier PADRE, didominasi oleh struktur coil (76.95%), dan sebagian besar residu berada dalam keadaan terekspos berdasarkan prediksi aksesibilitas residu terhadap pelarut. Hasil analisis docking menunjukkan bahwa afinitas perikatan vaksin dengan reseptor sistem imun cukup baik dan diperkirakan melibatkan residu aktif dari reseptor dalam interaksinya, serta kompleks docking tidak mudah terdeformasi berdasarkan simulasi dinamika molekuler. Penelitian ini mengajukan hasil akhir berupa plasmid dengan backbone pcDNA3.1(+) yang mengkodekan struktur self-amplifying mRNA SARS-CoV-2 yang diperkirakan efektif untuk memberikan imunitas protektif bagi populasi Indonesia. Studi in vitro dan in vivo lebih lanjut perlu dilaksanakan kedepannya untuk meningkatkan stabilitas sekuens RNA dan memvalidasi hasil penelitian ini.