Vaksin asid ribonukleik utusan atau messenger RNA (mRNA) telah menjadi salah satu penemuan saintifik paling penting dalam sejarah perubatan moden.

Ia memainkan peranan utama dalam mengawal pandemik COVID-19 dan kejayaannya membuka pintu kepada era baharu dalam bidang perubatan.

Untuk memahami mengapa vaksin jenis ini sangat berpengaruh, kita perlu melihat bagaimana ia berfungsi dan teknologi yang memungkinkannya.

Apa Itu mRNA?

mRNA ialah sejenis bahan genetik yang wujud secara semula jadi dalam sel kita. Ia berfungsi sebagai arahan, memberitahu sel protein apa yang perlu dihasilkan.

DNA boleh dianggap sebagai pelan induk yang disimpan dalam nukleus sel, manakala mRNA ialah salinan kecil arahan yang dihantar ke kilang protein iaitu ribosom.

Setelah ribosom membaca mRNA, ia menyusun asid amino menjadi protein yang melakukan pelbagai fungsi penting dalam tubuh.

Idea asas vaksin mRNA ialah; daripada menyuntik virus yang dilemahkan atau serpihan protein, kita memberi sel arahan untuk menghasilkan sebahagian kecil virus yang tidak berbahaya.

Sistem imun kemudian mengenal pasti protein ini sebagai penceroboh dan membina pertahanan terhadapnya.

Bagaimana Vaksin mRNA Berfungsi

Prosesnya boleh dihuraikan dalam empat langkah utama:

Penyampaian Arahan
Vaksin mengandungi untaian mRNA sintetik yang dibungkus dalam nanopartikel lipid iaitu sfera lemak kecil yang melindungi mRNA rapuh dan membantu ia masuk ke dalam sel. Setelah disuntik ke dalam otot, zarah ini bergabung dengan membran sel lalu melepaskan mRNA.
Penghasilan Protein
Di dalam sel, ribosom membaca mRNA dan menghasilkan protein virus. Dalam vaksin COVID-19, protein ini ialah spike protein iaitu struktur berbentuk mahkota yang digunakan virus untuk melekat pada sel manusia.
Pengenalan oleh Sistem Imun
Protein virus bergerak ke permukaan sel, di mana sistem imun mengenalinya sebagai sesuatu yang asing. Sel imun bertindak balas dengan menghasilkan antibodi dan melatih sel-T untuk mencari serta memusnahkan apa sahaja yang membawa protein itu.
Pembentukan Memori Imun
Selepas mRNA vaksin terurai dan hilang dari badan, sistem imun tetap menyimpan memori. Jika virus sebenar muncul kemudian, badan sudah bersedia dengan tindak balas pantas dan kuat.

Apa yang Membezakan Vaksin mRNA

Vaksin tradisional biasanya melibatkan pembiakan virus dalam makmal, melemahkan atau mematikannya, kemudian mengekstrak protein.

Proses ini boleh mengambil masa berbulan-bulan atau bertahun-tahun. Vaksin mRNA sebaliknya terus melangkau ke bahagian arahan.

Sebaik sahaja kod genetik virus diketahui, vaksin mRNA boleh direka dalam masa beberapa minggu.

Ini terbukti penting ketika menghadapi COVID-19. Hanya beberapa hari selepas genom virus diterbitkan pada Januari 2020, para penyelidik sudah menghasilkan calon vaksin.

Ujian klinikal dan pemeriksaan keselamatan masih mengambil masa, tetapi pembangunan awal berlaku dengan sangat pantas.

Perbezaan penting lain: vaksin mRNA tidak mengandungi virus hidup, jadi tiada risiko menyebabkan jangkitan.

Ia juga tidak bergabung dengan DNA, kerana mRNA hanya berada dalam sitoplasma dan akan terurai secara semula jadi selepas tempoh singkat.

Teknologi di Sebalik Vaksin mRNA

Kejayaan vaksin mRNA bergantung pada puluhan tahun penyelidikan. Konsep ini bukan baru, ahli sains sudah bereksperimen dengan mRNA sejak awal 1990-an.

Namun beberapa halangan teknologi perlu diselesaikan dahulu.

1. Penstabilan mRNA

RNA sangat rapuh. Sel kita penuh dengan enzim yang cepat menghancurkannya. Penyelidik mengubah suai blok asas RNA supaya lebih stabil dan tidak mudah mencetuskan reaksi imun yang tidak diingini.

2. Pembungkusan dalam Nanopartikel Lipid

RNA yang tidak dilindungi sukar memasuki sel dan akan musnah dengan cepat. Penyelesaiannya ialah nanopartikel lipid iaitu sfera kecil daripada molekul lemak.

Ia bukan sahaja melindungi mRNA tetapi juga bergabung dengan membran sel untuk menyampaikan arahan ke dalam sel.

3. Reka Bentuk Tepat

Vaksin mRNA direka dengan teliti. Ia sering merangkumi urutan tambahan yang membantu ribosom memulakan dan menghentikan penghasilan protein dengan lebih berkesan.

Perubahan kecil dalam kod boleh meningkatkan jumlah protein yang dihasilkan dan tempoh penghasilannya.

Gabungan kemajuan ini menjadikan molekul rapuh ini asas kepada vaksin moden.

Kelebihan Vaksin mRNA

Pembangunan Pantas – Sebaik sahaja kod genetik patogen diketahui, saintis boleh mereka vaksin mRNA dengan segera.
Fleksibiliti – Platform ini boleh disesuaikan untuk pelbagai penyakit hanya dengan menukar kod genetik protein sasaran.
Tindak Balas Imun Kuat – Vaksin mRNA merangsang penghasilan antibodi dan juga sel-T, memberikan perlindungan yang kukuh.
Tiada Virus Hidup – Mengurangkan risiko berbanding vaksin tradisional yang menggunakan virus hidup atau dilemahkan.

Keterbatasan dan Cabaran

Walaupun berkesan, vaksin mRNA mempunyai cabaran:

Keperluan Penyimpanan Sejuk – Versi awal memerlukan penyimpanan dalam suhu sangat rendah, walaupun formula baru semakin stabil.
Kesan Sampingan Jangka Pendek – Ramai orang mengalami keletihan, demam atau sakit di tempat suntikan. Ia juga boleh menjadi tanda bahawa sistem imun sedang bertindak balas.
Akses Sejagat – Pengeluaran canggih dan keperluan rantaian sejuk menyukarkan penghantaran ke negara berpendapatan rendah.

Cabaran penggunaan vaksin jenis mRNA ini masih berterusan, bagi kes vaksin COVID-19, vaksin mRNA dilaporkan boleh meningkatkan risiko kepada penyakit jantung dalam kalangan penerima vaksin berusia 12-24 tahun.

Penyelidik kini sedang meningkatkan kestabilan, kemudahan penghantaran dan keberkesanan kos agar teknologi ini dapat digunakan di seluruh dunia.

Masa Depan Teknologi mRNA

Kejayaan vaksin COVID-19 telah merangsang minat besar untuk mengaplikasikan teknologi ini kepada penyakit lain:

Influenza – Suntikan tahunan selesema boleh digantikan dengan versi mRNA yang lebih berkesan dan cepat disesuaikan.
HIV – Cabaran lama, tetapi fleksibiliti mRNA memberi harapan strategi baharu.
Kanser – Vaksin kanser peribadi sedang dibangunkan menggunakan mRNA untuk melatih sistem imun mengenali protein unik pada tumor.
Penyakit Berjangkit Lain – Penyelidikan sedang dijalankan untuk malaria, Zika, rabies, dan banyak lagi.

Selain vaksin, mRNA juga sedang diterokai dalam bidang perubatan regeneratif dan terapi penggantian protein.

Titik Peralihan dalam Perubatan

Pengenalan vaksin mRNA semasa pandemik COVID-19 merupakan detik bersejarah. Ia membuktikan teknologi ini bukan sahaja berfungsi, malah boleh dihasilkan dalam skala global dengan cepat. Walaupun masih ada cabaran, asas kepada pendekatan baharu ini sudah kukuh.

Intinya cukup elegan: daripada menghantar protein terus, kita hanya menghantar arahan dan membiarkan sel tubuh menghasilkan sendiri. Kaedah ini menggunakan mesin biologi semula jadi tubuh untuk melindungi kesihatan manusia.

Dengan lebih banyak penyelidikan dan pembangunan, teknologi mRNA berpotensi mengubah landskap perubatan dengan cara yang baru sahaja kita mula fahami.

Rujukan