Sebuah penelitian baru-baru ini diterbitkan di jurnal bergengsi Alam – Laporan Ilmiahyang mencakup para peneliti dari Brazil dan luar negeri, berhasil menunjukkan efektivitas penggunaan silika berstrukturnano sebagai adjuvan (alat pelindung) dalam produksi vaksin oral yang lebih efektif.
Tujuan utama penelitian ini adalah untuk menjamin keamanan antigen yang dikemas dalam wadah pelindung dengan melewati saluran pencernaan, mendorong pengiriman antigen yang benar ke dalam tubuh dan dengan demikian meningkatkan respons imunologis. Dalam kasus spesifik hepatitis B, para peneliti mencatat bahwa penggunaan silika berstrukturnano SBA-15 dalam formulasi oral merupakan pendekatan yang layak. Karena strukturnya yang berpori, toksisitas rendah, dan stabilitas struktural, SBA-15 mampu melindungi dan melepaskan antigen tipe partikel virus (HBsAg), yang digunakan dalam skema vaksinasi, pada tujuan yang diinginkan. Selain itu, dibandingkan dengan metode pemberian berbasis suntikan yang saat ini digunakan, terdapat peningkatan respons antibodi.
Namun, informasi tentang organisasi protein antigen masih belum diketahui. Misalnya, partikel HBsAg terlalu besar untuk memasuki mesopori SBA-15, dengan diameter rata-rata 10 nm, dan memiliki kecenderungan menggumpal bila dilindungi oleh sistem pengiriman. Pada saat inilah Fisika berperan penting dalam membantu para ilmuwan memecahkan masalah.
Ketergantungan pH pada agregasi partikel HbsAg diuji dalam larutan garam dan para ilmuwan mulai menyelidiki agregasi ini menggunakan teknik hamburan sinar-X sudut kecil (SAXS) yang mengarah pada optimalisasi kondisi enkapsulasi. Selain itu, pemindaian mikroskop transmisi sinar-X (STXM), neutron, dan tomografi sinar-X memungkinkan kami memvisualisasikan gambar 3D lengkap dari kelompok HBsAg (kelompok antigen) di dalam makropori SBA-15. Metode ini menunjukkan pengorganisasian antigen dalam sistem pengiriman vaksin di dalam tubuh, di mana partikel HBsAg yang diaglomerasi hidup berdampingan dengan partikel yang tersebar secara seragam, sehingga partikel tersebut lebih cocok untuk melepaskan antigen ke sistem kekebalan.
Pendekatan baru ini, yang harus dipertimbangkan ketika mempersiapkan formulasi, dapat sangat membantu untuk memahami studi klinis dan mempromosikan formulasi vaksin oral yang baru. Brasil telah memberikan kontribusi penting dalam pengembangan bahan pembantu (kendaraan) berdasarkan silika berstrukturnano yang dapat digunakan dalam polivaksin, beberapa di antaranya untuk penggunaan oral, dan dalam pengangkutan iomolekul baru, sehingga membuat proses pengembangan vaksin baru menjadi lebih murah. Institut Fisika USP, bersama dengan Institut Butantan dan Institut Niels Bohr di Universitas Kopenhagen di Denmark, berpartisipasi aktif dalam penelitian ini.
Penulis: Martin K. Rasmussen, Nikolay Kardjilov, Cristiano LP Oliveira, Benjamin Watts, Julie Villanova, Viviane F. Botosso, Osvaldo A. Sant’Anna, Marcia CA Fantini & Heloisa N. Bordallo.
Untuk melihat artikel yang diterbitkan di Majalah Nature-Scientific Reports, klik disini.
Kontak: Prof. Márcia CA Fantini (mfantini@if.usp.br) dan prof. Cristiano LP Oliveira (crislpo@if.usp.br)