Perpustakaan Digital ITB

Pandemi COVID-19 telah menyadarkan akan pentingnya vaksin yang efektif untuk melindungi dari penyebaran virus. Vaksin mRNA SARS-CoV-2 berperan besar dalam mengatasi pandemi karena memiliki efikasi yang tinggi yaitu lebih dari 90%. Dibandingkan dengan vaksin tradisional dan vaksin berbasis satu epitope, vaksin multi-epitop menawarkan pendekatan yang lebih komprehensif dengan menggabungkan epitope dari limfosit T sitotoksik (CTL), T helper (HTL), dan limfosit sel B (LBL), sehingga mampu menginduksi respons imun seluler dan humoral secara simultan. Salah satu contoh vaksin multi-epitop yang telah beredar adalah EpiVacCorona, namun masih berbasis peptida sintesis. Meskipun memiliki profil keamanan tinggi, namun vaksin ini memiliki keterbatasan berupa efikasi yang baru mencapai 82,5%, rendahnya kadar antibodi netralisasi, penurunan seropositivitas dalam enam bulan, dan tidak mengoptimalkan aktivasi CTL yang penting untuk eliminasi sel terinfeksi. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan vaksin mRNA multi-epitop berbasis protein spike (S) dan nukleokapsid (N) dari SARS-CoV-2 melalui in vitro transcription (IVT). Vaksin ini dikembangkan tidak hanya menginduksi respons imun seluler dan humoral yang kuat melalui seleksi epitop CTL, HTL, dan LBL, tetapi juga dirancang dengan cakupan epitop luas untuk mencakup populasi secara global (high population coverage), melalui seleksi epitop yang konservatif dan imunogenik lintas kelompok etnis dan HLA. Pendekatan in silico, termasuk molecular docking (Cluspro 2.0), simulasi respon imun (C-ImmSim), serta prediksi interleukin dan sitokin menunjukkan hasil yang potensial untuk dikembangkan pada tahap selanjutnya. Pengikatan stabil antara epitop vaksin dan reseptor sel B (BCR) pada model docking dengan nilai binding affinity: -16,3 kcal/mol, mengindikasikan potensi imunogenik yang tinggi. Simulasi respons imun memprediksi adanya aktivasi sel imun, serta induksi sitokin kunci (IL-4, IL-6, IL-10, IFN-?) menunjukkan respons Th1/Th2 yang seimbang. Optimasi kodon dilakukan dengan perolehan nilai CAI: 0,92 dan stabilitas struktur sekunder mRNA (MFE: -632,97 kcal/mol). Transformasi plasmid berhasil dilakukan ke dalam E. coli TOP10 dan sekuensing mengonfirmasi keakuratan gen sintetik. Kandidat vaksin disintesis melalui proses IVT, menggunakan template plasmid yang dilinearisasi dengan enzim NotI, dilanjutkan dengan penambahan ekor poly(A) dan pemurnian untuk mendapatkan mRNA murni. Kuantifikasi mRNA dengan RT-qPCR menghasilkan 1,11 x 10¹? copies/?L atau setara dengan 82.21 ng/?L, membuktikan transkripsi yang efisien dan dapat digunakan untuk tahapan lanjutan.