Dampak vaksin berbasis virus vaccinia pada wabah virus monkeypox 2022
Ada perbedaan mencolok antara wabah cacar monyet pada tahun 2022 (MPXV-2022) dan wabah sebelumnya. Wabah sebelumnya menyebabkan sejumlah kecil infeksi dan sebagian besar terlokalisasi, sedangkan wabah saat ini telah menyebabkan lebih dari 53.000 kasus yang dikonfirmasi di lebih dari 100 negara dalam beberapa bulan setelah laporan pertama pada 7 Mei 2022. Wabah cacar monyet tahun 2022 dinyatakan sebagai darurat kesehatan global yang menjadi perhatian internasional oleh World Health Organization (WHO) pada 23 Juli 2022. Analisis filogenetik sekuens genom yang diperoleh dari sampel yang dikumpulkan dari setidaknya 15 negara melaporkan clade MPXV West African (MPXV-WA) terlibat dalam wabah 2022. Namun, ini tidak biasa karena clade ini memiliki potensi penyebab wabah yang rendah secara historis.
Vaksin berdasarkan virus vaccinia (VACV), yang awalnya
dikembangkan untuk melawan cacar, dapat digunakan untuk mencegah dan
mengendalikan cacar monyet. Tiga vaksin berbasis VACV terkemuka tersedia,
termasuk vaksin generasi pertama, kedua, dan ketiga. Penggunaan vaksin generasi
pertama seperti Dryvax tidak dianjurkan terhadap MPXV karena masalah keamanan.
Namun, vaksin generasi kedua seperti ACAM2000 relatif lebih aman dibandingkan
dengan vaksin generasi pertama dan dapat digunakan untuk melawan cacar monyet
di AS.
Meskipun vaksin berbasis VACV ini telah diamati menunjukkan
perbedaan dalam profil keamanan dan replikasi, mereka telah dilaporkan
menghasilkan respons sel T yang kuat dan titer antibodi penetralisir yang
tinggi. Beberapa penelitian sebelumnya juga menunjukkan respon imun
cross-reactive dan protektif mereka terhadap MPXV yang berbeda. Meskipun MVA-BN
dan ACAM2000 telah ditemukan untuk mencegah infeksi MPXV, penelitian tersebut
dilakukan dengan menggunakan clade MPXV Congo Basin (MPXV-CB). Ada data
terbatas untuk mendukung kemanjuran dan reaktivitas silang dari vaksin ini
terhadap clade MPXV-WA yang bertanggung jawab atas wabah saat ini.
Sebuah studi baru yang diterbitkan dalam jurnal Viruses bertujuan untuk menyelidiki reaktivitas silang vaksin berbasis VACV terhadap virus MPXV yang bertanggung jawab atas wabah 2022.
Tentang studi
Studi ini melibatkan pengunduhan urutan genom lengkap
MPXV-2022, urutan referensi genom MPXV-CB dan VACV, dan urutan referensi untuk
vaksin MVA-BN, Dryvax, dan ACAM2000 dari beberapa database untuk penyelarasan
beberapa urutan. Penilaian reaktivitas silang vaksin dilakukan dengan
menggunakan urutan referensi VACV karena berfungsi sebagai perwakilan dari
vaksin berbasis VACV. Selain itu, penjajaran urutan berpasangan dilakukan untuk
mendeteksi kesamaan genetik.
Data tentang sel T turunan VACV dan epitop sel B diperoleh
dari Immune Epitope Database (IEDB). Identifikasi delapan protein VACV
dilakukan sebagai target untuk menetralkan antibodi pada manusia, sedangkan 121
protein VACV diidentifikasi sebagai target sel T. Akhirnya, visualisasi
struktur kristal protein VACV dilakukan.
Pemetaan mutasi yang diamati pada MPXV-2022 dan MPXV-CB pada struktur yang tersedia untuk protein permukaan VACV (A) H3L [PDB ID: 5EJ0] dan (B) D8L [PDB ID: 4E9O]. Struktur inti setiap protein ditampilkan dalam warna abu-abu, sedangkan mutasi dan labelnya diwarnai sesuai dengan skema dalam legenda.
Temuan studi
Hasilnya melaporkan sekitar 84% kesamaan genetik antara
sekuens MPXV-2022 dan sekuens referensi VACV. Urutan ditemukan mengandung
sekitar 13% insertion/deletion (indel) dan 3% polimorfisme nukleotida tunggal
(SNP), yang sama dengan 27,5 k indel dan 6,5 k SNP. Kesamaan genetik 94 hingga
98% diamati untuk delapan protein imunogenik yang diidentifikasi antara VACV
serta urutan referensi MPXV-CB dan urutan konsensus MPXV-2022.
Tempat mutasi yang sama diamati pada 4 dari 8 protein antara
VACV dan dua sekuens MPXV. D8L dan H3L ditemukan sebagai dua protein dengan
jumlah mutasi tertinggi yang mirip dengan VACV. Selain itu, semua mutasi umum
dan unik diamati untuk diekspos dan, oleh karena itu, dapat ditargetkan dengan
menetralkan antibodi.
Selanjutnya, tingkat kesamaan genetik yang tinggi juga
diamati antara epitop sel T yang terkait 121 protein VACV dengan MPXV-CB dan
MPXV-2022. 71,6% epitop sel T turunan VACV ditemukan memiliki kesamaan yang
tepat dengan MPXV-CB dan MPXV-2022. Namun, variasi genetik diamati pada lebih
dari seperempat epitop sel T antara VACV dan kedua ortolog MPXV. Selain itu,
89,2% epitop sel T diamati identik antara MPXV-CB dan MPXV-2022.
Oleh karena itu, penelitian saat ini menunjukkan tingkat kesamaan genetik yang tinggi antara MPXV-2022 saat ini dan MPXV-CB. Selanjutnya, kesamaan genetik juga diamati antara kedua ortolog MPXV ini dan urutan referensi VACV. Hal ini menunjukkan bahwa vaksin berbasis VACV yang tersedia saat ini dapat melindungi terhadap MPXV-2022. Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menentukan kemanjuran vaksin ini terhadap MPXV-2022.
Keterbatasan
Penelitian saat ini memiliki keterbatasan tertentu. Pertama, studi eksperimental lebih lanjut diperlukan untuk mengkonfirmasi konservasi genetik faktor kekebalan di antara virus yang terkait satu sama lain. Kedua, penelitian ini tidak memasukkan hierarki imunodominan protein yang dapat mendeteksi dampak mutasi protein.
Journal reference:
Ahmed, S.F. et al. (2022). Vaccinia-Virus-Based Vaccines Are
Expected to Elicit Highly Cross-Reactive Immunity to the 2022 Monkeypox Virus.
Viruses. doi: https://doi.org/10.3390/v14091960.
https://www.mdpi.com/1999-4915/14/9/1960
No comments