Di Balik Suntikan Vaksin

Fakta Mengejutkan tentang Tantangan Produksi Vaksin Skala Besar!

 

Semua orang bicara soal pentingnya vaksin—tapi tahukah Anda betapa rumit dan penuh tantangan proses pembuatannya? Efektivitas vaksin sebagai alat kesehatan masyarakat sangat bergantung pada distribusi luas ke jutaan orang, mulai dari anak-anak hingga dewasa. Namun, di balik kemudahan satu kali suntik, tersembunyi proses produksi yang kompleks dan penuh hambatan: mulai dari teknologi canggih, penyimpanan ekstrem, hingga risiko kontaminasi. Artikel ini akan membongkar seluk-beluk produksi vaksin, dari tahap isolasi antigen hingga tantangan global rantai pasok—yang semuanya menentukan apakah vaksin bisa menyelamatkan jutaan nyawa atau gagal di tengah jalan.

 

Efektivitas vaksin sebagai alat kesehatan masyarakat bergantung pada pemberiannya secara luas kepada populasi besar, yang mencakup anak-anak dan dewasa. Hal ini memerlukan produksi vaksin dalam skala besar, suatu proses yang seringkali menghadirkan tantangan yang signifikan.

 

Tahapan Produksi Vaksin

 

Produksi vaksin melibatkan beberapa tahapan utama. Proses manufaktur ini meliputi:

• Persiapan Antigen (inaktivasi/atenuasi): Tahap ini berfokus pada pembuatan komponen antigen vaksin. Ini dapat melibatkan inaktivasi/pembunuhan patogen (misalnya, Hepatitis A, flu), pelemahannya, atau produksi komponen antigenik spesifik.

• Pemurnian: Antigen yang telah disiapkan kemudian dimurnikan untuk menghilangkan bahan yang tidak diinginkan dan memastikan kualitas serta keamanannya.

• Formulasi: Antigen yang telah dimurnikan dikombinasikan dengan bahan-bahan lain, seperti adjuvan (untuk meningkatkan respons imun), stabilisator (untuk mempertahankan potensi vaksin), dan pengawet (untuk mencegah kontaminasi bakteri), untuk membuat sediaan vaksin akhir.

 

Tantangan dalam produksi vaksin skala besar

 

Produksi vaksin menggunakan beragam teknologi yang beragam dan terus berkembang, mulai dari metode tradisional hingga pendekatan mutakhir seperti partikel mirip virus, vaksin mRNA, dan sistem berbasis tanaman.

 

Pengembangan vaksin modern memanfaatkan teknologi-teknologi baru ini untuk menciptakan vaksin yang lebih aman dan lebih efektif sekaligus meningkatkan stabilitas, formulasi, dan pengiriman [1].

 

Teknologi vaksin baru, seperti vaksin berbasis vektor virus dan asam nukleat, sangat penting untuk memungkinkan pengembangan yang cepat dan produksi skala besar guna memerangi ancaman pandemi dan bakteri yang resistan antibiotik [2] secara efektif.

 

Masing-masing teknologi baru ini menghadirkan tantangan dan keunggulan unik terkait keamanan, biaya, dan skalabilitas. Tantangan utama meliputi kompleksitas manufaktur, optimalisasi pengujian, dan keterbatasan kapasitas manufaktur global [3].

 

Misalnya, penggunaan vaksin berbasis mRNA secara global (misalnya, Pfizer, Moderna) saat ini dibatasi oleh persyaratan penyimpanan ultradingin. Hal ini menyoroti perlunya strategi untuk meningkatkan stabilitas pada suhu yang lebih tinggi, terutama untuk negara-negara dengan sumber daya terbatas [4]. Kegagalan dalam menangani masalah rantai pasokan vaksin secara memadai dapat secara signifikan mengurangi dampak dari vaksin yang paling efektif sekalipun [5].

 

Produksi antigen mikroba

 

Tahap awal produksi vaksin melibatkan pembuatan antigen dari mikroba target. Hal ini dapat dicapai melalui berbagai metode.

 

Virus, misalnya, dapat dikultur dalam sel primer, seperti telur ayam (seperti dalam produksi vaksin influenza), atau dalam galur sel atau sel manusia yang dikultur (misalnya, untuk Hepatitis A). Antigen bakteri, seperti yang digunakan dalam vaksin Haemophilus influenzae tipe b, seringkali diproduksi dalam bioreaktor.

 

Atau, antigen tersebut dapat berupa toksin atau toksoid yang berasal dari organisme (misalnya, difteri atau tetanus), atau dapat terdiri dari komponen spesifik mikroorganisme. Komponen-komponen ini, termasuk protein atau bagian lain, dapat diproduksi menggunakan teknologi rekombinan dalam sistem seperti khamir, bakteri, atau kultur sel. Vaksin hidup yang dilemahkan dibuat dengan melemahkan bakteri atau virus menggunakan metode seperti perlakuan kimia atau panas (misalnya, MMR, demam kuning).

 

Isolasi antigen

 

Setelah pembuatan antigen, antigen diisolasi dari sel atau media tempat antigen tersebut diproduksi. Virus hidup yang dilemahkan mungkin memerlukan pemurnian lebih lanjut yang minimal.

 

Namun, protein rekombinan biasanya menjalani prosedur pemurnian yang ekstensif, seringkali melibatkan ultrafiltrasi dan berbagai bentuk kromatografi kolom, sebelum layak untuk diberikan.

 

Adjuvan, penstabil, dan pengawet vaksin

 

Proses pengembangan dan produksi vaksin dapat menjadi tantangan karena potensi inkompatibilitas dan interaksi antara berbagai antigen dan komponen vaksin lainnya.

 

Setelah produksi dan pemurnian antigen, vaksin diformulasikan dengan menggabungkan antigen dengan adjuvan, penstabil, dan pengawet.

 

Adjuvan ditambahkan untuk meningkatkan respons imun terhadap antigen. Misalnya, adjuvan aluminium mencapai peningkatan ini dengan memodulasi fungsi sel sentinel, seperti makrofag dan sel dendritik, yang menginduksi polarisasi dan aktivasinya [6]. Stabilisator seperti laktalbumin hidrolisat-sukrosa (LS) atau trehalosa dihidrat (TD) memperpanjang masa simpan vaksin dengan mempertahankan titer virus yang dibutuhkan untuk periode yang lebih lama selama rekonstitusi [7].

 

Pengawet juga penting untuk meningkatkan masa simpan produk. Selain itu, pengawet seperti 2-fenoksietanol sangat penting untuk mencegah kontaminasi mikroba dalam vial vaksin multidosis [8].

 

Kontrol kualitas dan keamanan dalam pembuatan vaksin

 

Produk harus dilindungi dari kontaminasi udara, air, dan manusia. Sebaliknya, lingkungan harus dilindungi dari tumpahan antigen.

Oleh karena itu, perhatian yang cermat terhadap integritas produk dan keamanan lingkungan sangat penting dalam seluruh proses pembuatan vaksin.

 

REFERENSI

1.     Josefsberg, J., & Buckland, B. (2012). Vaccine process technology. Biotechnology and Bioengineering, 109. https://doi.org/10.1002/bit.24493.

2.     Rauch, S., Jasny, E., Schmidt, K., & Petsch, B. (2018). New Vaccine Technologies to Combat Outbreak Situations. Frontiers in Immunology, 9. https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.01963.

3.     Ejeta, F. (2022). Challenges of Developing Novel Vaccines and Large Scale Production Issues. J Drug Res Dev, 8(2), 2470-1009. https://doi.org/10.16966/2470-1009.171.

4.     Uddin, M., & Roni, M. (2021). Challenges of Storage and Stability of mRNA-Based COVID-19 Vaccines. Vaccines, 9. https://doi.org/10.3390/vaccines9091033.

5.     Lee, B., & Haidari, L. (2017). The importance of vaccine supply chains to everyone in the vaccine world. Vaccine, 35 35 Pt A, 4475-4479. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2017.05.096.

6.     Danielsson, R., & Eriksson, H. (2021). Aluminium adjuvants in vaccines - A way to modulate the immune response. Seminars in cell & developmental biology. https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2020.12.008.

7.     Sarkar, J., Sreenivasa, B., Singh, R., Dhar, P., & Bandyopadhyay, S. (2003). Comparative efficacy of various chemical stabilizers on the thermostability of a live-attenuated peste des petits ruminants (PPR) vaccine. Vaccine, 21 32, 4728-35. https://doi.org/10.1016/S0264-410X(03)00512-7.

8.     Khandke, L., Yang, C., Krylova, K., Jansen, K., & Rashidbaigi, A. (2011). Preservative of choice for Prev(e)nar 13™ in a multi-dose formulation. Vaccine, 29 41, 7144-53. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2011.05.074.

 

SUMBER:

Dr. Luis Vaschetto, Ph.D. Vaccine Production. https://www.news-medical.net/health/Vaccine-Production.aspx