Dunia medis mengalami pengembangan yang cukup signifikan sejalan dengan berkembangnya teknologi di dunia digital. Pada artikel akan dibahas mengenai salah satu kemajuan pengembangan dalam dunia medis dengan menggunakan adenovirus dan ORFV terkait dengan efek terapinya. Simak artikel ini untuk mengetahui informasi awal terkait kedua virus tersebut dan efek terapinya!

Salah satu pengembangan yang menarik dalam teknologi medis adalah penggunaan virus untuk membawa informasi genetik ke dalam sel baik berupa DNA maupun RNA. Terdapat beberapa virus yang digunakan dalam metode ini, namun dalam artikel ini dua jenis virus yang akan dibahas adalah Adenovirus dan ORFV. Adenovirus merupakan virus DNA non-enveloped yang dikenal menjadi penyebab berbagai infeksi pada respirasi, mata dan pencernaan. Selain itu virus ini juga dimanfaatkan sebagai sarana transfer gen dengan menjadi vektor. Sedangkan ORFV atau juga dikenal sebagai Orf Virus termasuk dalam famili poxviridae yang juga merupakan virus DNA double strand yang umumnya menyerang hewan berkuku belah yang menyebabkan lesi pada permukaan kulit. ORFV memiliki beberapa karakteristik yang sesuai untuk pengembangan terapi kanker: virus ini aman bagi manusia, mampu menyebabkan infeksi berulang bahkan dengan adanya antibodi, serta memicu respons imun yang kuat dan didominasi oleh respons Th-1.

Adenovirus

Adenovirus termasuk dalam famili adenoviridae, yaitu virus tak berselubung dengan susunan genetik DNA double strand yang umumnya menyebabkan penyakit pernapasan. Human Adenovirus terdiri dari tujuh spesies berbeda (A – G) dan juga dapat menyebabkan berbagai komplikasi kesehatan lainnya, termasuk gangguan pada saluran pencernaan, mata, saluran kemih, dan sistem saraf. Para ilmuwan sering menggunakan vektor adenovirus sebagai kandidat vaksin untuk penyakit menular karena vektor ini mudah dimodifikasi, memiliki patogenisitas rendah, mudah diproduksi dalam titer virus yang tinggi, sangat efektif dalam menghantarkan gen, serta mampu membawa materi genetik eksogen dalam jumlah besar. Selama beberapa tahun terakhir, vektor virus seperti AdV, adeno-associated virus (AAV), virus herpes simpleks (HSV), lentivirus, dan retrovirus telah diteliti secara ekstensif terkait potensi penggunaannya dalam terapi gen dan pengembangan vaksin. Vektor adenovirus memiliki karakteristik khas, seperti kemampuannya mengirimkan banyak salinan genom ke dalam satu sel yang menghasilkan ekspresi gen tinggi; sifat ekspresi gen yang sementara karena DNA-nya terpisah dari genom inang; kemampuan untuk memasuki sel yang sedang membelah maupun yang tidak membelah; serta kemampuannya memicu respons imun yang kuat.

Gambar 1. Struktur Vektor Adenovirus

Source: https://doi.org/10.1080/21645515.2025.2514356?urlappend=%3Futm_source%3Dresearchgate.net%26utm_medium%3Darticle

Gambar 2. Berbagai vektor adenovirus dengan modifikasi genetiknya

Source: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11281619/#viruses-16-01094-t001

Aspek Terapi Adenovirus

Vektor adenovirus telah terbukti menjadi pilihan yang layak untuk terapi gen, karena mampu menghantarkan materi genetik secara efektif ke dalam sel target guna menangani berbagai kondisi kesehatan. Berkat fleksibilitasnya dalam menginfeksi beragam jenis sel, vektor ini menunjukkan potensi dalam pengobatan kanker dan pengembangan vaksin. Berikut beberapa aspek terapi vektor adenovirus:

1. Terapi gen: Terapi gen umumnya melibatkan penghantaran gen terapeutik menggunakan vektor virus atau sistem penghantaran lainnya untuk memperbaiki kelainan genetik atau meningkatkan fungsi seluler. Terapi ini menangani gangguan genetik, memperbaiki mutasi, atau meningkatkan kemampuan tubuh dalam melawan penyakit.

Proses penghantaran gen menggunakan virus melibatkan integrasi transgen ke dalam DNA virus, yang kemudian dimasukkan ke dalam vektor virus. Vektor tersebut berikatan dengan reseptor sel, mengalami internalisasi, dan melepaskan kapsid yang berisi DNA yang telah dimodifikasi. Kapsid bergerak menuju nukleus, mengintegrasikan gen ke dalam DNA sel, serta memungkinkan produksi protein dan ekspresi gen. Jenis vektor adenovirus yang pernah diteliti dan digunakan untuk metode ini adalah AAV melalui situs AAVS1. Vektor AAV memiliki genotoksisitas yang rendah sehingga aman untuk terapi gen, khususnya pada sel yang membelah secara lambat seperti kardiomiosit, juga menunjukkan imunogenisitas dan toksisitas yang rendah dibandingkan dengan vektor virus lainnya.

Hal ini menjadikan AAV sebagai sarana yang aman dan efektif untuk terapi gen dengan efek samping minimal serta sirkulasi yang stabil di dalam aliran darah. terapi gen AAV untuk pengobatan menggunakan vektor virus secara in vivo sempat diapprove di Eropa pada tahun 2012 meskipun dicabut kembali setelah 4 tahun terdaftar. Namun hal ini menjadi sebuah titik terang dalam dunia medis terkait terapi gen menggunakan vektor adenovirus.

2. Terapi virus oncolytic: terapi ini menggunakan virus yang secara selektif menginfeksi dan menghancurkan sel kanker tanpa merusak sel normal. Virus onkolitik merupakan virus hasil rekayasa atau virus alami yang bereplikasi di dalam sel kanker, sehingga menyebabkan kehancuran sel tersebut. Terapi ini menargetkan dan mematikan sel kanker secara langsung, sering kali dikombinasikan dengan terapi kanker lainnya. Dua pendekatan utama memanfaatkan selektivitas ini: memanfaatkan afinitas alami virus terhadap tumor berdasarkan penanda yang diekspresikan secara berlebihan, atau memanfaatkan jalur intraseluler dan mekanisme penghindaran sistem imun yang spesifik pada tumor.

OV (oncolytic virus) berfungsi sebagai platform alami untuk merekrut sel T CD8+ serta menginisiasi respons imun bawaan dan adaptif serta menginduksi kematian sel imunogenik (ICD) dengan melepaskan danger-associated molecular patterns (DAMP). Bukti terkini menunjukkan bahwa infeksi virus dapat mengubah jaringan perifer menjadi struktur limfoid tersier (TLS) yang menyerupai organ limfoid sekunder. Perubahan ini bergantung pada produksi interferon (IFN) tipe I dan ekspresi CXCL13. T-VEC (talimogene laherparepvec), satu-satunya virus onkolitik yang disetujui FDA, merupakan virus herpes simpleks tipe 1 yang dimodifikasi dan digunakan untuk pengobatan melanoma metastatik. Virus ini bereplikasi secara selektif di dalam sel melanoma, memicu lisis serta memproduksi GM-CSF untuk meningkatkan respons imun antitumor sistemik.

3. Immunoterapi : Tujuan imunoterapi adalah untuk meningkatkan sistem kekebalan tubuh agar dapat mengenali dan menghancurkan sel kanker atau patogen. Metode ini mencakup berbagai pendekatan seperti penghambat immune checkpoint, terapi sel adoptif, dan antibodi monoklonal, yang semuanya dirancang untuk memodulasi atau memperkuat respons imun. Imunoterapi digunakan dalam pengobatan kanker serta untuk penyakit autoimun tertentu. Adenovirus yang digunakan untuk imunoterapi dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu virus yang tidak dapat bereplikasi dan virus onkolitik yang mampu bereplikasi. Kombinasi antara virus onkolitik dan imunoterapi menunjukkan potensi besar dalam pengobatan kanker. Sebuah studi menunjukkan bahwa mencit yang membawa gen CEA (carcinoembryonic antigen) yang diberikan vektor adenovirus menghasilkan respons antitumor yang lebih kuat.

4. Pengembangan vaksin: Vaksin bekerja dengan mengaktifkan sistem kekebalan tubuh untuk mengidentifikasi dan mengingat patogen berbahaya, sehingga melindungi dari potensi infeksi. Dengan memperkenalkan unsur-unsur patogen yang tidak berbahaya, seperti protein atau virus yang dilemahkan, sistem kekebalan tubuh dipicu untuk merespons tanpa menyebabkan penyakit. Salah satu pendekatan untuk pengembangan vaksin yaitu melibatkan pembuatan “perpustakaan” adenovirus dengan menampilkan peptida acak pada bagian fiber knob guna menghasilkan vektor yang menargetkan jenis sel spesifik. Para ilmuwan menguji vaksin pada monyet rhesus menggunakan vektor Ad5/35 dan virus vaccinia Ankara (MVA) yang dimodifikasi yang mengekspresikan antigen virus imunodefisiensi simian (SIV) (gag dan gp120).

Informasi lebih lanjut terkait jenis vektor adenovirus dan jenis terapinya dapat diperiksa pada Tabel 1 berikut.

Tabel 1. Berbagai jenis vektor Adv beserta kekhususan, keunggulan, dan penggunaan klinisnya.

Source: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11281619/#viruses-16-01094-t001

ORF Virus (ORFV)

Parapoxvirus ovis atau virus Orf (ORFV) merupakan anggota prototipikal dari genus Parapoxvirus dan tersebar luas di seluruh dunia, menyebabkan infeksi kulit akut pada inang alaminya, yaitu kambing dan domba. Meskipun belum lazim dalam bidang terapi kanker, replikasi ORFV berupa luka regeneratif terisolasi dengan sistem vaskular yang ekstensif, sangat mirip dengan lingkungan mikro tumor. Selain itu, ORFV memiliki sejumlah karakteristik unik yang dapat digunakan sebagai pengembangan vaksin antivirus dan juga untuk pengembangan bioterapi kanker baru. Perlakuan dengan ORFV memicu induksi kuat respons imun yang didominasi oleh respons Th-1, yang melibatkan akumulasi sel T CD4+ dan CD8+, sel B, sel NK, neutrofil, dan sel DC, serta sitokin termasuk interleukin-1β (IL-1β), IL-8, IL-2, dan IFN-γ.

Aspek Sistem Imun ORFV

Mekanisme pasti bagaimana ORFV menstimulasi sistem kekebalan tubuh belum diketahui, namun mekanisme yang bergantung maupun tidak bergantung pada TLR telah diuraikan, termasuk pensinyalan melalui CD14. Oleh karena itu, aktivasi sel NK oleh ORFV kemungkinan terjadi secara tidak langsung melalui aktivasi sel dendritik (DC), mengingat laporan sebelumnya telah menyoroti mekanisme interaksi timbal balik (cross-talk) antara sel DC dan sel NK yang diinduksi oleh virus onkolitik (OV) lainnya. Namun berikut beberapa contoh ORFV yang menginduksi sistem imun yang telah dijelaskan secara rinci. Satu paper menunjukkan hasil bahwa induksi protein/DNA ORFV dapat meningkatkan Th1, sedangkan induksi vaksin subunit ORFV meningkat Th2 yang sama-sama melalui peningkatan sel CD4+. Sel Th1 selanjutnya akan mengekskresikan IFN-γ, IL-2 dan TNF-ɑ, sedangkan sel Th2 selanjutnya akan mengekskresikan sitokin berupak IL-4 dan IL-6.

ORFV sebagai terapi kanker

Satu penelitian menunjukkan bahwa ORFV dapat mengurangi tumor pada model kanker pada tikus. Pengobatan ORFV pada tikus Balb/c yang membawa tumor paru-paru CT26-LacZ menyebabkan peningkatan kelangsungan hidup yang signifikan, dan terapi ORFV intravena pada tumor CT26 subkutan menyebabkan pengurangan beban tumor yang signifikan dari waktu ke waktu. Oleh karena itu, pengobatan ORFV sistemik dapat secara signifikan mengurangi beban tumor dalam beberapa model kanker syngeneik yang kompeten secara imun. Beberapa poin yang diperhatikan untuk mendapatkan hasil yang sesuai pada riset adalah bahwa kecepatan replikasi ORFV diperlukan agar pengobatan dapat berfungsi sepenuhnya serta pemberian ORFV secara intravena menyebabkan perluasan dan aktivasi sel imun bawaan di limpa.

Gambar 3. Pengobatan ORFV pada model paru-paru tikus syngenetik

Source: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3369287/#fig1

Produk untuk riset terkait

Berikut kami menyediakan beberapa produk yang terkait dengan riset vektor Adenovirus dan ORFV.

Berikut merupakan informasi yang dapat kami sampaikan. Apabila terdapat pertanyaan dan diskusi silahkan mengubungi pada kontak berikut. Terimakasih dan sampai jumpa di artikel selanjutnya.

Source:

1. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11281619/#viruses-16-01094-t001
2. https://doi.org/10.1080/21645515.2025.2514356?urlappend=%3Futm_source%3Dresearchgate.net%26utm_medium%3Darticle
3. https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2023.1077938/full
4. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3369287/#fig4