Vaksin Anti-Aging Baru Perpanjang Umur Tikus. Bisakah Bekerja di Manusia?

Majalah Farmasetika – Sebuah vaksin eksperimental berhasil menghilangkan sel-sel penuaan dari tubuh tikus, membantu memperpanjang hidup hewan pengerat dan membalikkan beberapa tanda penyakit terkait usia.

Para peneliti mengatakan eksperimen ini merupakan langkah menuju vaksin serupa untuk manusia, tetapi bisakah itu benar-benar berhasil?

“Saya pikir datanya sangat kuat… Saya pikir ini adalah bukti prinsip yang sangat bagus,” Paul Robbins, seorang profesor biokimia, biologi molekuler dan biofisika dan direktur asosiasi dari Institut Biologi Penuaan dan Metabolisme di University of Minnesota, mengatakan tentang studi tikus. Secara teori, pendekatan yang sama akan berhasil pada manusia.

Tetapi pertanyaan besarnya adalah apakah vaksin itu aman bagi manusia, kata Robbins, yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut, kepada Live Science. Untuk mengetahuinya, para peneliti perlu melakukan penelitian tambahan pada hewan, termasuk primata non-manusia, dan uji keamanan menyeluruh pada pasien manusia.

Vaksin baru menargetkan sel-sel tua, yaitu sel-sel yang berhenti berkembang biak karena kerusakan atau stres, tetapi tidak mati ketika seharusnya, menurut National Institute on Aging (NIA). Sel-sel ini terakumulasi seiring bertambahnya usia, karena sistem kekebalan menjadi kurang efisien dalam membersihkan sel-sel tersebut dari tubuh.

Sel-sel tua melepaskan senyawa yang memicu peradangan dan dengan demikian merusak sel-sel sehat di sekitarnya. Dan bukti menunjukkan bahwa penumpukan sel-sel tua ini berkontribusi pada banyak penyakit terkait usia, termasuk kanker, Alzheimer, dan aterosklerosis, penyakit di mana plak menumpuk di arteri.

Selama dekade terakhir, para ilmuwan telah bekerja untuk mengembangkan “terapi senolitik,” atau obat-obatan yang dapat membersihkan sel-sel tua dari tubuh. Beberapa obat ini telah mengurangi peradangan, menunda timbulnya penyakit yang berkaitan dengan usia dan memperpanjang masa hidup hewan pengerat. Beberapa lusin obat ini telah memasuki uji klinis pada pasien manusia, kata Robbins.

Manfaat potensial dari penggunaan vaksin daripada obat-obatan untuk menargetkan sel-sel tua adalah bahwa orang-orang dapat diberikan suntikan, katakanlah, pada usia 50 tahun dan menghindari pembentukan sel-sel tua sejak awal, kata Robbins.

Sistem kekebalan orang yang divaksinasi akan dilatih untuk mencari sel-sel tua dan menghancurkannya saat terlihat; sebaliknya, seseorang yang memakai obat senolitik perlu meminumnya berulang kali, karena sel-sel tua akan terakumulasi kembali setelah setiap pengobatan, katanya.

Untuk mengembangkan vaksin senolitik mereka, para peneliti memilih target spesifik, atau “antigen”, pada sel-sel tua – semacam target untuk sistem kekebalan tubuh.

Tetapi karena sel-sel di seluruh tubuh dapat menjadi tua, sel-sel penuaan yang berbeda terlihat berbeda satu sama lain, penulis senior Dr. Tohru Minamino, seorang profesor di Fakultas Kedokteran Universitas Juntendo dan direktur kedokteran kardiovaskular di Rumah Sakit Universitas Juntendo di Tokyo, mengatakan kepada Live Ilmu dalam email.

Dalam studi pembuktian konsep ini, tim memusatkan perhatian hanya pada satu jenis sel: sel endotel vaskular tua, yang melapisi bagian dalam arteri, vena, dan kapiler. Mereka menganalisis protein mana yang muncul dalam jumlah besar pada permukaan sel-sel ini, untuk melihat protein mana yang akan menjadi target yang baik untuk vaksin mereka.

Dari protein yang diidentifikasi, mereka memilih satu yang disebut “glikoprotein nonmetastatic melanoma protein B” (GPNMB), yang tampaknya terakumulasi seiring bertambahnya usia di beberapa jaringan dan berkontribusi pada berbagai penyakit, menurut laporan 2011 di jurnal Penuaan.

Protein yang sama juga muncul dalam jumlah besar pada jenis sel kanker tertentu, termasuk melanoma, menurut laporan tahun 2018 di jurnal Steroid.

Dalam studi mereka sendiri, tim memeriksa sampel jaringan dari pasien manusia dengan aterosklerosis dan menemukan bahwa sel endotel vaskular mereka mengandung GPNMB jauh lebih banyak daripada sel mereka yang tidak memiliki penyakit.

Bukti menunjukkan bahwa molekul yang dimuntahkan oleh sel-sel tua secara langsung berkontribusi pada penumpukan plak di aterosklerosis, menurut laporan tahun 2020 dalam jurnal Clinical Chemistry and Laboratory Medicine; dengan pemikiran ini, tim ingin melihat apakah membuang sel berat GPNMB dari tubuh akan membantu mengurangi kepadatan plak ini.

Untuk menguji ide ini, tim menggunakan model tikus aterosklerosis dan kemudian menghilangkan sel positif GPNMB dari hewan pengerat, menggunakan modifikasi genetik. Setelah membuang sel, mereka menemukan bahwa jumlah plak di arteri tikus berkurang dengan cepat. Temuan ini meyakinkan tim untuk menjadikan GPNMB sebagai target vaksin senolitik mereka.

Tim secara khusus menciptakan vaksin peptida, sejenis vaksin yang menargetkan segmen pendek dari urutan protein yang lebih panjang. Setelah disuntikkan ke tikus, vaksin tersebut mendorong sistem kekebalan untuk membangun antibodi terhadap bagian protein GPNMB; antibodi ini menempel pada protein dan menandai sel yang melekat untuk dihancurkan.

Sel GPNMB-positif, plak arteri dan molekul inflamasi menurun secara signifikan pada tikus yang diberi vaksin, dibandingkan dengan tikus yang diberi suntikan plasebo. Penanda molekuler spesifik dari penuaan juga berkurang pada tikus yang divaksinasi dibandingkan dengan kontrol, mereka menemukan.

Untuk melihat apakah vaksin menunjukkan efek pada tanda-tanda umum penuaan, tim memvaksinasi tikus paruh baya, sedikit di atas satu tahun, dan kemudian menguji kelincahan mereka pada usia sekitar 1,5 tahun. Tikus yang diberi suntikan plasebo bergerak lebih jarang dan lebih lambat di usia tua mereka, tetapi tikus yang diberi vaksin tetap jauh lebih sigap, tim menemukan.

Terlebih lagi, dalam percobaan ketiga, tim menemukan bahwa tikus yang diberi vaksin hidup sedikit lebih lama daripada tikus yang diberi plasebo, mengisyaratkan bahwa suntikan itu mungkin agak memperpanjang rentang hidup.

Tim tidak melihat adanya efek samping pada tikus yang divaksinasi, yang agak mengejutkan, kata Robbins. Karena protein GPNMB dapat ditemukan pada berbagai sel, bukan hanya sel tua, orang mungkin mengharapkan beberapa efek di luar target.

Secara umum, “Saya tidak berpikir akan pernah ada antigen yang spesifik untuk sel-sel tua,” jadi akan selalu ada kekhawatiran bahwa vaksin mungkin mengirim sistem kekebalan setelah sel-sel sehat tanpa disengaja, katanya. Para peneliti harus melihat efek seperti itu saat mereka memindahkan vaksin mereka ke uji coba pada manusia.

Selain memindahkan vaksin baru ke dalam uji coba manusia, tim berencana untuk mengembangkan vaksin tambahan yang menargetkan berbagai jenis sel tua, yang mungkin memiliki protein permukaan berbeda yang dapat ditargetkan oleh sistem kekebalan, kata Minamino. Tetapi pertama-tama tim perlu mengidentifikasi protein-protein itu dan kemudian memformulasikan vaksin-vaksin yang cocok, katanya.

“Pada titik ini, kami tidak tahu subtipe sel tua apa yang harus kami targetkan” dalam perawatan dan vaksin anti-penuaan, kata Robbins. Mungkin satu subtipe sel tua menyebabkan lebih banyak masalah daripada yang berikutnya, tetapi pada titik ini, kita tidak tahu.

Konon, ada hibah National Institutes of Health baru yang disebut “The Cellular Senescence Network” (SenNet) yang bertujuan untuk mencari tahu itu. Tujuan lapangan, dalam jangka panjang, adalah untuk mengembangkan vaksin atau obat senolitik yang dapat melawan berbagai aspek penuaan, dalam sekali jalan, katanya.

Temuan baru ini dipublikasikan 10 Desember 2021 di jurnal Nature Aging.

Sumber

New ‘Anti-Aging’ Vaccine Has Increased Mouse Life Spans. Would It Work in Humans? https://www.sciencealert.com/new-vaccine-removes-damaged-cells-to-slow-down-aging-in-mice