https://frosthead.com

Asal Mula Misterius dari Vaksin Cacar

Pada 1796, dokter Inggris Edward Jenner punya firasat. Ketika ratusan ribu orang di sekitarnya menyerah pada penderitaan cacar yang melepuh, mata Jenner tertuju pada kulit Sarah Nelmes yang cerah dan tak bercela, seorang pemerah susu setempat. Kulitnya tidak mengandung lesi mengalir yang menandakan kematian hampir pasti bagi sepertiga penderita cacar — kecuali tangannya, sibuk memerah susu sapi bernama Blossom.

Penduduk setempat menyebut kesengsaraan yang tak sedap dipandang sebagai "cacar sapi." Tetapi selain dari segelintir bekas, Sarah dan teman-teman susunya juga sangat bebas dari penyakit. Bagi Jenner, ini bukan kebetulan. Bertindak berdasarkan pengamatan yang jarang, Jenner memutuskan untuk mengambil sampel kecil nanah Sarah dan menyuntikkannya ke lengan seorang anak muda bernama James Phipps. Yang mengejutkan semua orang — termasuk Jenner — ketika Jenner menusuk Phipps dengan jarum kedua, kali ini memakai cacar dosis besar, Phipps tetap sehat. Melawan segala rintangan, perawatan berisiko telah memberikan kekebalan ajaib pada anak itu.

Eksperimen revolusioner ini (dan sangat tidak etis) melambungkan dunia ke era apa yang kemudian disebut “vaksinasi, ” sebuah kata yang etimologinya berisi anggukan penuh penghormatan terhadap vacca Latin , untuk “sapi.” Cacar akan menjadi penyakit pertama secara resmi ditaklukkan oleh pengobatan manusia.

“[Pemberantasan cacar] menunjukkan apa yang benar-benar dapat kita capai ketika kita memiliki alat yang tepat untuk melawan suatu penyakit, ” kata Sabrina Sholts, seorang kurator antropologi di Museum Nasional Sejarah Alam, di mana ia mengembangkan “Wabah penyakit-sentris-sentris” "Pameran. "Tetapi mengetahui tentang penyakit ini juga menunjukkan kepada kita berapa banyak orang yang terbunuh ... dan kita menyadari tidak ada alasan hal itu tidak dapat terjadi lagi."

Tidak hanya ada potensi cacar (atau paling tidak, sesuatu yang sangat mirip) untuk muncul kembali, tetapi tanpa diketahui oleh kebanyakan orang, asal mula vaksin revolusioner ini dipertanyakan. Selama beberapa dekade, para ilmuwan menganggap legenda cacar sapi sebagai penyelamat — pertama, James Phipps, kemudian, dunia — mungkin sangat salah. Retak samar dalam sejarah medis bisa membuat manusia rentan terhadap wabah di masa depan — betapapun kecil kemungkinannya.

***********

Pada akhir abad ke-18, cacar, yang disebabkan oleh virus variola, adalah teror di seluruh dunia, merenggut ratusan ribu nyawa setiap tahun. Penyakit ini adalah penyakit kuno, mengganggu populasi setidaknya sejauh abad ketiga SM, dan menginfeksi secara membabi buta, tidak menghindarkan baik orang kaya maupun orang miskin, baik pria, wanita maupun anak-anak.

Jadi, ketika "vaksin" Jenner (benar-benar hanya nanah penuh dengan virus) menghantam, itu benar-benar menjadi viral. Pada 1813, itu dapat diakses secara luas di Eropa, Asia dan Amerika. Karena virus cacar seperti cacar paling mudah ditularkan dari hewan ke hewan, para ilmuwan pertama kali membuat cadangan vaksin baru dengan mengumpulkan nanah dari ternak yang terinfeksi. Setiap kali stok menipis, para ilmuwan mengumpulkan kawanan baru hewan yang terinfeksi secara alami dan menggabungkan sekresi mereka.

"Vaksin berkembang, " kata Inger Damon, yang memimpin cabang poxvirus dan rabies di Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit Amerika Serikat. "Cara penyebarannya - baik pada sisi sapi atau kelinci - mengubah dan memasukkan virus terkait ke dalam kumpulan ... [jadi] segerombolan virus digunakan dalam berbagai vaksin."

Penggambaran seorang seniman tentang Edward Jenner memvaksinasi anaknya sendiri. Penggambaran seorang seniman tentang Edward Jenner memvaksinasi anaknya sendiri. (Wikimedia Commons)

Pada tahun 1939, seorang peneliti di Universitas Liverpool bernama Allan Watt Downie menjadi penasaran tentang bagaimana vaksin cacar mungkin telah berubah dari waktu ke waktu. Saat ini, vaksin diproduksi secara cermat secara massal dan sebagian besar (termasuk beberapa versi modern dari vaksin cacar) mengandung versi mikroba infeksius yang sangat lemah atau bagian patogen yang kecil dan tidak lengkap — jumlah minimum yang diperlukan untuk menyentak sistem kekebalan tubuh ke dalam tindakan. Ini menghindari kemungkinan menyebabkan infeksi nyata atau menyebarkan agen penyakit baru dalam populasi manusia. Tetapi vaksin cacar awal didasarkan pada virus yang sepenuhnya mampu menyebabkan penyakit — yang tidak separah cacar, tetapi semua penyakit tetap sama. Dan virus aktif masih tunduk pada tekanan evolusi.

Ketika Downie membandingkan konten virus dari vaksin cacar, yang masih dikenal hingga hari ini sebagai garis keturunan yang disebut "virus vaccinia, " dengan sampel cacar sapi yang diisolasi langsung dari ternak, ia terkejut menemukan bahwa mereka berbeda. Terkait, ya — tetapi tentu saja tidak identik.

Sayangnya, ini membuka cukup kaleng cacing. Dua sampel cukup berbeda sehingga tampaknya sangat mustahil bahwa vaccinia, vaksin cacar saat ini, diturunkan dari cacar sapi. Hal ini membuat Downie dan rekan-rekannya dengan pertanyaan yang meresahkan: Apa yang telah mereka suntikkan ke pelukan jutaan orang selama 150 tahun terakhir?

Mengecek catatan sejarah membuat beberapa ilmuwan berspekulasi bahwa virus lain yang disebut horsepox, yang diketahui menginfeksi kuda dan sapi, mungkin merupakan nenek moyang virus vaccinia. Bahkan Jenner sendiri merenungkan asal mula kuda dari obat ajaibnya dalam publikasi aslinya, berspekulasi bahwa rute yang paling protektif dari penularan vaksin mungkin dari kuda ke sapi ke manusia.

Sejauh ilmu pengetahuan telah berkembang, bidang virologi belum memiliki seperangkat alat yang tepat untuk sepenuhnya menyaring jawaban. Sementara itu, vaccinia — terlepas dari leluhurnya yang keruh — merupakan keajaiban. Maka, dengan mengangkat bahu waspada, para ilmuwan menaruh pin yang sangat besar pada asal-usul keajaiban medis milenium yang misterius dan terus melangkah. Segera, tampaknya manusia, dengan bantuan vaccinia, telah memenangkan pertempuran berabad-abad dengan cacar. Pada bulan Mei 1980, Organisasi Kesehatan Dunia dengan penuh kemenangan menyatakan, "Cacar sudah mati."

Memori dunia singkat. Ketika cacar lenyap dari bangsal rumah sakit, demikian juga hal itu dari benak masyarakat. Akhirnya, teknologi maju ke titik di mana akhirnya layak untuk membuka kembali kasus flu terbesar di dunia kedokteran dan menemukan akar sebenarnya dari vaksin cacar. Tapi mengapa tidak membiarkan cacar tidur? Momok cacar telah dihapus dari muka bumi — apa pun yang ada dalam vaksin itu, apakah itu berasal dari sapi, kuda, atau confetti — apakah itu penting?

Tetapi era cacar masih jauh dari selesai. Meskipun cacar diberantas secara teknis, setidaknya dua laboratorium — satu di Rusia dan satu di markas CDC di Atlanta, Georgia — masih menyimpan sampel virus variola. Dan kekhawatiran tentang wabah di masa depan jauh melampaui kecelakaan laboratorium yang malang: Teknik pengeditan gen modern telah memungkinkan untuk membangun tampilan yang mirip mematikan dari awal. Sekarang, lebih dari sebelumnya, ancaman bioterorisme tampak besar.

Karena upaya vaksinasi rutin dihentikan hampir empat dekade lalu, sebagian besar populasi global modern akan benar-benar rentan terhadap pandemi yang tidak terduga. Di mana saja dari 30 hingga 88 persen orang yang terpapar virus dapat terinfeksi, dan hampir sepertiga dari mereka yang tertular penyakit ini akan mati. Hanya pada bulan Juli 2018 FDA menyetujui obat pertama untuk mengobati cacar. Vaksinasi tetap menjadi satu-satunya alat lain yang kami miliki — dan jika terjadi wabah, jutaan orang Amerika, termasuk wanita hamil dan orang dengan HIV atau eksim, akan dihalangi dari vaksinasi.

Vaksin cacar modern yang mengandung virus vaccinia. Beberapa versi vaksin sekarang menggunakan virus yang dilemahkan daripada yang aktif. Vaksin cacar modern yang mengandung virus vaccinia. Beberapa versi vaksin sekarang menggunakan virus yang dilemahkan daripada yang aktif. (Wikimedia Commons)

Membuat vaksin baru atau lebih baik bisa membantu, tetapi bekerja dengan simpanan cacar yang terbatas di dunia (seperti yang ada di CDC atau di Rusia) sama-sama tidak praktis dan sangat berbahaya. Alih-alih menggunakan alat dengan kerabat dekat yang kurang ganas dapat membantu para peneliti dengan aman dan efektif mengenai tanah yang berbayar. Jadi, jika horsepox adalah virus yang memulai vaksinasi pada abad ke-18, penelitian modern harus menjadi tren pada kuda — tetapi pertama-tama, dunia perlu bukti.

Beberapa peneliti telah mengambil langkah ke arah itu. Pada 1970-an, sejumlah kecil ilmuwan memutuskan untuk sekali lagi menyelidiki hubungan antara strain vaksin vaccinia dan horsepox. Satu kelompok mampu menunjukkan tingkat keterkaitan yang menggembirakan antara horsepox dan jenis vaksin Brasil lama, yang diduga bersumber dari Perancis pada pertengahan 1800-an. Tetapi temuan ini hanyalah sebuah kesalahan pada radar ilmiah, dan sedikit kemajuan yang dibuat dalam beberapa dekade berikutnya.

Namun, kemajuan terbaru dalam teknologi telah menghidupkan kembali penyelidikan. Para ilmuwan seperti Damon di CDC, bersama dengan tim independen yang dipimpin oleh ahli virusrologi Jose Esparza di Universitas Maryland, telah mulai mengumpulkan vaksin cacar tua dari museum dan laboratorium dari seluruh dunia untuk menganalisis urutan genetik yang terkandung di dalamnya. Dengan genom virus, para peneliti mungkin dapat melacak keturunan vaksin ke masa lalu dan pada akhirnya menunjukkan sumber - atau kemungkinan, sumber - dari artefak pelindung ini.

Pekerjaan ini sedang berlangsung, kata Esparza, tetapi ia yakin bahwa horsepox memasuki campuran di beberapa titik. Timnya telah mengumpulkan 15 sampel vaksin dan menghitung, sebagian besar dari awal 1900-an, dan baru-baru ini menerbitkan analisis genetik vaksin tahun 1902 yang memiliki kemiripan yang mencolok dengan horsepox. Kemiripannya tidak sempurna, kata Esparza, tetapi bersama-sama, temuan ini memberikan bukti kuat bahwa horsepox berperan dalam produksi vaksin cacar.

Esparza menyebut temuan-temuan baru ini "pelajaran dalam kerendahan hati." Jenner, untuk semua kejeniusannya, kemungkinan menembak dalam kegelapan. (Meskipun mungkin dia memiliki beberapa petunjuk lebih banyak daripada yang sering diceritakan oleh kisah penemuannya.) Dia tidak mungkin memahami seluk beluk vaksinasi seperti yang kita lakukan hari ini — tetapi sering, Esparza mengatakan, kita harus mengembangkan solusi tanpa mengetahui setiap detail ilmiah. Sekarang, saatnya untuk mengejar ketinggalan: Teknologi akhirnya memiliki kekuatan untuk menemukan jawaban atas masalah medis yang hanya diklaim dapat diselesaikan.

"Tidak ada yang lebih menarik bagi saya, sebagai seorang ilmuwan, selain memecahkan masalah, " kata Esparza. "Aku hanya ingin mencari kebenaran."

Yang penting, Esparza menambahkan, bahkan jika dunia tidak perlu takut pada cacar sendiri, banyak virus lain dalam keluarga "cacar" masih bisa menjadi penyebab keprihatinan bagi manusia dan satwa liar. Banyak hewan memiliki cacar air, termasuk monyet, babi, dan bahkan moluska. Beberapa — meski tidak semua — penyakit ini diketahui sebagai zoonosis, berpindah dari margasatwa ke populasi manusia. Melindungi hewan dan manusia membutuhkan pengetahuan mendalam tentang virus yang dimaksud. Menurut Esparza, pemahaman yang lebih baik tentang vaksin cacar, sampai ke akarnya yang berkaki empat yang keruh, mungkin merupakan salah satu alat kami yang paling ampuh untuk mencegah seluruh keluarga penyakit yang diketahui.

Terlebih lagi, itu tidak mungkin manusia selesai menghadapi semua poxvirus yang dapat mengganggu kita di masa depan. "Beberapa orang memperkirakan kami telah menemukan kurang dari 1 persen dari virus yang ada di alam, " kata Esparza. “Cacar diberantas. Tetapi dunia ini penuh dengan virus yang menunggu untuk ditemukan. ”

Sementara itu, juri masih belum mengetahui kontribusi relatif dari kuda, sapi, dan virus masing-masing terhadap pemberantasan cacar — tetapi horsepox tentu saja, yah, kuda hitam dari ras ini. Namun, ketika perdebatan terus berlanjut, haruskah kita mulai beralih secara verbal dari "vaksin" ke "kuda"? Belum, kata Damon. Sapi dan pemerah susu, terlepas dari jenis yang mereka bawa, masih merupakan bagian integral dari penemuan Jenner. Warisan Blossom tetap utuh — untuk saat ini.

Asal Mula Misterius dari Vaksin Cacar