28 Oct 2019 Gakken Editorial

Temuan Vaksin Baru dan Deteksi Dini Gangguan Sistem Pernapasan

Vaksin eksperimental untuk melawan Respiratory Syncytial Virus (RSV)--salah satu penyebab utama kematian akibat penyakit menular pada bayi--telah menunjukkan awal yang menjanjikan dalam percobaan klinis manusia fase 1.

Satu tim peneliti dari The University of Texas, melaporkannya di jurnal Science bahwa satu dosis kandidat vaksin mereka menimbulkan peningkatan besar dalam antibodi penawar RSV yang bertahan selama beberapa bulan.

Orang-orang mengidap RSV dalam semua tahap kehidupan, tetapi paling berbahaya pada orang yang sangat muda dan sangat tua. Virus ini menyebabkan pneumonia, bronkiolitis, dan penyakit saluran pernapasan bagian bawah lainnya. Setiap tahun, jutaan orang menjadi sakit oleh RSV, dan lebih dari 100.000 meninggal, sebagian besar di daerah yang tidak memiliki akses ke perawatan medis modern. Untuk bayi di bawah 1 tahun, RSV adalah yang kedua setelah malaria untuk kematian akibat penyakit menular.

Barney Graham dan Peter Kwong dari Infectious Diseases Vaccine Research Center (VRC), bersama dengan McLellan, seorang mantan peneliti pascadoktoral di VRC, mempelopori pengembangan kandidat vaksin DS- Cav1.

Para ilmuwan telah mencoba membuat vaksin RSV menggunakan metode tradisional selama lebih dari 50 tahun--dan sejauh ini, tidak ada yang berhasil. Sebagai gantinya, McLellan dan rekannya mengambil pendekatan baru yang disebut desain vaksin berbasis struktur.

Sudah diketahui bahwa bagian tertentu dari RSV, yang disebut protein F, memicu sistem kekebalan manusia untuk menghasilkan antibodi. Tetapi, protein F adalah pengubah bentuk--sebelum menginfeksi sel, dibutuhkan satu bentuk dan kemudian selama infeksi, ia bergeser ke bentuk kedua. Jika sistem kekebalan bertemu virus RSV dengan protein F dalam bentuk pertama, itu membuat antibodi yang kuat. Tetapi jika protein dalam bentuk kedua, lebih sedikit antibodi yang muncul, dan mereka tidak terlalu efektif. Memproduksi vaksin RSV menggunakan metode tradisional biasanya mengarah ke protein F dalam bentuk kedua dan respon antibodi yang buruk.

Di sinilah pendekatan berbasis struktur menjadi relevan. Pertama, para peneliti menggunakan teknik yang disebut kristalografi sinar-X untuk menentukan struktur atom-level protein F dalam bentuk pertama. Selanjutnya, mereka merekayasa ulang protein F untuk menghilangkan kemampuan mengubah bentuknya, menguncinya dalam bentuk yang menghasilkan antibodi terbaik.

Pada tahun 2013, mereka menguji beberapa versi sebagai vaksin pada primata tikus. Varian protein ini menghasilkan antibodi penawar tingkat tinggi dan melindungi hewan dari infeksi RSV.

Pertama kali kami menguji molekul stabil ini pada hewan, responsnya 10 kali lipat lebih tinggi daripada apa pun yang pernah dilihat siapa pun sebelumnya," kata McLellan. "Dan pada saat itu, kita berpikir, 'Ini dia. Kita sudah mendapatkannya.' Itu mengasyikkan. "

Kandidat vaksin yang paling menjanjikan ini, DS-Cav1, dipilih untuk evaluasi klinis dan kemudian diproduksi oleh VRC.

Laporan dari Science adalah analisis sementara data dari 40 sukarelawan dewasa sehat pertama yang terdaftar dalam uji coba, yang dimulai di National Institutes of Health Clinical Center pada 2017. Para peneliti menemukan bahwa kandidat vaksin memperoleh peningkatan lebih dari 10 kali lipat dalam RSV--Antibodi yang dinetralkan, dibandingkan dengan jumlah antibodi yang dihasilkan seseorang secara alami dari pajanan RSV di awal kehidupan.

Hasilnya menjanjikan, tetapi McLellan tetap berhati-hati untuk menempatkannya pada perspektif klinis.

"Fase 1 hanya memberi pertanyaan: Apakah aman dan Apakah ini memunculkan jenis antibodi dan respons yang kita harapkan untuk dilihat?" dia melanjutkan, "Itu masih harus melalui Fase 2 dan Fase 3, melihat manfaat seperti, apakah itu mengurangi keparahan penyakit, atau apakah itu mengurangi rawat inap?"

Banyak obat yang gagal melewati uji klinis. Tetapi jika yang ini, atau yang lain berdasarkan pada struktur protein F yang sama yang ia bantu temukan, McLellan mengatakan itu bisa memberi banyak perubahan.

"Jika itu bekerja dengan cukup baik dan kami mencegah 70 hingga 80 persen dari semua kematian, pikirkan saja semua bayi kecil dan balita yang akan kami selamatkan," kata McLellan. "Tidak ada banyak vaksin di dunia, dan jika kita benar-benar dapat berpartisipasi dalam membuatnya bekerja dan menyelamatkan nyawa, itu akan luar biasa."

Diagnosis Menggunakan Smartphone

Pada penelitian lain yang diterbitkan dalam jurnal di Respiratory Research, menemukan teknologi analisis batuk otomatis yang terintegrasi dengan aplikasi smartphone. Teknologi yang dapat membantu mendiagnosis gangguan pernapasan pada anak.

Para peneliti di Curtin University dan The University of Queensland, Australia, menunjukkan bahwa aplikasi smartphone memiliki akurasi tinggi (antara 81% dan 97%) dalam mendiagnosis asma, croup, pneumonia, penyakit saluran pernapasan bawah, dan bronchiolitis.

Dr Paul Porter, penulis penelitian yang sesuai, mengatakan: "Sulit membedakan antara gangguan pernapasan pada anak-anak, bahkan untuk dokter berpengalaman. Studi ini menunjukkan bagaimana teknologi baru, konsep matematika, pembelajaran mesin dan kedokteran klinis dapat berhasil digabungkan ke menghasilkan tes diagnostik yang sama sekali baru dengan memanfaatkan keahlian dari beberapa disiplin ilmu. "

Untuk mengembangkan aplikasi, penulis menggunakan teknologi yang sama dengan yang digunakan dalam pengenalan suara, yang mereka latih untuk mengenali fitur batuk yang merupakan karakteristik dari lima penyakit pernapasan yang berbeda.

Para peneliti kemudian menggunakan aplikasi ini untuk mengkategorikan batuk dari 585 anak-anak antara usia 29 hari hingga 12 tahun yang dirawat di dua rumah sakit di Australia Barat. Keakuratan alat analisis batuk otomatis ditentukan dengan membandingkan diagnosisnya dengan diagnosis yang dicapai oleh panel dokter anak setelah mereka meninjau hasil pencitraan, temuan laboratorium, grafik rumah sakit, dan melakukan semua penyelidikan klinis yang tersedia.

Para penulis mencatat bahwa teknologi yang dikembangkan untuk penelitian ini mampu memberikan diagnosis tanpa perlu pemeriksaan klinis oleh dokter secara langsung, menangani fitur pembatasan utama dari konsultasi telehealth yang ada, yang digunakan untuk menyediakan layanan klinis dari jarak jauh. Menghapus kebutuhan untuk pemeriksaan klinis dapat memungkinkan perawatan yang ditargetkan dimulai lebih awal.

Dr Porter mengatakan: "Karena alat ini tidak bergantung pada investigasi klinis, alat ini dapat digunakan oleh penyedia layanan kesehatan dari semua tingkatan pelatihan dan keahlian. Namun, kami akan menyarankan alat tersebut untuk digunakan bersama oleh dokter untuk memaksimalkan akurasi klinis."

Sumber:
  1. University of Texas at Austin
  2. Respiratory Research, 2019; 20 (1) DOI: 10.1186/s12931-019-1046-6

Kesehatan Anak Pernapasan


28 Oct 2019 Gakken Editorial