Bagaimana vaksin campak ditemukan?

Para ilmuwan memasuki zona wabah di bagian barat Amerika Serikat untuk menjebak virus tersebut, mengkulturkannya puluhan kali, dan menyempurnakan produk setengah jadi untuk menciptakan vaksin campak.

Pada Januari 1954, penyakit campak merajalela di Fay, sebuah sekolah berasrama putra yang sudah lama berdiri di Southborough, Massachusetts. Seorang dokter dan ilmuwan muda, membawa kain kasa steril dan jarum suntik, pergi ke ruang perawatan dan berkata kepada setiap siswa yang sakit, "Nak, kalian sedang menghadapi tantangan ilmiah."

Namanya Thomas Peebles, dikirim oleh John F. Enders (seorang ahli mikrobiologi di Harvard). Enders adalah salah satu dari tiga ilmuwan yang dianugerahi Hadiah Nobel dalam bidang Biologi dan Kedokteran karena menemukan bahwa virus polio dapat tumbuh dalam media kultur tanpa jaringan saraf. Prestasi ini membuat polio lebih mudah dipelajari di laboratorium, membuka jalan bagi pengembangan vaksin polio pertama.

"Jebakan" virus

Enders menetapkan campak sebagai target penelitiannya selanjutnya. Virus yang sangat menular ini menyebar dengan cepat begitu masuk ke dalam tubuh, kemudian menyebabkan demam tinggi dan ruam, membuat pasien merasa sangat tidak nyaman. Campak dapat menyebabkan ensefalitis atau pneumonia. Terkadang, virus ini menyebabkan ensefalitis sklerosis subakut pada infeksi kedua, yang menyebabkan kematian.

Wabah campak di Sekolah Fay bukanlah hal yang jarang terjadi. Pada pertengahan tahun 1950-an, campak menginfeksi sekitar 500.000 warga Amerika setiap tahunnya, dan menewaskan sekitar 500 orang. Di belahan dunia lain, wabah besar terjadi setiap dua atau tiga tahun sekali, dengan angka kematian yang tinggi di negara-negara miskin. Oleh karena itu, pemberantasan campak dapat menyelamatkan jutaan nyawa.

Di Sekolah Fay, Peebles mengangkat sebuah kapas, menjelaskan kepada para remaja dengan kulit kemerahan dan berbintik-bintik bahwa mereka berharap dapat mengkultur virus campak. Namun, virus tersebut tetap tidak aktif bahkan setelah berminggu-minggu dikultur.

Pada awal Februari, Peebles menempatkan sampel virus ke dalam labu kultur sel yang berisi sel ginjal manusia, sesuai arahan Enders. Sampel virus ini diambil dari seorang anak laki-laki bernama David Edmonston. Di bawah mikroskop, ia mengamati perubahan struktur sel, sebuah tanda bahwa virus tersebut sedang berkembang. Peebles memanggil Enders. Untuk mengkonfirmasi hal ini, mereka melakukan percobaan pada monyet, menyebabkan hewan-hewan tersebut mengalami ruam dan demam tinggi. Selanjutnya, mereka perlu mengendalikan virus tersebut.

Persiapan sedang dilakukan untuk memproduksi vaksin campak dari sel telur ayam. Foto: WHO — Persiapan sedang dilakukan untuk memproduksi vaksin campak dari sel telur ayam. Foto: *WHO*

Coba-coba

Prinsip vaksin adalah menggunakan agen alami, seperti patogen yang dilemahkan, untuk merangsang respons imun dalam tubuh. Oleh karena itu, "menangkap" dan mengkultur virus merupakan langkah penting.

Namun, para ilmuwan belum memiliki formula yang aman atau peta jalan untuk melemahkan patogen agar berkembang menjadi antigen. Mereka harus terus bereksperimen dan belajar dari kesalahan.

Tim peneliti memulai dengan mengkulturkan virus pada membran amnion yang diperoleh dari rumah sakit bersalin terdekat. Dr. Samuel L. Katz, anggota tim lainnya, mengingat keberhasilan mereplikasi virus setelah 24 kali percobaan. Katz menulis: "Enders kemudian menyarankan bahwa jika virus tersebut tumbuh di sel membran amnion manusia, virus tersebut mungkin dapat bereplikasi di lingkungan yang serupa."

Setelah sekitar 13 percobaan pada sel telur ayam, tim tersebut memperoleh produk semi-eksperimental, yang kemudian mereka suntikkan ke monyet. Hasilnya menunjukkan bahwa virus tersebut tidak menyebabkan ruam, tidak muncul dalam darah, dan menghasilkan antibodi penetralisir.

Pada tahun 1958, tim peneliti menganggap vaksin tersebut layak untuk uji coba pada manusia. Subjek uji pertama adalah seorang siswa di sekolah negeri untuk anak-anak dengan keterlambatan perkembangan, yang dinilai memiliki kondisi hidup yang buruk dan sering menderita wabah penyakit menular yang tidak biasa.

Uji coba awal menunjukkan bahwa produk Enders efektif dalam mencegah campak. Di sebuah sekolah untuk anak-anak berkebutuhan khusus, 23 anak yang divaksinasi kemudian tidak menunjukkan gejala campak setelah terjadi wabah.

Namun, vaksinasi tersebut juga menyebabkan efek samping yang serius. Sebagian besar anak yang divaksinasi mengalami demam, dan setengahnya mengalami ruam. Dr. Maurice Hilleman, yang memimpin laboratorium penelitian biologi sel dan virologi Merck Pharmaceuticals dan bertanggung jawab atas pengujian lebih lanjut, pembuatan, dan distribusi komersial vaksin Enders, mengingat: "Beberapa anak mengalami demam yang sangat tinggi hingga mereka mengalami kejang."

Oleh karena itu, para ilmuwan belum menciptakan vaksin, hanya memberikan perlindungan terhadap infeksi. Agar vaksin dapat dikembangkan, antigennya harus sangat efektif dan aman bagi tubuh manusia, yang membutuhkan penelitian lebih lanjut. Hilleman adalah seorang ilmuwan yang luar biasa, sangat cocok untuk pekerjaan ini.

Vaksin campak-gondok-rubella saat ini. Foto: Reuters — Vaksin campak-gondok-rubella saat ini. Foto: *Reuters*

Hilleman mengundang seorang dokter anak untuk mempelajari gamma globulin (bagian plasma yang mengandung antibodi). Pada tahun 1962, tim peneliti menentukan bahwa pemberian sejumlah kecil gamma globulin secara bersamaan dengan vaksin Enders secara signifikan mengurangi efek samping vaksin tersebut. Akibatnya, 85% anak yang divaksinasi mengalami demam tanpa imunoglobulin, sedangkan hanya 5% yang mengalami demam setelah vaksinasi.

Namun, hal ini masih menimbulkan kesulitan dalam vaksinasi dan distribusi. Hilleman terus menyempurnakan strain Enders, melakukan 40 uji coba lagi menggunakan kultur embrio ayam. Antigen tersebut dinetralkan sepenuhnya dan masih digunakan hingga saat ini, setelah dirilis secara komersial pada tahun 1968. Pada tahun 2000, campak telah diberantas di Amerika Serikat.

Namun menjelang akhir tahun 2010-an, kampanye anti-vaksin sedang gencar-gencarnya, wabah virus baru muncul di seluruh Amerika Serikat, dan hal itu menarik perhatian orang-orang yang belum divaksinasi.

David Edmonston, yang kini berusia 70 tahun, mengatakan ia menyesal tidak memvaksinasi anak-anaknya. Ia mengingat pengalamannya sendiri terkena campak, kebingungan yang disertai demam, ruam, dan bagaimana peneliti itu pergi ke klinik, memberi dirinya kesempatan untuk meninggalkan jejak dalam sains dan melindungi jutaan anak di seluruh dunia.

Edmonston mengatakan sangat "memalukan" mengetahui bahwa kasus campak kembali melonjak, sementara New York telah menyatakan keadaan darurat kesehatan masyarakat karena virus yang sebenarnya dapat dicegah tersebut.

Saat ini, lebih dari 80% anak-anak di seluruh dunia terlindungi dengan menerima setidaknya satu dosis vaksin campak. Menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), antara tahun 2000 dan 2015, vaksin telah menyelamatkan sekitar 17,1 juta jiwa.

Chili (Menurut Gavi, ScienceDirect )

Tautan sumber