Luis Alvarez / Getty Images
Poin Penting
- Peneliti mungkin telah menemukan larutan kimia untuk intoleransi penyimpanan vaksin.
- Vaksin sangat sensitif terhadap suhu dan harus diangkut melalui “rantai dingin” untuk memastikan kelangsungan hidupnya.
- Kira-kira setengah dari semua vaksin yang diproduksi setiap tahun harus dibuang.
Sama seperti produk makanan yang mudah rusak, vaksin — atau, lebih tepatnya, komponen virus yang membuat mereka berdetak — bisa membusuk jika disimpan dengan tidak benar. Namun, para peneliti mungkin telah menemukan cara untuk mencegahnya membusuk di lingkungan yang panas.
Dalam sebuah studi yang dilakukan di University of Michigan, para peneliti menemukan bahwa memasukkan seluruh virus yang tidak aktif ke proses kimiawi yang dikenal sebagai "coacervation" berhasil mengisolasi mereka dari fluktuasi suhu yang dapat menyebabkan malapetaka. jurnalIlmu Biomaterial.
“Setiap peningkatan dalam stabilitas suhu obat-obatan akan membantu menurunkan biaya dan meningkatkan kualitas hidup orang-orang yang harus berurusan dengan jenis terapi ini setiap hari dalam hidup mereka,” rekan penulis Sarah Perry, PhD, profesor di departemen teknik kimia di Universitas Massachusetts, memberi tahu Verywell.
Jere McBride, MS, PhD, seorang profesor di departemen patologi dan mikrobiologi dan imunologi di Cabang Medis Universitas Texas yang tidak terlibat dalam penelitian ini, sangat optimis tentang pendekatan tersebut, meskipun dia menjelaskan bahwa dia bukan ahli, per se, tentang pengembangan dan penyimpanan vaksin.
“Tanpa pengetahuan khusus tentang pendekatan ini, saya pikir metode ini dapat bermanfaat dalam meningkatkan akses ke vaksin dengan meminimalkan persyaratan rantai dingin, sehingga meningkatkan stabilitas,” katanya.
Vaksin hanya dapat bertahan dalam kisaran suhu yang sempit, membuatnya menjadi masalah besar bagi laboratorium untuk merancang, produsen untuk memproduksi, dan distributor untuk diangkut. Pada suhu di bawah 2 ° C, mereka membeku, mempertahankan kerusakan fisik yang dibandingkan dengan Perry dibandingkan dengan "dihancurkan, tetapi pada skala molekuler." Pada suhu di atas 8 ° C, mereka membusuk seperti "steak [ditinggalkan] di meja" saat protein mereka mulai berubah sifat — atau "terungkap".
“Bagian penting dari cara kerja vaksin adalah bahwa mereka mengajari tubuh kita bagaimana mengenali infeksi tertentu," kata Perry. "Jika protein spesifik, atau keseluruhan kapsid protein virus mulai terungkap, informasi yang kami coba ajarkan sistem kekebalan kita akan hilang. Misalnya, kami telah banyak mendengar tentang 'lonjakan protein' untuk COVID-19 ini. Protein itu memiliki bentuk 3-D yang sangat spesifik, dan itulah yang kami coba pertahankan. "
Dengan menggunakan proses kimiawi ini, Perry dan timnya menemukan bahwa koaservasi secara signifikan meningkatkan stabilitas suhu vaksin dan, oleh karena itu, memperpanjang umurnya.
Bagaimana Vaksin Diangkut Saat Ini?
Vaksin, serta perawatan untuk artritis dan multiple sclerosis, saat ini diangkut melalui "rantai dingin", atau rantai pasokan dengan pengatur suhu yang:
- Diawali dengan unit penyimpanan dingin di pabrik pembuatan
- Meluas ke pengangkutan dan pengiriman vaksin dan penyimpanan yang tepat di fasilitas penyedia
- Dan diakhiri dengan pemberian vaksin atau pengobatan kepada pasien
Namun, rantai dingin rentan terhadap kegagalan fungsi — sedemikian rupa sehingga sekitar setengah dari semua vaksin yang diproduksi setiap tahun berakhir di sampah, menghabiskan uang pembayar pajak dan individu yang berpotensi menyelamatkan jiwa.
Rantai dingin harus dipertahankan bahkan setelah melahirkan di rumah, jadi orang yang memerlukan perawatan terapeutik untuk masalah medis tertentu harus merencanakan hari-hari mereka di sekitar kedatangan mereka.
“Ini berarti bahwa Anda harus menjadwalkan hidup Anda di sekitar berada di rumah untuk menerima pengiriman ini ketika mereka tiba," kata Perry. "Jika badai melumpuhkan listrik ke rumah Anda, Anda harus memikirkan tentang bagaimana Anda menjaga keluarga dan obat-obatan Anda. aman. Jika Anda ingin bepergian, bagaimana Anda bisa membawa obat kulkas? ”
Apa Artinya Ini Untuk Anda
Jika Anda hidup dengan penyakit kronis yang memerlukan perawatan rutin, peningkatan stabilitas suhu vaksin dapat meningkatkan kenyamanan pemberian vaksin atau pengobatan. Studi masih berlangsung.
Ide Cerah
Dimotivasi oleh keinginan untuk meningkatkan toleransi penyimpanan vaksin, Perry dan rekan penulisnya berangkat untuk mencari alternatif untuk rantai dingin. Mereka menemukan cara untuk memasukkan partikel virus di dalam coacervate dalam proses yang dikenal sebagai "koaservasi."
Coacervate adalah kumpulan makromolekul yang disatukan oleh gaya elektrostatis; Perry mendeskripsikan koaservasi sebagai "jenis pemisahan fase cair". Untuk contoh zat yang bergantung pada koaservasi untuk bekerja, Anda tidak perlu melihat lebih jauh dari kesombongan kamar mandi Anda.
“Shampoo sebenarnya bekerja dengan menjalani jenis pemisahan fase ini," kata Perry. "Shampo di dalam botol semuanya satu fase. Namun, saat kita menaruhnya pada rambut basah kita, kita mengencerkan konsentrasi polimer dan surfaktan dalam sampo. Shampo diformulasikan sedemikian rupa sehingga pengenceran ini cukup untuk menyebabkan terjadinya pemisahan fase, memungkinkan tetesan coacervate membungkus dan membawa kotoran dan minyak. "
Menguji Koaservasi
Setelah Perry dan rekan penulisnya menyempurnakan metodologi mereka, mereka mengujinya — subjek uji adalah porcine parvovirus (PPV) non-envelope dan virus diare virus sapi yang diselimuti (BVDV).
Dalam virologi, virus yang "terbungkus" adalah virus yang memiliki lapisan luar yang merupakan sisa dari membran sel inang asli.
Mereka kemudian membandingkan PPV dan BVDV dengan koaservasi dengan PPV dan BVDV bebas (artinya tidak terkoaservasi). Setelah satu hari pada suhu 60 ° C, titer virus dari PPV coacervated tetap stabil sementara PPV gratis agak menurun. Setelah tujuh hari di bawah 60 ° C, titer virus dari PPV coacervated agak menurun sementara PPV gratis telah turun sama sekali.
Dalam studi tersebut, Perry dan rekan penulisnya mengaitkan "retensi aktivitas yang signifikan" sebelumnya dengan enkapsulasi dalam bentuk konservasi. Mereka berhipotesis bahwa koaservasi dapat meningkatkan stabilitas suhu vaksin dengan mencegah denaturasi protein, atau pelepasan protein.
Mengenai apakah koaservasi berpotensi digunakan untuk meningkatkan stabilitas, dan karena itu umur panjang, dari vaksin COVID-19 yang sangat diantisipasi, Perry mengatakan bahwa secara teori itu mungkin. Berbeda dengan vaksin dalam penelitian ini, vaksin COVID-19 yang akan datang dari perusahaan farmasi Pfizer dan Moderna didasarkan pada urutan mRNA COVID-19 daripada virus COVID-19 yang tidak aktif.
“Pekerjaan kami baru-baru ini berfokus pada virus, jadi studi lebih lanjut diperlukan untuk memahami bagaimana pendekatan kami dapat diterapkan pada vaksin berbasis RNA,” katanya.
