HIV/AIDS merupakan salah satu tantangan kesehatan global yang belum terpecahkan, dengan jutaan kasus baru setiap tahun. Meskipun terapi antiretroviral telah meningkatkan kualitas hidup pasien, pengembangan vaksin HIV yang efektif tetap menjadi tujuan utama untuk mencegah penyebaran virus ini. Salah satu pendekatan yang menjanjikan adalah desain vaksin berbasis multi epitope (MEV), yang dapat memanfaatkan kombinasi epitope imunogenik untuk meningkatkan respons imun.
Selama 30 tahun lebih, peneliti telah berupaya mengembangkan vaksin HIV, namun belum ada kandidat vaksin yang berhasil mencapai tahap persetujuan regulator. Kompleksitas dalam pengembangan vaksin sebagian besar akibat dari HIV yang dapat bermutasi dengan cepat sehingga sulit teridentifikasi oleh sistem imun manusia. Vaksin yang efektif terhadap satu subtipe HIV mungkin tidak berfungsi sama sekali terhadap subtipe lain. Oleh karena itu, pembuatan vaksin yang spesifik terhadap distribusi dan karakteristik subtipe HIV tertentu sangat perlu untuk mencapai efikasi vaksin yang lebih tinggi.
Subtipe CRF01_AE
Di Indonesia, CRF01_AE merupakan salah satu subtipe HIV yang paling banyak ditemukan. Pasien yang terinfeksi dengan CRF01_AE umumnya memiliki jumlah sel cluster of differentiation 4 (CD4) yang lebih rendah dan tingkat kelangsungan hidup yang lebih pendek. Selain itu, CRF01_AE menunjukkan kecenderungan yang lebih besar untuk berinteraksi dengan ko-reseptor CXCR4. Serta progresi penyakit HIV yang lebih cepat daripada dengan non-CRF01_AE.
Penelitian ini bertujuan mengembangkan desain MEV untuk subtipe HIV CRF01_AE, yang dominan di Indonesia. Tahapannya mulai dengan identifikasi laju mutasi dari sekuen genom CRF01_AE dan ekstraksi sekuen dengan laju mutasi di bawah rata-rata. Kami kemudian memprediksi epitop yang potensial dan mengevaluasi sifat-sifat fisikokimia seperti solubilitas dan kestabilan struktural dari berbagai desain MEV. Teknik molecular docking dan molecular dynamic digunakan untuk mempelajari interaksi antara MEV dengan reseptor seperti toll-like receptor 4 (TLR4) dan major histocompatibility complex (MHC), yang esensial untuk imunogenisitas MEV. Selanjutnya, kami melakukan pengujian respons imun secara in silico.
Afinitas Tinggi
Dari analisis bioinformatika ini, beberapa epitope konservatif dari protein Env, Gag, dan Pol berhasil teridentifikasi dengan afinitas tinggi terhadap molekul MHC kelas I dan II. Desain vaksin multi epitope menunjukkan potensi untuk menginduksi respons imun humoral dan seluler secara bersamaan. Simulasi docking menunjukkan interaksi yang stabil antara vaksin dan reseptor TLR (Toll-like receptor), yang merupakan indikator keberhasilan aktivasi sistem imun. Analisis in silico menunjukkan bahwa konstruksi vaksin memiliki profil alergenisitas yang rendah dan berpotensi aman untuk diuji lebih lanjut.
Keunggulan dari desain vaksin HIV dengan pendekatan immuno-informatika yaitu: (1) Efisiensi Waktu dan Biaya, Mengurangi kebutuhan uji laboratorium awal melalui simulasi komputasi; (2) Desain Spesifik, Pemilihan epitope yang spesifik dan konservatif meningkatkan peluang keberhasilan vaksin; (3) Keamanan, Memastikan desain vaksin yang aman dan bebas dari alergenisitas sebelum tahap uji in vitro atau in vivo.
Dari hasil penelitian pendahuluan ini harapannya dapat memberikan landasan strategis untuk rancangan vaksin HIV yang lebih spesifik dan efektif, membuka jalan bagi penelitian lanjutan yang dapat secara signifikan memajukan upaya pengendalian HIV/AIDS, terutama di wilayah dengan keterbatasan akses terapi antiretroviral di Indonesia.
Penulis: Dr. Siti Qamariyah Khairunisa, S.Si., M.Si
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di: Khairunisa, SQ et.al. (2025). Designing a multi-epitope vaccine targeting the HIV-1 subtype CRF01_AE in Indonesia. Computer in Biology and Medicine. 2025 January 10; 187:109758. doi: 10.1016/j.compbiomed.2025.109758. Available online: Designing a multi-epitope vaccine targeting the HIV-1 subtype CRF01_AE in Indonesia – PubMed
