Immunoinformatika: Gabungan antara Bioinformatika dan Immunologi

Bioinformatika (bahasa Inggris: bioinformatics) adalah (ilmu yang mempelajari) penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis. Komputasi sebetulnya bisa dijelaskan sebagai menemukan pemecahan masalah dari input yang diberikan dengan menggunakan algoritma. Ini ialah apa yang disebut teori komputasi, sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika. Selama ribuan tahun, perhitungan dilakukan dengan pena dan kertas, atau kapur dan batu tulis, atau secara mental, kadang-kadang dengan bantuan tabel. Bidang ini mencakup penerapan metode-metode matematika, statistika, dan informatika untuk memecahkan masalah-masalah biologis, terutama dengan menggunakan sekuens DNA dan asam amino serta informasi yang berkaitan dengannya. Definisi BioInformatika secara garis besar.

Pengembangan vaksin membutuhkan pengetahuan mendalam mengenai imunologi. Itu adalah ilmu yang mempelajari sistim imun dari manusia. Sepanjang sejarah imunologi, pengembangan vaksin dilakukan dengan cara klasik. Ini adalah melemahkan virus dengan menggunakan panas atau bahan kimiawi. Adapun, cara ini tidak sepenuhnya aman. Salah satu sebabnya, adalah kemungkinan utuhnya materi genetik virus. Walau cara pemanasan dan kimia dapat merusak materi genetik, namun belum tentu bagian yang penting bagi virulensi akan dirusak juga. Jika respon imum pasien kurang kuat, justru vaksinasi dapat menjadi bumerang yang berbahaya bagi mereka. Justru virus tersebut, karena materi genetiknya masih utuh, dapat aktif lagi dan menyerang host. Melihat kondisi yang tidak menguntungkan ini, apa yang dapat dilakukan praktisi biomedis untuk mengatasinya?

Jawabannya ada pada imunologi molekuler. Definisi dari itu adalah ilmu yang mempelajari sistim imun manusia dalam tingkat molekuler. Riset immunologi molekuler, sebagai salah satu cabang dari biologi molekuler, telah berkembang pesat, telah juga dipatentkan dan hasil risetnya telah dipublikasi dalam banyak jurnal internasional peer reviewed. Adapun, metode yang dilakukan untuk mengembangkan vaksin secara molekuler secara umum ada dua, yaitu:

1. Menggunakan Protein/Peptida dari Virus: Dalam rangka mengembangkan vaksin yang aman, diperlukan cara untuk menonaktifkan materi genetik dari virus. Terobosan yang dilakukan bidang imunomolekuler adalah dengan menggunakan protein atau peptida tertentu dari virus tersebut. Jadi, sistim imun dapat langsung mengenai protein/peptida virus sintetik tersebut, untuk kemudian menghasilkan respon imun untuk menghadapi virus yang sesungguhnya. Berhubung materi genetik virus tidak digunakan, maka diharapkan vaksin model ini relatif lebih aman.
2. Menggunakan vaksin DNA: Pendekatan ini menggunakan materi genetik virus. Namun bukan materi genetik yang sesungguhnya, karena merupakan materi genetik sintetik (oligonukleotida). Berhubung ia hanyalah sintetik atau replika dari materi genetik yang sesungguhnya, maka diharapkan vaksin ini akan aman juga. Vaksin DNA, akan mengintegrasikan dirinya dengan DNA pada host, untuk kemudia mengekspresikan protein yang berfungsi untuk menstimulasi respon imun. Biasanya, yang digunakan sebagai vaksin DNA adalah plasmid.

Kedua tipe vaksin tersebut telah mencapai uji klinis, dan ada beberapa yang telah dijual di pasaran. Contohnya vaksin HPV, yang merupakan vaksin protein, telah dipatenkan dan dijual dipasaran. Adapun, informasi mengenai protein atau DNA apa yang harus digunakan sebagai prekursor vaksin, memerlukan pengolahan lebih lanjut secara komputasi. Pada pengembangan vaksin protein/peptida, diperlukan pengetahuan mengenai sekuens asam amino yang memang memiliki potensi besar untuk mengenerasi respon imun. Asam amino tersebut dinamakan epitop. Untuk mendeteksi mana sekuens asam amino yang berfungsi sebagai epitop, maka diperlukan bantuan komputer. Demikian juga untuk menentukan sekuens DNA apa yang dapat digunakan sebagai vaksin, diperlukan bantuan komputer juga. Dari penggunaan komputer, untuk membantu riset imunologi molekuler inilah, maka lahir ilmu imunoinformatika. Informasi yang diberikan oleh aplikasi imunoinformatika, dapat membantu kita untuk mendesain vaksin secara lengkap atau utuh. Setelah vaksin berhasil didesain, maka diperlukan validasi untuk menentukan apakah vaksin tersebut memiliki sekuens dan struktur yang serupa dengan protein/peptida asli. Jika sudah valid, maka dapat dilakukan eksperimen laboratoris untuk memproduksi vaksin tersebut.

Sumber :

http://id.wikipedia.org/wiki/Bioinformatika

http://sciencebiotech.net/immunoinformatika-gabungan-antara-bioinformatika-dan-immunologi/

Komentar :

Menurut saya perkembangan teknologi saat ini sangat banyak manfaatnya bagi semua aspek-aspek dalam kehidupan. Contohnya, pada bidang Immunoinformatika seperti pada artikel diatas, masyarakat bisa langsung mendapatkan perkembangan informasi yg berkaitan dengan bidang kedokteran untuk membuat vaksin seperti vaksin bisa ular, untuk mencegah hal yang tidak di inginkan ketika tergigit ular. Walaupun mungkin terlihat di butuhkan biayanya lebih mahal dan peralatan uji coba yang sebanding, dalam segi waktu proses ini terhitung lebih efisien di tengah krisis finansial yang melanda dunia sekarang ini.