Konservasi dan Shared Epitop
Antigenik antara Virus Influenza pada Babi (Swine) dan Manusia: Implikasi untuk
Imunitas Silang dan Desain Vaksin
ABSTRAK
Babi
(swine) memainkan peran penting sebagai reservoir dan “mixing vessel” dalam
evolusi virus influenza A, memungkinkan reassortment dan kemunculan strain
zoonotik yang dapat menginfeksi manusia. Sebagai dasar potensi proteksi silang
dan desain vaksin lintas-spesies, penting untuk mengevaluasi sejauh mana epitop
antigenik — baik target B-sel (antibodi) maupun T-sel — antara isolat influenza
dari babi dan manusia konservatif (shared). Dalam artikel review ini, kami
menelaah publikasi ilmiah dari 2010–2025 yang memetakan epitop pada virus
influenza babi dan membandingkannya dengan data epitop manusia, termasuk studi
eksperimental (monoklonal antibodi, tetramer SLA, respon T-sel) serta analisis
bioinformatika (prediksi epitope, analisis konten epitope seperti EpiCC). Kami
menyimpulkan bahwa terdapat sejumlah epitop internal (misalnya pada protein NP,
M1) dan epitop B-cell konservatif (misalnya epitop “stem” HA, region M2/NA
tertentu) yang shared antara virus swine dan manusia, memungkinkan respons
T-sel dan antibodi silang-reaktif. Sebaliknya, epitop antigenik pada kepala HA
cenderung lebih bervariasi, membatasi netralisasi silang oleh antibodi
spesifik. Implikasi penting termasuk potensi untuk vaksin universal berbasis
epitope lintas-spesies dan pentingnya surveilans genomik epitope dalam populasi
babi guna mendeteksi munculnya strain zoonotik. Namun, bukti fungsional masih
terbatas dan diperlukan studi lanjutan.
PENDAHULUAN
Virus influenza A (IAV) menunjukkan
kemampuan evolusi cepat melalui dua mekanisme utama: antigenic drift
(mutasi bertahap) dan antigenic shift (reassortment genetik). Babi
dikenal sebagai “mixing vessel” karena dapat terinfeksi oleh virus
influenza dari unggas, babi, maupun manusia, sehingga memungkinkan pertukaran
segmen gen — dan potensi munculnya strain baru yang bisa menjangkau manusia.
Fenomena ini terbukti pada pandemi 2009 (H1N1pdm09), yang melibatkan segmen gen
dari strain babi, manusia, dan burung (1).
Kemampuan virus lintas spesies ini
menimbulkan pertanyaan kritis bagi imunologi dan kesehatan masyarakat: apakah
sistem imun manusia (atau babi) bisa mengenali virus zoonotik baru melalui
epitope yang sudah ada? Apakah ada konservasi epitop — baik bagi B-sel maupun
T-sel — antara virus swine dan manusia, sehingga memungkinkan proteksi silang
dan mitigasi dampak epidemi? Memetakan dan mengevaluasi shared epitope ini
penting bagi strategi vaksin universal dan surveilans zoonosis.
Beberapa penelitian telah memetakan
epitop pada IAV-S (swine influenza virus), baik dengan pendekatan
tetramer SLA, mAb babi, maupun melalui analisis bioinformatika (2–7). Namun,
sintesis komprehensif terkait shared epitope dengan isolat manusia dan
implikasinya kurang tersedia. Oleh karena itu, artikel ini menyajikan review
literatur 15 tahun terakhir (2010–2025) mengenai konservasi dan kesamaan epitop
antara virus influenza babi dan manusia, serta membahas tantangan, peluang
vaksinasi, dan kebutuhan penelitian lanjut.
METODE
Strategi Pencarian Literatur
Tinjauan literatur dilakukan dengan
mencari artikel peer-review dalam PubMed, PMC, dan basis data epitope seperti
IEDB. Kata kunci mencakup “swine influenza epitope”, “swine influenza
T cell epitopes”, “swine monoclonal antibody influenza”, “swine
human cross-reactive epitopes”, “EpiCC swine human”, dan “SLA MHC
influenza”.
Rentang publikasi dibatasi tahun
2010–2025 dan artikel dipilih jika memuat data pemetaan epitope eksperimental
atau analisis konservasi epitope swine–human.
Data Ekstraksi
Data yang diambil mencakup jenis
virus, protein target (HA, NA, NP, M1), jenis epitope, metode pemetaan, serta
bukti konservasi epitope atau cross-reactivity terhadap isolat manusia.
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Shared Epitop B-cell: Bukti dari
Monoklonal Antibodi Babi
Holzer et al. mengembangkan
panel mAb dari babi yang terinfeksi H1N1pdm09 dan menunjukkan bahwa antibodi
babi mengenali dua epitop immunodominan pada HA yang identik dengan target
antibodi manusia (1). Menariknya, salah satu epitop tersebut tidak dikenali
oleh ferret, menunjukkan bahwa babi dapat mengidentifikasi epitop relevan yang
mungkin tidak muncul pada model hewan lain.
Antibodi porcine tersebut mampu
menurunkan viral load dan patologi paru secara signifikan pada babi,
meskipun shedding nasal belum sepenuhnya dihilangkan (1). Ini
mengindikasikan adanya epitope HA yang shared antara babi dan manusia dan
potensial menjadi target vaksin lintas-spesies.
2. Shared Epitop T-cell: SLA
vs HLA
Pemetaan epitop T-cell dilakukan
melalui SLA tetramer dan analisis CTL. Pedersen et al. mengidentifikasi epitope
influenza yang dipresentasikan oleh SLA class I dan menunjukkan keberagaman
spesifisitas CTL pada babi (3).
Studi lain oleh Fan et al.
menunjukkan bahwa 10 epitope influenza A mampu berikatan stabil dengan
SLA-3*hs0202, dan delapan di antaranya sebelumnya dilaporkan sebagai epitope
HLA-A2 manusia (4). Ini menunjukkan bahwa swine MHC I (SLA) memiliki tumpang
tindih spesifisitas dengan HLA, menyediakan dasar molekuler bagi imunitas
silang.
3. Respons T-sel Heterolog pada
Babi
Talker et al. menunjukkan
bahwa infeksi influenza pada babi menyebabkan akumulasi sel T CD4+ dan CD8+
multifunctional (IFN-γ+, TNF-α+) di paru dengan cross-reactivity terhadap
strain heterolog (2). Respons terhadap protein internal seperti NP dan M1
sangat kuat, mendukung konsep bahwa epitope internal cenderung lebih
konservatif lintas spesies.
Temuan ini paralel dengan respons
imun manusia terhadap influenza, di mana NP adalah target dominan T-sel CD8+.
4. Prediksi Bioinformatika:
Konservasi Epitop T-sel Swine vs Human
Menggunakan EpiMatrix, De Groot et
al. membandingkan epitope T-cell antara S-OIV H1N1 2009 dengan vaksin
manusia 2008–2009 dan menemukan bahwa lebih dari 50% epitope T-helper dan CTL
pada HA bersifat konservatif (5).
Analisis terbaru oleh Tan et al.
menggunakan EpiCC menunjukkan bahwa cakupan epitope vaksin swine komersial AS
terhadap virus G4 hanya ~35,7%, sedangkan beberapa vaksin di Eropa mencapai
>60% (6). Hal ini menggarisbawahi bahwa konservasi epitope sangat bergantung
pada lini virus dan wilayah sirkulasi.
5. Implikasi untuk Desain Vaksin
Universal/Epitope-Focused
Pendekatan epitope engineering
seperti Epigraph telah menghasilkan vaksin HA swH3 yang memicu antibodi dan
T-sel yang luas terhadap strain swine dan beberapa strain human (7). Hal ini
menunjukkan bahwa dengan memilih region HA konservatif (misalnya stem) dan
epitop internal, desain vaksin universal berbasis epitope lintas-spesies sangat
memungkinkan.
6. Tantangan dan Batasan
Meskipun terdapat shared
epitopes, sejumlah hambatan tetap ada:
Meskipun terdapat epitop bersama (shared
epitopes), epitope antigenik pada kepala hemagglutinin (HA) bersifat sangat
bervariasi, sehingga kemampuan antibodi penetral lintas-strain menjadi
terbatas.
Sebagian besar epitope yang
diprediksi secara in silico belum melalui proses validasi fungsional,
sehingga relevansi imunologisnya dalam konteks infeksi alami masih belum dapat
dipastikan.
Keanekaragaman alel MHC/HLA pada
populasi yang sangat luas menyebabkan cakupan respons imun yang ditargetkan
vaksin dapat berbeda secara signifikan antarwilayah dan antarpopulasi.
Terlepas dari keberadaan epitop
yang relatif konservatif, mekanisme immune escape tetap dapat muncul
sebagai konsekuensi dari tekanan seleksi yang diinduksi oleh vaksinasi.
KESIMPULAN
Literatur 2010–2025 menunjukkan
bahwa terdapat epitop internal (NP, M1) dan epitop B-cell konservatif (HA stem,
M2e, NA epitopes) yang shared antara influenza swine dan manusia (1–7). Ini
memberi dasar imunologis bagi proteksi silang dan strategi vaksin universal
berbasis epitope. Namun, variasi HA head dan heterogenitas MHC tetap
menjadi tantangan besar.
Integrasi surveilans genomik,
pemetaan epitope eksperimental, dan desain vaksin poliepitope perlu menjadi
prioritas penelitian di masa depan.
DAFTAR
PUSTAKA
- Holzer B, Rijal P, McNee A, Paudyal B, Martini V,
Clark B, Manjegowda T, Salguero FJ, Bessell E, Schwartz JC, Moffat K,
Pedrera M, Graham SP, Noble A, Placido MB, La Ragione RM, Mwangi W,
Beverley P, McCauley JW, Daniels RS, Hammond JA, Townsend AR, Tchilian E.
Protective porcine influenza virus-specific monoclonal antibodies
recognize similar haemagglutinin epitopes as humans. PLoS Pathog.
2021;17(3):e1009330. DOI:10.1371/journal.ppat.1009330. PMC+1
- Talker SC, Stadler M, Koinig HC, Mair KH,
Rodríguez-Gómez IM, Graage R, Zell R, Dürrwald R, Starick E, Harder T,
Weissenböck H, Lamp B, Hammer SE, Ladinig A, Saalmüller A, Gerner W.
Influenza A Virus Infection in Pigs Attracts Multifunctional and Cross-Reactive
T Cells to the Lung. Journal of Virology. 2016 Sep
29;90(20):9364-9382. doi:10.1128/JVI.01211-16. PMID: 27512056; PMCID:
PMC5044846.
- Pedersen LE, Breum SØ, Riber U, Larsen LE,
Jungersen G. Identification of swine influenza virus epitopes and analysis
of multiple specificities expressed by cytotoxic T cell subsets. Virol
J. 2014; 11:163. doi:10.1186/1743-422X-11-163. PMCID: PMC4161877.
- Fan S, Wang Y, Wang X, et al. Analysis of the
affinity of influenza A virus protein epitopes for swine MHC I by a
modified in vitro refolding method indicated cross-reactivity between
swine and human MHC I specificities. Immunogenetics. 2018
Oct;70(10):671–680. doi:10.1007/s00251-018-1070-6. PMID: 29992375.
- De Groot AS, Moise L, Liu R, Gutierrez AH,
Tassone R, Bailey-Kellogg C, Martin WD. Immunoinformatic comparison of
T-cell epitopes contained in novel swine-origin influenza A (H1N1) virus
with epitopes in 2008–2009 conventional influenza vaccine. Vaccine.
2009 Dec 18;27(52): 7079–7084. doi:10.1016/j.vaccine.2009.09.077.
PMID:19800446.
- Tan S, Moise L, Pearce DS, Kyriakis CS, Gutiérrez
AH, Ross TM, Bahl J, De Groot AS. H1N1 G4 swine influenza T cell epitope
analysis in swine and human vaccines and circulating strains uncovers
potential risk to swine and humans. Influenza Other Respir Viruses.
2022;17(1): e13058. DOI:10.1111/irv.13058. PubMed+1
- Bullard BL, Corder BN, DeBeauchamp J, Rubrum A,
Korber B, Webby RJ, Weaver EA, et al. Epigraph hemagglutinin vaccine
induces broad cross-reactive immunity against swine H3 influenza virus.
Nat Commun. 2021 Feb 22;12(1):1203. doi:10.1038/s41467-021-21508-6.
PMID:33619277; PMCID: PMC7900167.
#Influenza
#Zoonosis
#Epitop
#VaksinUniversal
#SwineFlu

