Partikel Kecil, Dampak Besar: Rahasia Nanopartikel Lipid di Balik Sukses Vaksin mRNA COVID-19

 

 Abstrak Grafis

 

Nanopartikel Lipid dalam Pengembangan Vaksin mRNA untuk COVID-19

 

RINGKASAN

Penyakit coronavirus (COVID-19) pertama kali dilaporkan pada Desember 2019 di Provinsi Hubei, Tiongkok. Hingga 9 Desember 2021, sindrom pernapasan akut parah akibat coronavirus-2 (SARS-CoV-2) telah menginfeksi 266.018.810 orang di seluruh dunia dengan 5.265.092 kematian. Wabah pandemi COVID-19 telah menyebabkan krisis kesehatan masyarakat yang parah di seluruh dunia. Asam nukleat telah berkembang sebagai kandidat potensial untuk mengobati berbagai penyakit.

 

Nanopartikel lipid (Lipid Nanoparticles atau LNP) memiliki potensi besar untuk mengantarkan asam nukleat, termasuk mRNA. Dua vaksin berbasis mRNA, yaitu BNT162b2 (Pfizer-BioNTech) dan mRNA-1273 (Moderna), telah diberikan izin penggunaan darurat (Emergency Use Authorization atau EUA) oleh Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (US-FDA) untuk mencegah COVID-19 yang disebabkan oleh SARS-CoV-2. Kedua vaksin tersebut dikembangkan menggunakan teknologi LNP.

Artikel ini berfokus pada diskusi potensi aplikasi LNP dalam pengembangan dan pengantaran vaksin mRNA untuk COVID-19.

1.  Nanopartikel Lipid

 

Dr. Alec D. Bangham, seorang ahli hematologi asal Inggris, adalah orang pertama yang mendeskripsikan liposom pada tahun 1961 di Babraham Institute, Cambridge. Pada awal tahun 1970-an, G. Gregoriadis mengusulkan bahwa liposom dapat digunakan sebagai pembawa untuk penghantaran obat. Liposom adalah vesikel mikroskopis yang terdiri atas membran fosfolipid bilayer yang serupa dengan membran sel. Liposom dapat digunakan untuk mengantarkan berbagai zat, termasuk obat yang bersifat hidrofilik maupun hidrofobik, zat diagnostik, protein, DNA, dan RNA. Liposom melindungi obat yang dikandungnya dari enzim metabolik dan lingkungan biologis.

 

Liposom konvensional mudah dikeluarkan dari darah. Oleh karena itu, liposom yang distabilisasi secara sterik (stealth liposomes) diperkenalkan untuk menghindari eliminasi cepat dari darah serta memberikan karakteristik farmakokinetik yang lebih menguntungkan setelah pemberian. Hal ini dilakukan dengan melapisi permukaan liposom menggunakan zat hidrofilik, biasanya turunan polietilen glikol (PEG). Selain itu, komposisi bilayer lipid dapat dimodifikasi sehingga memungkinkan pembentukan kompleks dengan gen dan transportasi obat ke dalam sitosol melalui jalur endosom/ lisosom.

 

Formulasi berbasis liposom pertama kali diperkenalkan di pasaran pada awal 1990-an. Istilah lipid nanoparticle (LNP) mulai digunakan pada awal 1990-an. LNP berbeda dari liposom dalam hal struktur internalnya, di mana LNP membentuk struktur misel di dalam intinya, yang dapat dimodifikasi dengan mengubah parameter formulasi untuk mendapatkan karakteristik yang diinginkan.

 

Nanopartikel telah banyak diteliti untuk penghantaran berbagai jenis obat dan asam nukleat. Dibandingkan dengan nanokarier lainnya, LNP menawarkan beberapa keunggulan, seperti stabilitas yang lebih tinggi, biaya produksi yang lebih rendah, serta kemampuan untuk diproduksi secara massal menggunakan teknik seperti mikrofluidik. LNP juga menunjukkan toksisitas seluler dan imunogenisitas yang lebih rendah dibandingkan liposom. Selain itu, LNP memiliki efisiensi enkapsulasi asam nukleat yang tinggi dengan peningkatan efisiensi transfeksi.

 

Sebuah penelitian oleh Ndeupen et al. pada tikus menunjukkan bahwa LNP yang digunakan dalam vaksin mRNA yang dimodifikasi nukleosida dapat memicu respons inflamasi. LNP menyebabkan peradangan setelah injeksi intradermal dan intramuskular, yang ditandai dengan infiltrasi neutrofil, aktivasi berbagai jalur inflamasi, serta produksi sitokin dan kemokin inflamasi.

 

Kompleksasi asam nukleat dengan lipid bermuatan positif menstabilkan asam nukleat dan melindunginya dari degradasi oleh nuklease, sehingga memungkinkan pengantarannya ke dalam sel. LNP dapat digunakan untuk mengantarkan berbagai jenis obat dan asam nukleat, seperti DNA, mRNA, dan siRNA. Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (US-FDA) telah menyetujui Patisiran (Onpattro®), yang mengandung siRNA yang ditargetkan pada transtiretin dalam formulasi LNP, untuk mengobati polineuropati akibat amiloidosis transtiretin herediter.

 

2.  Vaksin mRNA Berbasis Nanopartikel Lipid untuk COVID-19

 

Penghantaran vaksin mRNA yang efektif merupakan tantangan tersendiri. Muatan positif dan sifat hidrofilik asam nukleat menghambat penyebarannya melintasi membran sel. Selain itu, degradasi oleh nuklease endogen serta penyerapan oleh sel fagosit semakin menghambat penghantaran yang efektif. Oleh karena itu, sistem penghantaran yang efisien, seperti nanokarier, diperlukan untuk penghantaran asam nukleat pada tingkat seluler.

 

Berbagai pembawa telah diteliti untuk penghantaran mRNA, termasuk polimer, lipid, dan turunan protein. LNP telah dipelajari secara sistematis dan berhasil digunakan dalam penghantaran siRNA dan mRNA. Saat ini, banyak LNP yang mengandung mRNA sedang dalam tahap uji klinis untuk pengobatan kanker, infeksi virus, dan penyakit genetik. LNP yang terdiri atas lipid kationik sintetis banyak digunakan sebagai pembawa asam nukleat non-virus.

 

Dalam endosom, pH lebih rendah dibandingkan dengan lingkungan ekstraseluler. Oleh karena itu, setelah endositosis, lipid ionizable dalam LNP menjadi terprotonasi dan bermuatan positif, yang dapat menyebabkan destabilisasi membran dan membantu pelepasan endosomal LNP, sehingga memungkinkan pengantaran material yang terenkapsulasi ke dalam sitosol. Di dalam sitosol, mRNA akan diterjemahkan menjadi protein antigenik yang merangsang produksi antibodi oleh sistem kekebalan tubuh.

 

Penghantaran asam nukleat menggunakan LNP melibatkan adsorpsi LNP pada membran plasma sel dan kemudian diambil ke dalam sel melalui endositosis, diikuti dengan pelepasan asam nukleat di dalam sel. Adsorpsi LNP dan fusi dengan membran plasma didorong oleh interaksi elektrostatis antara muatan negatif membran sel dan muatan positif LNP. Setelah LNP memasuki sel, pelepasan asam nukleat dari pembawa kationik terjadi ketika muatan LNP dinetralkan oleh lipid anionik di dalam sel. Hal ini mengganggu struktur nanopartikel dan menghasilkan bentuk nonlamelar yang memungkinkan pelepasan asam nukleat.

 

LNP-mRNA biasanya dibuat dengan metode pencampuran cepat, umumnya menggunakan microfluidic mixers. Salah satu metode yang sering digunakan adalah pengenceran etanol, di mana larutan etanol ditambahkan ke dalam media berair yang menghasilkan pembentukan nanodroplet. Metode ini menunjukkan efisiensi enkapsulasi asam nukleat yang signifikan, di mana molekul mRNA yang terenkapsulasi terlindungi dari degradasi oleh enzim nuklease.

 

LNP terdiri atas lipid struktural, seperti fosfolipid dan kolesterol, serta lipid PEG. Fungsi lipid-lipid ini adalah untuk menstabilkan partikel, mengontrol ukurannya, dan memberikan kompatibilitas dengan darah. Namun, penting untuk memodifikasi sifat kimia dan mengoptimalkan konsentrasi lipid-lipid ini guna memastikan penghantaran mRNA yang efektif.

 

Modifikasi struktural dari turunan kolesterol meningkatkan penyerapan seluler dan distribusi LNP hingga 25 kali lipat. Sementara itu, lipid PEG memengaruhi ukuran partikel, mencegah agregasi dan destabilisasi, serta mengurangi adsorpsi opsonin pada permukaan LNP, sehingga menghindari opsonisasi dan eliminasi oleh sistem retikuloendotelial (RES), serta memperpanjang waktu paruh dalam sirkulasi darah. Lapisan PEG juga dapat membantu navigasi LNP melalui media kental seperti mukus paru. Struktur kimia lipid PEG, termasuk bagian hidrofilik dan hidrofobiknya, memengaruhi ukuran partikel, penetrasi melintasi membran lipid, serta respons imun. Oleh karena itu, struktur dan konsentrasi lipid PEG perlu dioptimalkan untuk mempertahankan efek stealth dari LNP.

 

Dua vaksin berbasis mRNA, yaitu Pfizer-BioNTech (BNT162b2) dan Moderna (mRNA-1273), telah diberikan izin penggunaan darurat (Emergency Use Authorization atau EUA) oleh US-FDA untuk pencegahan COVID-19 yang disebabkan oleh SARS-CoV-2.

Struktur nanopartikel lipid dan nanopartikel lipid berbasis mRNA.

 

SUMBER

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9238147/

#NanopartikelLipid 

#VaksinmRNA 

#COVID19 

#Nanoteknologi 

#InovasiKesehatan

Informasi Obat Doxorubicin Hydrochloride (Liposomal)

Pelafalan: Doxorubicin Hydrochloride (Liposomal)

Nama Lain:

• Doxil

• Doxil (liposomal)

• Doxorubicin (liposomal)

• Pegylated liposomal doxorubicin

 

Kelas Obat:

Antineoplastik (Antrasiklin)

 

Apa itu doxorubicin hydrochloride (liposomal)?

Doxorubicin hydrochloride (liposomal) adalah obat resep antineoplastik yang telah disetujui oleh Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (FDA) untuk mengobati beberapa jenis kanker tertentu, termasuk kanker ovarium, multiple myeloma, dan sarkoma Kaposi yang terkait dengan AIDS.

 

Sarkoma Kaposi disebabkan oleh infeksi human herpesvirus-8 (HHV-8). Infeksi HHV-8 dapat menjadi infeksi oportunistik (IO) pada penderita HIV. IO adalah infeksi yang lebih sering terjadi atau lebih parah pada orang dengan sistem kekebalan tubuh yang lemah—seperti penderita HIV—dibandingkan dengan orang yang memiliki sistem kekebalan tubuh sehat. Untuk informasi lebih lanjut mengenai infeksi oportunistik, baca lembar fakta HIVinfo berjudul Apa Itu Infeksi Oportunistik?

 

Bagaimana penggunaan doxorubicin hydrochloride (liposomal) pada penderita HIV?

Panduan Pencegahan dan Pengobatan Infeksi Oportunistik pada Orang Dewasa dan Remaja dengan HIV mencakup rekomendasi penggunaan doxorubicin hydrochloride (liposomal) untuk mengobati penyakit yang disebabkan oleh HHV-8, termasuk sarkoma Kaposi lanjut dan multicentric Castleman disease (MCD) pada orang yang menderita baik sarkoma Kaposi maupun MCD.

 

Penggunaan yang direkomendasikan mungkin tidak selalu sesuai dengan indikasi yang disetujui FDA untuk doxorubicin hydrochloride (liposomal). Silakan merujuk ke panduan tersebut untuk informasi lengkap mengenai rekomendasi penggunaan doxorubicin hydrochloride (liposomal) pada orang dewasa dan remaja dengan HIV. Doxorubicin hydrochloride (liposomal) juga mungkin memiliki kegunaan lain yang tidak disebutkan di atas.

 

Apa yang harus saya sampaikan kepada penyedia layanan kesehatan sebelum menggunakan doxorubicin hydrochloride (liposomal)?

Sebelum menggunakan doxorubicin hydrochloride (liposomal), beri tahu penyedia layanan kesehatan Anda mengenai hal-hal berikut:

• Jika Anda alergi terhadap doxorubicin hydrochloride atau obat lain.

• Riwayat kondisi medis yang Anda miliki atau pernah alami, termasuk masalah jantung atau hati.

• Kondisi kesehatan lain yang mungkin menghambat Anda menerima obat melalui infus.

• Jika Anda sedang hamil atau berencana untuk hamil. Doxorubicin hydrochloride (liposomal) dapat membahayakan janin. Diskusikan dengan penyedia layanan kesehatan mengenai risiko dan manfaat penggunaan doxorubicin hydrochloride (liposomal) selama kehamilan.

• Jika Anda sedang menyusui atau berencana untuk menyusui. Untuk penderita HIV di Amerika Serikat, panduan merekomendasikan untuk berkonsultasi dengan penyedia layanan kesehatan guna membahas pilihan pemberian ASI kepada bayi Anda. Penderita HIV dengan beban virus yang tertekan memiliki risiko kurang dari 1% dalam menularkan HIV melalui ASI mereka sendiri.

• Obat resep dan non-resep, vitamin, suplemen nutrisi, serta produk herbal yang sedang atau akan Anda konsumsi. Doxorubicin hydrochloride (liposomal) dapat memengaruhi cara kerja obat atau produk lain, dan sebaliknya. Tanyakan kepada penyedia layanan kesehatan mengenai kemungkinan interaksi antara doxorubicin hydrochloride (liposomal) dengan obat lain yang Anda konsumsi.

• Efek samping yang mungkin terjadi akibat doxorubicin hydrochloride (liposomal). Penyedia layanan kesehatan akan memberi tahu Anda tindakan yang perlu dilakukan jika mengalami efek samping.

 

Bagaimana cara menggunakan doxorubicin hydrochloride (liposomal)?

Doxorubicin hydrochloride (liposomal) diberikan melalui infus intravena dalam jangka waktu tertentu. Obat ini diberikan oleh penyedia layanan kesehatan di rumah sakit atau klinik. Penyedia layanan kesehatan akan menentukan dosis serta frekuensi pemberian doxorubicin hydrochloride (liposomal) sesuai dengan kondisi Anda.

 

Pastikan untuk membaca informasi tertulis yang diberikan oleh penyedia layanan kesehatan mengenai doxorubicin hydrochloride (liposomal).

 

Di mana saya bisa mendapatkan informasi lebih lanjut mengenai doxorubicin hydrochloride (liposomal)?

Informasi lebih lanjut mengenai penggunaan doxorubicin hydrochloride (liposomal) terkait HIV dapat ditemukan dalam Panduan Pencegahan dan Pengobatan Infeksi Oportunistik pada Orang Dewasa dan Remaja dengan HIV.

 

Ringkasan obat versi pasien ini berdasarkan label FDA berikut: Injection (suspension, liposomal). Bagian Informasi Konseling Pasien pada label tersebut berisi informasi bagi mereka yang menerima doxorubicin hydrochloride (liposomal).

 

SUMBER

https://clinicalinfo.hiv.gov/en/drugs/doxorubicin-hydrochloride-liposomal/patient

Bahaya Tersembunyi Perkawinan Beda Rhesus Darah

Kemungkinan Risiko yang Terjadi Akibat Perkawinan Beda Rhesus Darah

 

Perkawinan antara pasangan dengan perbedaan rhesus darah bukanlah hal yang memengaruhi keharmonisan rumah tangga. Selama ini, ada anggapan bahwa golongan darah dapat menentukan kecocokan sifat dan karakter pasangan, tetapi hal tersebut masih menjadi perdebatan. Namun, dari sisi kesehatan, perbedaan rhesus darah antara suami dan istri bisa menimbulkan risiko apabila mereka berencana memiliki keturunan. Risiko ini muncul karena adanya potensi ketidakcocokan rhesus darah antara ibu dan janin yang dikandungnya.

 

Apa Itu Rhesus Darah?

 

Golongan darah manusia umumnya diklasifikasikan ke dalam empat kelompok utama, yaitu A, B, AB, dan O. Selain sistem golongan darah ini, terdapat faktor lain yang tidak kalah penting, yaitu faktor rhesus atau Rh. Faktor rhesus merupakan protein khusus (Antigen D) yang terdapat di permukaan sel darah merah. Berdasarkan keberadaan protein ini, rhesus dibedakan menjadi dua jenis, yaitu rhesus positif (Rh+) bagi mereka yang memiliki antigen tersebut dan rhesus negatif (Rh-) bagi yang tidak memilikinya.

 

Menurut informasi dari Kids Health, seseorang dengan Rh+ memiliki protein khusus ini dalam sel darah merahnya, sedangkan seseorang dengan Rh- tidak memilikinya. Perbedaan rhesus ini dapat berpengaruh ketika seorang ibu dengan Rh- mengandung bayi dengan Rh+, yang diwarisi dari ayahnya.

 

Risiko Inkompatibilitas Rhesus Saat Kehamilan

 

Inkompatibilitas rhesus dapat terjadi ketika ibu memiliki rhesus negatif, sedangkan janin yang dikandungnya memiliki rhesus positif. Sebagai contoh, jika seorang wanita dengan Rh- menikah dengan pria yang memiliki Rh+, maka ada kemungkinan bayi yang dikandung memiliki Rh+, yang diwarisi dari ayahnya. Kasus seperti ini diperkirakan terjadi pada 50 persen pasangan dengan perbedaan rhesus.

 

Dalam kehamilan pertama, kondisi ini biasanya tidak menimbulkan masalah serius. Hal ini karena darah bayi umumnya tidak bercampur dengan darah ibu selama kehamilan. Namun, jika selama proses persalinan atau keguguran darah bayi masuk ke sistem peredaran darah ibu, maka tubuh ibu akan mengenali sel darah bayi sebagai benda asing dan mulai memproduksi antibodi anti-Rh. Antibodi ini berfungsi untuk menyerang sel darah merah dengan rhesus positif yang dianggap tidak cocok dengan sistem tubuh ibu.

 

Pada kehamilan berikutnya, jika ibu kembali mengandung bayi dengan Rh+, antibodi yang telah terbentuk sebelumnya dapat melewati plasenta dan menyerang sel darah merah janin. Akibatnya, bayi dapat mengalami anemia hemolitik, yaitu kondisi di mana sel darah merahnya rusak lebih cepat daripada yang bisa diproduksi oleh tubuhnya. Jika tidak ditangani, kondisi ini bisa menyebabkan berbagai komplikasi serius, termasuk keguguran, bayi lahir mati, atau gangguan kesehatan lainnya setelah lahir.

 

Pencegahan dan Penanganan Risiko Inkompatibilitas Rhesus

 

Meski demikian, risiko inkompatibilitas rhesus dapat dikelola dengan baik melalui pemeriksaan medis yang tepat. Oleh karena itu, Kementerian Kesehatan (Kemenkes) merekomendasikan pasangan yang akan menikah untuk melakukan tes golongan darah dan rhesus sebagai bagian dari pemeriksaan pranikah. Tes ini bertujuan untuk mengetahui kemungkinan ketidakcocokan rhesus antara ibu dan janin di masa depan serta menentukan langkah-langkah pencegahan yang diperlukan.

 

Jika seorang wanita dengan Rh- diketahui sedang mengandung bayi dengan Rh+, dokter akan memantau kehamilan secara ketat. Salah satu langkah pencegahan yang bisa dilakukan adalah pemberian suntikan imunoglobulin Rh (RhIg) pada minggu ke-28 kehamilan dan dalam waktu 72 jam setelah persalinan. RhIg berfungsi untuk mencegah tubuh ibu membentuk antibodi anti-Rh yang dapat menyerang sel darah bayi pada kehamilan berikutnya.

 

Menurut American College of Obstetricians and Gynecologists (ACOG), suntikan RhIg sangat efektif dalam mencegah reaksi imun tubuh ibu terhadap darah janin. Dengan langkah ini, risiko komplikasi akibat inkompatibilitas rhesus dapat diminimalkan, sehingga ibu dapat menjalani kehamilan yang lebih aman dan bayi terlahir dalam kondisi sehat.

 

Kesimpulan

 

Perbedaan rhesus darah antara suami dan istri tidak memengaruhi kehidupan rumah tangga secara langsung, tetapi dapat menjadi faktor risiko dalam kehamilan. Ketidakcocokan rhesus darah antara ibu dan janin berpotensi menyebabkan komplikasi serius, terutama pada kehamilan kedua dan seterusnya. Oleh karena itu, pasangan yang berencana memiliki anak disarankan untuk melakukan pemeriksaan golongan darah dan rhesus sebelum menikah. Dengan deteksi dini dan penanganan yang tepat, risiko akibat inkompatibilitas rhesus dapat dikendalikan, sehingga ibu dan bayi dapat terhindar dari masalah kesehatan yang berbahaya.

#RhesusDarah 

#KehamilanSehat 

#Pranikah 

#KesehatanIbu 

#EdukasiMedis