Pseudouridine, Vaksin COVID-19, dan Hadiah Nobel Kedokteran

Ilustrasi RNA. Foto: Unsplash

Penghargaan Nobel dalam bidang Fisiologi dan Kedokteran 2023 telah diberikan kepada dua ilmuwan pada bulan Oktober lalu, Katalin Karikó dan Drew Weissman. Mereka adalah dua pionir dalam penelitian mRNA yang menerima penghargaan prestisius ini atas kontribusi luar biasa mereka dalam pengembangan vaksin mRNA.

Atas temuan penting mereka, vaksin jenis ini akhirnya berhasil diproduksi dan digunakan secara global untuk pertama kalinya. Hebatnya lagi, vaksin ini hadir di saat yang tepat, saat dunia dilanda pandemi hebat COVID-19 dimana kebutuhan vaksin yang efektif menjadi prioritas utama semua negara.

Kehadiran vaksin jenis mRNA tersebut telah menyelamatkan jutaan nyawa di seluruh dunia. Namun pada dasarnya, penemuan penting teknologi vaksin yang memenangkan nobel ini berkaitan dengan suatu molekul bernama "pseudouridine,"

Pseudouridine: Modifikasi dalam RNA

Pseudouridine (Ψ) adalah salah satu jenis nukleosida yang ditemukan dalam RNA. RNA memainkan peran penting dalam mengirimkan informasi genetik dari DNA dan berperan dalam sintesis protein dalam sel. RNA terdiri dari empat nukleosida dasar: adenin (A), sitosin (C), guanin (G), dan urasil (U).

Yang membuat pseudouridine istimewa adalah bahwa ia bukanlah salah satu dari empat nukleosida dasar tersebut, melainkan modifikasi pada nukleosida urasil. Pseudouridine merupakan isomerisasi dari uridin, hanya saja memiliki ikatan glikosida yang berbeda.

Struktur kimia uridin dan pseudouridine. Gambar: Yori Yuliandra

Di dalam molekul RNA, pseudouridin memainkan peran penting dalam stabilitas molekul RNA dan kemampuannya untuk berinteraksi dengan protein dan RNA lainnya. Modifikasi ini ditemukan dalam berbagai jenis RNA, termasuk RNA ribosom (rRNA) yang terlibat dalam sintesis protein sel. Ketika pseudouridine terdapat dalam RNA, ia dapat memengaruhi bagaimana RNA melipat, berinteraksi dengan protein, dan berfungsi dalam berbagai proses seluler.

Pseudouridine dalam Pengembangan Vaksin mRNA

Pseudouridine tidak hanya mencuri perhatian ilmuwan biokimia, tetapi juga membawa implikasi besar dalam pengembangan vaksin mRNA. Vaksin mRNA, seperti yang digunakan dalam vaksin COVID-19 Pfizer-BioNTech dan Moderna, mengandung molekul mRNA yang membawa informasi untuk menghasilkan antigen virus. Dalam hal ini, spike protein SARS-CoV-2.

Salah satu tantangan dalam penggunaan mRNA sebagai vektor vaksin adalah bahwa mRNA alami yang tidak dimodifikasi cenderung mudah diurai oleh enzim dalam tubuh dan dapat memicu respons kekebalan yang tidak diinginkan. Pseudouridine adalah solusi atas permasalahan ini. Ketika vaksin mRNA mengandung pseudouridine, ia menjadi lebih stabil dan memiliki kemungkinan kecil untuk terurai sebelum menginstruksikan produksi antigen virus kepada sel imunitas tubuh.

Katalin Karikó dan Drew Weissman, dua ilmuwan ulung, adalah tokoh utama yang menemukan bahwa penggantian urasil dengan pseudouridine dalam mRNA adalah kunci keberhasilan vaksin mRNA yang aman dan efektif. Mereka telah menyumbangkan bertahun-tahun dalam penelitian yang cermat dan eksperimen laboratorium untuk menguji konsep ini.

Katalin Karikó: Ilmuwan Terkemuka dalam Pengembangan Vaksin mRNA

Katalin Karikó, seorang ahli biokimia kelahiran Hongaria, adalah salah satu ilmuwan yang memegang peran sentral dalam pengembangan vaksin mRNA. Ia memulai penelitian tentang mRNA pada awal tahun 1990-an dan terus berupaya meningkatkan stabilitas dan efikasi mRNA sebagai alat terapeutik dan vaksin.

Pada halaman profil Google Cendekia milik Katalin Karikó, terlihat bahwa ilmuwan ini mempublikasikan penelitian pertama tentang mRNA pada tahun 1994. Mayoritas penelitian dan publikasinya adalah terkait topik ini. Karenanya, tidak mengherankan bahwa dua dekade dedikasinya terhadap objek ini menjadikan ia sebagai ilmuwan sentral terkait pengembangan vaksin mRNA.

Hasilnya sungguh mengagumkan. Penggunaan pseudouridine dalam vaksin mRNA telah meningkatkan keamanan, stabilitas, dan efikasi vaksin tersebut. Profil seperti ini jugalah yang memungkinkan produksi cepat dan distribusi massal vaksin COVID-19 mRNA dalam upaya menghadapi pandemi global.

Kabar Tentang Penganugerahan Nobel

Saat pertama kali mendengar kabar bahwa ia dianugerahi nobel kedokteran, Katalin Karikó sempat tidak percaya dan mengira bahwa itu adalah candaan dari koleganya. Barulah saat ia dihubungi oleh perwakilan resmi Nobel Prize Committee via sambungan telepon, ia kemudian yakin bahwa berita tersebut benar adanya.

Dedikasinya untuk riset ini memang tidak main-main. Saat ibunya masih hidup, beliau sudah berkeyakinan bahwa suatu saat anaknya akan menerima hadiah nobel atas kerja kerasnya sebagai seorang ilmuwan di bidang kedokteran. Pada akhirnya, doa sang Ibu terkabul beberapa tahun setelahnya.