aplikasi genetika dengan saccharomyces
Post on 16-Nov-2015
10 Views
Preview:
TRANSCRIPT
APLIKASI REKAYASA GENETIKA DALAM PEMBUATAN VAKSIN HEPATITIS DENGAN MENGGUNAKAN BAKTERI Saccharomyces cereviciae UNTUK MENCEGAH INFEKSI VIRUS HEPATITIS BInovasi bioteknologi terutama rekombinan DNA telah membuka kemungkinan baru untuk memproduksi vaksin hidup dengan mudah. Untuk melakukan itu dibutuhkan organisme vektor yang sesuai, dan virus vaccinia merupakan vektor yang paling terkenal saat ini disamping cytomegalovirus sebagai calon vektor potensiil. Penyisipan molekul DNA ke dalam suatu vektor sehingga memungkinkannya untuk terintegrasi dan mengalami perbanyakan dalam suatu sel organisme lain yang berperan sebagai sel inang.Untuk memperoleh vaksin yang dibuat dalam rekayasa genetika yakni dengan cara DNA rekombinan diperoleh hasil akhir yaitu bakteri yang telah disisipi gen ini akan membentuk antigen murni. Bila antigen ini disuntikkan pada manusia, sistem kekebalan manusia akan membuat senyawa khas yang disebut antibodi. Munculnya antibodi ini akan mempertahankan tubuh dari pengaruh senyawa asing (antigen) yang masuk dalam tubuh.
Salah satu dari perkembangan IPTEK dewasa ini adalah Rekayasa
genetika dalam berbagai proses dan produknya yang akhir-akhir ini
mengalami perkembangan yang cukup drastis dan meminta perhatian
serius. Kemajuan dan perkembangan bioteknologi tidak dapat terlepas
dari kemajuan dan dukungan ilmu-ilmu dasar seperti: mikrobiologi,
biokimia, biologi molekuler, dan genetika. Kompetensi menguasai
bioteknologi tersebut dapat tercapai manakala pembinaan sumber daya
manusia diorientasikan pada kompetensi meneliti dan menerapkan
metode-metode mutakhir bioteknologi. Kemampuan menguasai dan
mengaplikasikan metode-metode mutakhir bioteknologi (current
methods of biotecnology) seperti: kultur jaringan, rekayasa
genetik, hibridoma, kloning, dan polymerase chains reaction (PCR)
secara prospektif telah mampu menghasilkan produk-produk penemuan
baru.
Sejak vaksin diperkenalkan Edward Jenner 1796, vaksinasi sering
dilakukan untuk melindungi manusia dan hewan terhadap infeksi
virus. Keberhasilan vaksinasi tercermin dari berkurangnya
penyakit-penyakit infeksi pada manusia dan hewan ternak. Puncak
keberhasilan ini terwujud dengan adanya vaksinasi smallpox masal.
Vaksinasi smallpox dilakukan menggllnakan vaksin virus cowpox yaitu
virus vaccinia. Produksi vaksin ini relatif mudah dan stabilitasnya
dapat dipertahankan dengan membuat sediaan freeze-dried, sehingga
dapat dikirim keseluruh dunia tanpa pendinginan. Selain itu
vaksinasi mudah dilakukan dan tidak memerlukan peralatan yang
mahal. Vaksinasi sekarang menjadi istilah umum untuk pemaparan
antigen terhadap manusia atau binatang dalam membangkitkan respon
kekebalan. Vaksin potensial merupakan syarat utama untuk tujuan ini
sehingga dapat mengontrol penyakit secara efektif. Inovasi
bioteknologi terutama rekombinan DNA telah membuka kemungkinan baru
untuk memproduksi vaksin hidup dengan mudah. Untuk melakukan itu
dibutuhkan organisme vektor yang sesuai, dan virus vaccinia
merupakan vektor yang paling terkenal saat ini disamping
cytomegalovirus sebagai calon vektor potensiil. Virus vaccinia
sudah lama dikenal dan digunakan untuk vaksinasi smallpox. Selama
digunakan, sudah tak diragukan lagi keefektifannya dan relatif
aman, stabil, serta mudah cara pemberiannya. Virus vaccinia
mempunyai beberapa karakteristik yang khas sehingga terpilih
sebagai vektor untuk menghasilkan vaksin rekombinan hidup. la
merupakan virus DNA, manipulasi genetik dapat dilakukan relatip
mudah, ia mempunyai genome yang dapat menerima banyak DNA asing,
mudah ditumbuhkan dan dimurnikan serta mempunyai range host yang
lebar pada manusia dan hewan.Sifat virus vaccinia memungkinkan
dilakukan rekayasa genetika dan mampu mengekspresikan informasi
antigen asing dari berbagai patogen. Bila vaksin hidup hasil
rekombinan ini digunakan untuk vaksinasi binatang maka binatang
tersebut akan memperlihatkan respon imunologis terhadap antigen
patogenik yang dimaksud. Beberapa laporan percobaan telah
memperlihatkan vaksinasi binatang percobaan dengan virus rekombinan
berhasil melindungi binatang ini terhadap penyakit yang
berhubungan. Beberapa laporan telah mengekspresikan berbagai
penyakit, seperti herpes simplex virus glycoprotein, influenza
virus hemagglutinin, hepatitis B virus surface antigen, rabies
virus glycoprotein, plasmodium knowlesi sporozoite antigen dan
sebagainya. Rekombinan ini telah memperlihatkan reaksi kekebalan
terhadap patogen-patogen tersebut.Vaksin hepatitis B yang efektif
sudah ada sejak tahun 1982. Ada dua jenis vaksin hepatitis B yan
diberi lisensi untuk dipakai di Amerika Serikat dan Kanada. Kedua
jenis vaksin tersebut aman dan mempunyai daya perlindungan tinggi
terhadap semua jenis subtipe HBV. Tipe pertama dibuat dari plasma
seseorang dengan HBsAg positif, tidak lagi diproduksi di Amerika
Serikat tetapi masih digunakan secara luas.
Tipe kedua dibuat dengan teknologi rekombinan DNA (rDNA); vaksin
ini dibuat dengan menggunakan sintesa HBsAg dengan menggunakan
Saccharomyces cerevisiae (ragi yang biasa dipakai untuk membuat
kue), kedalam ragi ini di insersi plasmida yang berisi gen HBsAg.
Kombinasi imunoprofilaksis pasif-aktif antara hepatitis B
immunoglobulin (HBIG) dengan vaksin terbukti dapat merangsang
terbentuknya anti-HBs sebanding dengan vaksin yang diberikan
sendiri.
Gambar bakteri Sacaromicces cereviciaeSatu produk rekayasa
genetika adalah Vaksin Hepatitis B yang dihasilkan oleh yeast
(Saccharomyces cereviceae) melalui tehnik rekombinan DNA
menggunakan hepatitis B surface antigen (HBsAg). Penggunaan vaksin
ini telah meluas di seluruh dunia dan terbukti efektif dalam
menekan jumlah infeksi virus Hepatitis B (HVB). Jenis vaksin
rekombinan yang paling umum digunakan adalah Recombivax HB dan
Energix-B, diberikan secara intramuscular pada bayi yang baru
lahir, anak-anak, dan dewasa. Dosis pemberian vaksin sebanyak 3
kali. Pemberian vaksin telah dikembangkan dengan menyisipkannya ke
dalam tanaman, misalnya pada pisang.Teknologi DNA rekombinan atau
sering juga disebut rekayasa genetika merupakan teknologi yang
memanfaatkan proses replikasi, transkripsi dan translasi untuk
memanipulasi, mengisolasi dan mengekspresikan suatu gen dalam
organisme yang berbeda. Biasanya gen dari organisme yang lebih
tinggi diekspresikan pada organisme yang lebih rendah. Teknologi
ini juga memberikan kesempatan yang tidak terbatas untuk
menciptakan kombinasi barudari gen yang tidak ada pada kondisi
normal. Melalui rekayasa genetika, akan dihasilkan kombinasi baru
dari materi genetik melalui penyisipan molekul asam nukleat kedalam
suatu sistem DNA vektor (plasmid bakteri, virus dan lain-lain) dan
kemudian memasukkan vektor ini kedalam suatu inang sehingga akan
dihasilkan suatu produk gen dalam jumlah banyak.Pembuatan Vaksin
Hepatitis B Vaksin HBsAg yang dimumikan dari plasma karier dan
inaktifasiformalin/panas telah diproduksi di beberapa laboratorium.
Namun dengan terbatasnya persediaan plasma, perlunya seleksi dan
kontrol yang ketat untuk mendapatkan vaksin murni dan bebas sumber
infeksi lain, maka pendekatan lain terus dicari. Problem ini
akhirnya dapat teratasi dengan pendekatan rekombinan DNA. Salah
satu sintesis HbsAg yang telah berhasil dari sel ragi ( yeast )
rekombinan. Partikel ini memperlihatkan sifat imunogenik pada
binatang percobaan; pengujian pada manusia telah berhasil
menginduksi anti HBs dan melindungi dar iinfeksi virus hepatitis B.
Saat ini setidaknya ada 3 sumber partikel HBsAg yang digunakan
untuk vaksinasi hepatitis B. Terutama HbsAg dimumikan dari plasma
karier. Metode ini telah berhasil dan efikasinya tidak disangsikan.
Dua sumber lain yaitu melalui pendekatan teknologi rekombinan DNA,
dengan memasukan gen virus hepatitis B pengkode HBsAg ke dalam sel
ragi dan sel mamalia. Selain itu, HBsAg juga dapat disekresi oleh E
coli, namun jumlahnya relatif kecil, demikian juga sifat
antigeniknya.Tahapan pembuatan vaksin Virus yang dilemahkan
(imunisasi). Untuk menghasilkan vaksin dibutuhkan HBsAg yang
berasal dari virus Hepatitis B, virus diperbanyak dalam medium
tertentu sehingga nantinya dihasilkan virus yang tidak menyebabkan
penyakit namun mampu merangsang sistem imun. Strain ini selanjutnya
dikultur pada kondisi yang sesuai dan virusnya diinaktifkan melalui
pemanasan dan proses kimia. Tahapan berikutnya virus yang telah
dilemah diinjeksikan ke dalam tubuhVaksin DNA rekombinan Vaksin
hepatitis B yang diproduksi sel ragi rekombinan telah menjalani
pengujian keamanan, imunogenisitas dan evaluasi klinis. Hasil
menunjukkan bahwa vaksin ini aman, antigenik dan relatif bebas efek
samping yang merugikan, bahkan vaksin ini telah dilisensikan dan
diproduksi diberbagai negara. Salah satu keuntungan vaksin dari sel
ragi dibanding dari plasma yaitu siklus produksinya dapat
dikurangi, dan konsistensi dari batch ke batch lebih mudah
diperoleh.HBs Ag dilepaskan dari sel dengan homogeniser atau
disruption menggunakan glass bead. Pemurnian melalui tahap
klarifikasi, ultrafiltrasi, kromatografi dan ultrasentrifugasi
serta diabsorbsi dengan alum hidroksida; sebagai pengawet
ditambahkan thiomerosal. Karakterisisasi partikel dilakukan dengan
membandingkan HBs Ag dari plasma antara lain meliputi berat
molekul, komposisi asam amino, densitas dalam CsC12 dan sebagainya.
Analisis imunologis menggunakan antibodi monoklonal memperlihatkan
vaksin dari plasma dan ragi mengandung epitop yang berperan
menginduksi antibodi setelah vaksinasiVaksin Hepatitis B rekombinan
(Recombivax HB) Recombivax HB vaccine mengandung antigen Hepatitis
B, amorphous aluminum hidroksiphosfat, yeastprotein yang diberi
formaldehid, dan thimerosal sebagai pengawet. Vaksin Hepatitis B
rekombinan ini berasal dari HepatitisB surface antigen (HBsAg) yang
diproduksi dalam sel yeast. Bagian virus yang mengkode HBsAg
dimasukkan kedalam yeast, dan selanjutnya dikultur. Antigen
kemudian dipanen dan dipurifikasi dari kultur fermentasi yeast
Saccharomyces cereviceae, antigen HBsAg mengandung gen adw subtype.
Proses fermentasi meliputi pertumbuhan Saccharomyces cereviceae
pada medium kompleks yang mengandung ekstrak Yeast, soy pepton,
dextrose, asam amino, dan garam mineral. Protein dilepaskan dari
sel yeast melalui pengrusakan sel kemudian dipurifikasi dengan
metode fisika dan kimia. Selanjutnya potein dimasukkan ke larutan
buffer posfat dan formaldehid, dipercepat dengan menggunakan alum
(potassium aluminium sulfat). Vaksin rekombinan ini memperlihatkan
kesamaan dengan vaksin yang diperoleh dari plasma darah.Vaksin
Hepatitis B rekombinan (Engerix-B). Engerix-B merupakan DNA
rekombinan yang dikembangkan dan dibuat oleh perusahaan Glaxo Smith
Kline. Biological. Mengandung antigen permukaan virus Hepatitis B
(HBsAg) yang telah dipurifikasi dan dikultur dalam sel
Saccharomyces cereviceae. HBsAg yang diekspresikan oleh
Saccharomyces cereviceae dipurifikasi dengan cara fisika-kimia dan
aluminium hidroksida Engerix-B vaccine mengandung antigen hepatitis
B yang telah dimurnikan, aluminum hidroksida, sejumlah yeast
protein dan thimerosal yang digunakan dalam proses produksi, serta
2 phenoxyethanol sebagai pengawet.Gen yang mengkode senyawa
penyebab penyakit (antigen) diisolasi dari mikrobia yang
bersangkutan. Kemudian gen ini disisipkan pada plasmid bakteri yang
sama, tetapi telah dilemahkan (tidak berbahaya). Bakteri atau
mikroba ini menjadi tidak berbahaya karena telah dihilangkan bagian
yang menimbulkan penyakit, misalnya lapisan lendirnya.
Bakteri yang telah disisipi gen ini akan membentuk antigen
murni.
Bila antigen ini disuntikkan pada manusia, sistem kekebalan manusia
akan membuat senyawa khas yang disebut antibodi. Munculnya antibodi
ini akan mempertahankan tubuh dari pengaruh senyawa asing (antigen)
yang masuk dalam tubuh. Berikut adalah
Smber: http://sarungbodol piss.blogspot.com/2010/11/bioteknologi-kedokteran.html
DAFTAR PUSTAKAAnonimous, 2007. Hepatitis B Vaccine. Departement
of Health and Human Service Center For Disease Control
andPrevention. Vis-hep-b.pdfChin, James MD, MPH. 2000. Manual
pemberantasan Penyakit Menular. Fakultas Kesehatan Masyarakat
Universitas California- Berkeley: APHAGunawan, Suriadi. 1991.
Hepatitis B dan Pencegahannya melalui Imunisasi di Indonesia.
Jakarta: Artikel: Kepala pusat penelitian penyakit menular badan
penelitian dan pengembangan kesehatan, Departemen Kesehatan
RIRetnoningrum, Debbie S. 2010. Prinsip Teknologi DNA Rekombinan.
Sekaloah Farmasi ITB. Bioteknologi Farmasi-FA 4202Susanto, Agus
Hery. 2011. DNA rekombinan. http://biomol.
wordpress.com/bahan-ajar/ organisme-trans/ (Diakses 28 Desember
2011)
Suwandi, Usman. 1990. Perkembangan Pembuatan Vaksin. Jakarta: Pusat
Penelitian dan Pengembangan PT Kalbe FarmaOleh : Wulan Handanawati/
24020110120032
top related