This round structure is only about ten billionths of a meter in diameter, but it— as well as other technologies in the pipeline— could be stepping stones to a monumental public health ambition: a single vaccine that protects you against everything.
Struktur bundar ini hanya berdiameter sekitar sepersepuluh miliar meter, tetapi, seperti teknologi lain yang sedang dikembangkan, dapat menjadi batu loncatan ke tujuan kesehatan masyarakat yang penting: satu vaksin yang melindungi dari segala hal.
We’ll get back to the grand vision later, but first, let’s start with something that’s being developed now: a vaccine that would protect you against every strain of the flu— even ones that don’t exist yet.
Kita akan bahas visi besarnya nanti. Untuk sekarang, mari mulai dengan yang sedang dikembangkan sekarang: vaksin yang akan melindungi dari semua jenis flu, bahkan dari jenis yang belum ada saat ini.
Here’s one flu virus particle. On the inside is the virus’ RNA, and on the outside are lots and lots of hemagglutinin proteins. Hemagglutinin attaches to a receptor on a human cell and fuses the viral and human membranes, starting the infection. Hemagglutinin is also one of the things your immune system recognizes and reacts to the most.
Ini adalah partikel virus influenza. Di bagian dalam ada RNA virus, dan di luarnya ada banyak protein hemaglutinin. Hemaglutinin melekat pada reseptor sel manusia meleburkan membran virus dan manusia, lalu memulai infeksi. Hemaglutinin juga merupakan salah satu hal yang paling dikenali dan ditanggapi oleh sistem imun.
To understand how this works, think of hemagglutinin as a bust of 19th century French Emperor Napoleon Bonaparte. Croissant!
Untuk memahami cara kerjanya, anggap hemaglutinin sebagai patung Kaisar Prancis abad ke-19, Napoleon Bonaparte. <i>Croissant!</i>
If you show Napoleon to an immune system and say, “remember him,” the immune system will mostly focus on his head. And the same is true for the real hemagglutinin.
Jika kamu menunjukkan Napoleon ke sistem imun dan berkata, “ingat dia,” sistem imun akan fokus pada kepalanya. Begitu juga halnya dengan hemaglutinin yang asli.
One way the immune system remembers things is by physically interacting with them. Think of it as making plaster molds of parts of the head: we call these molds antibodies. The antibodies float around your bloodstream for a while and then can diminish, but blueprints on how to make them are stored in specialized memory cells, waiting for future Napoleons to invade.
Salah satu cara sistem imun mengingat sesuatu adalah dengan berinteraksi secara fisik. Anggap saja seperti membuat cetakan plester bagian kepala. Cetakan ini disebut antibodi. Antibodi mengalir di aliran darah untuk sementara waktu dan kemudian berkurang, tetapi cetak biru cara memproduksinya disimpan dalam sel memori khusus, menunggu serangan Napoleon di masa depan.
Here’s the thing, though. Hemagglutinin is constantly mutating. Most mutations are subtle, produced by single letter changes in the virus’ RNA: like this or this. Over time, Napoleon-slash-hemagglutinin’s head can change enough that our antibodies become less good at recognizing it. This is called antigenic drift.
Ini masalahnya. Hemaglutinin terus bermutasi. Sebagian besar mutasi tidak kentara, disebabkan oleh perubahan satu huruf pada RNA virus: seperti ini atau ini. Seiring waktu, kepala Napoleon/hemaglutinin ini dapat berubah, hingga antibodi menjadi kurang baik dalam mengenalinya. Ini disebut <i>antigenic drift</i>.
Influenza is constantly drifting; that’s one reason you have to get a new flu shot every year.
Influenza terus bermutasi; itulah alasan kalian perlu vaksin flu baru setiap tahun.
But sometimes bigger changes happen.
Namun, kadang-kadang terjadi mutasi yang lebih besar.
An animal, usually a pig, can get infected with, say, a human flu and a bird flu. And those different viruses might infect the same cell. If that happens, the two different viral genomes can recombine in tens or even hundreds of ways. The human flu virus could pick up a bird flu hemagglutinin that’s never infected humans before.
Seekor hewan, biasanya babi, dapat terinfeksi dengan flu manusia dan flu burung. Kedua virus itu dapat menginfeksi sel yang sama. Jika itu terjadi, dua genom virus berbeda dapat bergabung dalam puluhan atau bahkan ratusan cara. Virus flu manusia dapat membawa hemaglutinin flu burung yang belum pernah menginfeksi manusia.
This is called antigenic shift, and if you get infected by this version of influenza, none of the antibodies against Napoleon's head are going to help you. Antigenically shifted viruses have the potential to infect many people very quickly, causing epidemics and sometimes pandemics.
Ini disebut <i>antigenic shift</i>, dan jika kamu terinfeksi oleh jenis influenza ini, antibodi yang menyerang kepala Napoleon tidak akan membantumu. Virus yang mengalami <i>antigenic shift</i> berpotensi menginfeksi banyak orang dengan sangat cepat, menyebabkan epidemik dan terkadang pandemik.
A truly universal flu vaccine would be able to protect against current flu strains and future drifted or shifted strains.
Vaksin flu yang benar-benar universal akan mampu melindungi dari jenis flu saat ini dan di masa depan.
But how do we design a vaccine against a strain that doesn’t exist yet?
Tetapi bagaimana cara membuat vaksin untuk melawan jenis yang belum ada?
We look to the past. There are key parts of hemagglutinin that haven’t changed much over time and are probably critical to infect human cells; these “conserved regions” could be promising targets for universal vaccines.
Kita melihat ke masa lalu. Ada bagian penting dari hemaglutinin yang tidak banyak berubah dan mungkin penting untuk menginfeksi sel manusia. “Wilayah konservasi” ini bisa menjadi target menjanjikan untuk vaksin universal.
But there's a problem that's hindered classical vaccine production. Many conserved regions are in the neck, and it’s tough to get the immune system to react to the neck.
Namun, ada masalah yang menghambat produksi vaksin standar. Kebanyakan wilayah konservasi terletak di leher virus, dan sulit bagi sistem imun untuk menyerang bagian leher.
Also, because influenza-like viruses have been around for hundreds of millions of years, there may not be a single region that’s common across all species and subtypes of influenza.
Selain itu, karena virus mirip influenza telah ada selama ratusan juta tahun, mungkin tak ada bagian yang sama yang dimiliki semua spesies dan subtipe influenza.
But there’s promising science in development.
Tetapi ada pengembangan ilmu yang menjanjikan.
Remember this? This is a protein called ferritin; Its normal purpose is to store and move iron. But it’s also the rough size and shape of a small virus. And if you attach viral proteins to it, like this, you’d have something that looks, to an immune system, like a virus— but would be completely harmless and very engineerable.
Ingat ini? Ini adalah protein yang disebut feritin. Tugasnya adalah menyimpan dan memindahkan zat besi. Tetapi ia juga mendekati ukuran dan bentuk virus kecil. Jika kalian menempelkan protein virus padanya, seperti ini, kalian memperoleh sesuatu yang terlihat seperti virus bagi sistem imun, tetapi sama sekali tidak berbahaya dan dapat direkayasa.
Recently, scientists engineered a ferritin nanoparticle to present 8 identical copies of the neck region of an H1 flu virus. They vaccinated mice with the nanoparticle, then injected them with a lethal dose of a completely different subtype, H5N1. All the vaccinated mice lived; all the unvaccinated ones died.
Baru-baru ini, para ilmuwan merekayasa nanopartikel feritin untuk menyajikan delapan salinan serupa dari daerah leher virus flu H1. Mereka memvaksinasi tikus dengan nanopartikel, lalu menyuntikkan subtipe yang berbeda dengan dosis mematikan, H5N1. Tikus yang divaksinasi hidup, dan tikus yang tidak divaksinasi mati.
Going one step beyond that, there may be conserved regions that we could take advantage of across different-but-related virus species— like SARS-CoV-2, MERS, and a few coronaviruses which cause some common colds.
Selangkah lebih jauh, mungkin ada wilayah konservasi yang dapat digunakan untuk spesies virus yang berbeda tetapi masih berkaitan, seperti SARS-CoV-2, MERS, dan beberapa virus corona yang menyebabkan batuk pilek.
Over the past few decades, a different part of the immune system has come into clearer focus. Instead of antibodies, this part of the immune system uses a vast array of T cells that kill, for example, cells that have been infected by a virus. Vaccines that train this part of the immune system, in addition to the antibody response, could provide broader protection.
Dalam beberapa dekade, bagian lain sistem imun telah menjadi perhatian. Alih-alih antibodi, bagian sistem imun ini menggunakan beragam sel T yang membunuh, misalnya, sel yang terinfeksi virus. Vaksin yang melatih bagian sistem imun ini, selain respons antibodi, dapat memberikan perlindungan yang lebih luas
A universal flu vaccine would be a monumental achievement in public health.
Vaksin flu universal akan menjadi prestasi luar biasa dalam kesehatan masyarakat.
A fully universal vaccine against all infectious disease is— for the moment— squarely in the realm of science fiction, partially because we have no idea how our immune system would react if we tried to train it against hundreds of different diseases at the same time. Probably not well.
Vaksin universal yang sepenuhnya melawan semua penyakit menular— untuk saat ini— masih berada di ranah fiksi ilmiah, sebagian karena kita tak tahu bagaimana sistem imum kita akan bereaksi jika kita melatihnya melawan ratusan penyakit berbeda di saat yang bersamaan. Mungkin hasilnya buruk.
But that doesn’t mean it’s impossible. Look at where medicine is today compared to where it was two centuries ago. Who knows what it’ll look like in another 50 or 100 years— maybe some future groundbreaking technology will bring truly universal vaccines within our grasp.
Tetapi bukan berarti tidak mungkin. Lihatlah perkembangan ilmu kedokteran sekarang dibandingkan dua abad lalu. Siapa yang tahu perkembangannya dalam 50 atau 100 tahun lagi. Mungkin beberapa terobosan teknologi di masa depan dapat membawa vaksin universal sejati ke dalam genggaman kita.