Hai, nama saya Paul Offit. Saya dari Rumah Sakit Anak Philadelphia dan Sekolah
Kedokteran Perelman di Universitas Pennsylvania.
Yang akan saya bicarakan pada perkuliahan ini adalah vaksin rotavirus.
Dan kita hanya akan membahas mengenai satu vaksin ini dalam seluruh kuliah ini.
Dan ini bukan karena saya rasa rotavirus merupakan vaksin yang penting,
tetapi karena saya merasa beruntung untuk menjadi bagian
dari tim yang mengembangkan vaksin ini di Rumah Sakit Anak.
Saya melihatnya dari riset awal dan perkembangannya dan
secara mendasar dari awal hingga akhir dan ini merupakan proses edukasi bagi saya.
Dan menurut saya, akan menjadi sangat menyenangkan untuk melalui cerita ini.
Rotavirus merupakan virus yang menginfeksin usus kecil dan menyebabkan demam, muntah
dan dehidrasi pada anak kecil.
Ini merupakan studi yang dilakukan oleh Bill Rodriguez pada Rumah Sakit Anak di Washington DC.
Dia melihat ritavirus dan membandingkannya dengan virus lainnya penyebab sakit perut,
dan menemukan bahwa rotavirus mampu untuk menyebabkan mntah dan dehidrasi.
Dan ini sebabnya ketika anda memiliki virus flu perut, anda akan kehilangan cairan ketika anda dehidrasi,
ketika anda diare, ketika demam dan
sulit untuk mengisi kembali cairan tubuh anda ketika anda muntah.
Ini adalah tiga hal yang terjadi secara cepat dan berujung kepada dehidrasi dan
dapat membuat penderita harus dirawat di rumah sakit dan mati.
Ini adalah bagian yang diwarnai dari usus kecil menunjukkan virus yang menginfeksi usus.
Anda dapat melihat disini bahwa
jika anda melihat proyeksi yang seperti jari, yang dinamakan villi, dalam usus kecil.
Anda dapat melihat bahwa virus menginfeksi sel-sel yang terdeteksi
yang dinamakan sel epitel dewasa yang ada dalam usus.
Ini yang dilakukan rotavirus. Mereka menginfeksi sel ini, dan merusak sel tersebut,
dan mereka membuatnya sulit untuk menyerap air.
Hal ini menyebabkan diare, muntah dan dehidrasi.
Setiap tahun di Amerika Serikat, sebelum vaksin tersebut dilisensikan dan dipergunakan,
yaitu pada tahun 2006, penderita rotavirus mencapai 2,7 juta orang, melibatkan 500.000 kunjungan ke dokter,
270.000 kunjungan ke gawat darurat, 70.000 rawat inap dan 20-60 kematian per tahun.
Jika anda berasumsi mengenai jumlah, sekitar 3,5 dan 4 juta andak setiap tahunnya di Amerika Serikat,
berarti 1 dari 50 anak yang lair di Amerika Serikat, akan dibawa ke rumah sakit
dengan dehidrasi yang merupakan kondisi infeksi rotavirus.
Jumlah ini menurun pesat sejak vaksin ini ada. Dan kita akan membicarakannya.
Pada negara berkembang, rotavirus adalah pembunuh. Tercatat sekitar 500.000 kematian per tahunnya.
Ini berarti 2000 anak menunggal setiap hari karena virus ini, dari dehidrasi yang disebabkan oleh virus.
Sebenarnya, ini ,erupakan agen tunggal. Ini merupakan salah satu pembunuh bayi dan balita di dunia.
Dan karena alasan tersebut, ada ketertarikan yang luar biasa
baik dari pemerintah atau swasta untuk mengembangkan vaksin untuk mencegahnya.
Ide awal untuk membuat vaksin, menggunakan pendekatan yang mirip dengan milik Edward Jenner.
Saya telah membahas Edward Jenner pada kuliah sebelumnya, dalam sejarah vaksin.
Tetapi ide awalnya adalah bahwa setiap mamalia yang hidup
di muka bumi memiliki rotavirus mereka sendiri,
kenapa kita tidak melakukan hal yang sama dengan yang dilakukan Edward Jenner?
Ingat, Edward Jenner menggunakan virus cacr sapi untuk melindungi dari cacar manusia.
Dia tidak tahu bagaimana, tetapi kita sekarang tahu bahwa cacar sapi hampir sama dengan
cacar manusia, infeksi yang dilakukan oleh satu jenis, dapat melindungi dari jenis lainnya.
Kita menggunakan hal yang sama disini,
mengapa kita tidak menggunakan strain rota-virus yang bukan berasal dari manusia, untuk melindungi dari rotavirus manusia?
Ini adalah spesies yang dapat terinfeksi oleh rotavirus.
Tetapi batasan spesiesnya terlalu tinggi, berarti bahwa benar, untuk cacar,
cacar sapi dapat menyebabkan penyakit pada sapi, tetapi tidak pada manusia,
dan cacar manusia dapat menyebabkan penyakit pada manusia, tetapi bukan sapi. Hal ini juga berlangsung disini.
Contoh, rotavirus sapi dapat menyebabkan muntah dan diare parah pada sapi,
tetapi tidak berpengaruh apa-apa pada manusia. Dan sebaliknya, rotavirus manusia tidak menyebabkan penyakit pada sapi.
Jadi, batasan spesies yang sangat tinggi dan ini merupakan ide aslinya.
Yang terjadi disini adalah ada sebuah kelompok di National Institute of Health
yang dikepalai Al Kapikian, Rob Chanock, Taka Hoshino, Harry Greenberg, Jorge Flores dan lainnya;
yang memperhatikan strain bernama RRV. Strain tersebut berarti Resist Rotavirus.
Ini merupakan virus, strain rotavirus yang diisolasi dari seekor monyet di California Utara pada tahun 1980an
oleh H. Milerby. Virus ini lalu dimurnikan dengan mengembangkannya pada kultur sel, dan sedikit dilemahkan.
Idenya adalah bahwa virus tersebut dapat dilemahkan di manusia karena ii bukanlah virus manusia.
Ini mirip dengan ide yang dimiliki Edward Jenner.
Dan ketika vaksin tersebut diberikan kepada anak berumur 2, 4, dan 6 bulan
di Swedia dan Finlandia, itu berhasil.
Hal ini melindungi mereka dari dehidrasi sedang hingga parah
seperti yang terlihat pada dua baris pertama slide.
Tetapi ketika vaksin tersebut diuji di Rochester, New York untuk percobaan, vaksinnya tampak tidak bekerja.
Jadi, saya rasa yang orang simpulkan setelah rangkaian percobaan ini bahwa virus bukan dari manusia dalam hal ini virus monyet,
secara tidak konsisten mampu untuk melindungi dari penyakit rotavirus manusia.
Sekarang kami bekerja, dan dengan kami, saya maksud Stanley Plotkin dan Fred Clark, yang memimpin program ini;
bekerja pada rumah sakit anak, Philadelphia; dengan sebuah strain bernama WC3.
Strain ini diambil dari anak sapi yang diare pada fasilitas Kenneth Square
yang merupakan fasilitas kedokteran hewan terbesar di Universitas Pennsylvania.
Dan kita melihat pada virus tersebut dan kita kembali ke Institut Wistar
dan memurnikannya melalui kultur sel.
Karena datang dari anak sapi ketiga yang kami tes, maka dinamakan WC3 atau Wistar Calf Three.
Kami memberikan virus tersebut secara oral pada anak berumur 2,4,dan 6 bulan di Philadelphia
dan hasilnya dapat melindungi dari penyakit menengah hingga yang parah
dan sangat baik untuk melindungi dari penyakit yang disebabkan rotavirus.
Tetapi kita lalu menguji vaksin tersebut di Cincinnati atau Bangui di Republik Afrika Tengah,
dan menemukan bahwa vaksin tersebut tidak berjalan dengan baik. Pada dasarnya apa yang kami temukan
dengan strain anak sapi sebenarnya sama dengan apa yang peneliti NIH temukan
dengan strain simian, sebuah strain monyet. Bahwa perlindungan dari rotavirus dapat terjadi pada
strain yang berasal bukan dari manusia, tetapi tidak konsisten dalam kemampuannya untuk melindungi.
Hal ini membuat kami kembali ke awal. Slide ini menunjukkan bagaimana
awalnya. Kami ingin memutuskan protein rotavirus mana yang bertanggung jawab
untuk membangkitkan virus, khusus untuk menetralkan antibodi. Dengan kata lain,
protein rotavirus apa yang mengeluarkan imun pelindung dan protein rotavirus mana
yang bertanggung jawab atas kejahatan virus. Ini adalah cara anda membuat vaksin apapun.
Anda mencoba untuk memisahkan bagian pertama, dalam hal ini, virus yang
patogen, bahwa penyakit in disebabkan oleh virus
yang menyebabkan imun respon yang melindungi. Berharap bahwa
gen yang bertanggung jawab untuk membuat protein yang menyebabkan penyakit berbeda dengan
yang ada di gen yang dibutuhkan untuk membuat protein
yang memicu respon imun. Hany asedikit pengantar mengenai struktur vaksin rotavirus,
kartun partikel rotavirus ditampilkan di bagian kanan dan ada dua protein yang
perlu diperhatikan. Yang pertama bernama VP4 merupakan kepanjangan dari
Viral Protein Four. Ini merupakan protein viral yang bertanggung jawab untuk
mengikat dengan sel sebelum menginfeksinya. Ini juga disebut sebagai Protein P,
atau serotype P dan anda kana melihat maksud saya beberapa saat lagi, P karena hal ini sangat sensitif untuk
protease. Protease adalah protein yang membelah protein lainnya.
Dan ini, dalam urutan memasuki sel, bahwa VP4 butuh
diikat dengan dua protein yang lebih kecil bernama VP5 dan VP8. Protein mati lainmya yang difokuskan
bernama VP7, yang merupakan singkatan dari Viral Protein 7. Ini merupakan protein
selubung, yang berada pada permukaan virus. Ini merupakan
gliko-protein, yang dinamakan pula Protein G. Saya akan membicarakannya sebebntar lagi;
jadi, ada dua protein permukaan, VP4 dan VP7
dan sebagai peraturan umum ketika anda mencoba untuk berlindung dari infeksi virus, anda akan mencoba
antobodi dari permukaan virus; begitu pula dengan ini, dari permukaan bakteri.
Karena hal ini akan melindungi dari virus atau bakteri dari mengikat dirinya dengan sel, memasukinya
dan menyebabkan penyakit. Ini merupakan semacam pengetahuan umum mengenai vaksin. Pada banyak
waktu, anda mencoba untuk mencegah sel virus untuk mengikat.
Genome rotavirus mengandung 11 segmen RNA ganda terpisah.
Dan jika anda melihat kolom A, jika anda mengambil virusnya
dan menghancurkannya dengan deterjen dan lalu meletakkannya di atas
gel poly-acrylamide yang hanya merupakan jala plastik dan lalu anda mengmbil virusnya
dan menjalankannya pada arus listrik. Anda dapat memisahkan segmen individu
RNA ganda tersebut berdasarkan ukuran. Anda dapat melihat electropherotype dari
virus A. Virus A dan virus B berbeda.
mereka merupakan strain yang berbeda, oleh karena itu, mereka memiliki cara yang berbeda dalam migrasi segmen RNA ganda tersebut
pada gel tersebut. Sekarang, jika anda melihat dua
virus dan anda menginfeksi sel pada saat yang sama,
anda akan melihat bahwa 20% dari seluruh keturunan virus yang dihasilkan
merupakan virus yang berbeda-beda. Dengan kata lain, mereka merupakan gabungan dari dua virus.
Anda dapat melihat stain virus pada bagian kanan mendapatkan semua gen nya dari
virus A, dan hanya satu gen dari virus B.
Jika virus A dan B berbeda dalam kapasitas mereka untuk menyebabkan penyakit pada hewan percobaan,
pada kasus ini, kita melihat tikus, lalu anda dapat mencari genetis racunnya.
Jika kedia strain tersebut berbeda dengan memperhitungkan mengenai kemampuan mereka untuk
menetralisir antibodi dalam serum, maka anda dapat menemukan
genetik dari serotipe yang dapat membuat anda membedakan virus-virus tersebut berdasarkan
kemampuan mereka untuk menimbulkan antibodi yang akan menetralisir strain atau serotipe tertentu.
Dan sekali lagi, dengan membuat