Terjadinya pandemi COVID-19 pada tahun 2019 mengakibatkan terjadinya peningkatan permintaan global akan produksi vaksin. Salah satu peningkatan pengembangan vaksin yaitu produksi vaksin berbasis kultur sel. Keuntungan dari vaksin berbasis kultur sel adalah dapat menghasilkan antigen yang lebih stabil dengan waktu pembuatan yang lebih cepat dibandingkan metode lain seperti telur ayam berembrio. Sejak tahun 1980, sebagian besar sel yang digunakan untuk produksi vaksin berbasis kultur sel berasal dari sel hewan. Sel hewan yang umum digunakan adalah sel BHK-21, sel MDCK, sel CHO, dan sel Vero. Sel Vero merupakan sel yang paling banyak digunakan karena sel tersebut merupakan garis sel kontinu pertama yang penggunaannya telah disetujui oleh WHO untuk pembuatan vaksin virus manusia.
Keberhasilan kultur sel didukung oleh beberapa faktor seperti; kondisi yang steril, suhu, pH, CO2, O2 dan nutrisi. Sumber nutrisi yang dibutuhkan oleh sel berasal dari media. Media terbagi menjadi dua yaitu media alami dan media buatan. Media alami terdiri dari cairan biologis yang berguna untuk pertumbuhan dan proliferasi sel, sedangkan media buatan merupakan media basal yang ditambahkan nutrisi organik dan atau anorganik sesuai yang diinginkan. Media buatan terbagi menjadi beberapa macam seperti: serum containing media, serum free media, chemically defined media, and protein free media. Media basal atau media dasar umumnya telah mengandung garam anorganik, sumber nitrogen, sumber energi, vitamin, lemak, dan komponen larut lemak, prekusor asam nukleat, faktor pertumbuhan, hormon, antibiotik, pH, sistem penyangga larutan, oksigen dan karbon dioksida. Media buatan yang umum digunakan adalah serum containing media atau media dengan suplementasi serum. Penambahan media dasar dengan suplementasi serum atau Fetal Bovine Serum (FBS) umum dilakukan karena serum mengandung asam amino, protein, faktor pertumbuhan, hormon, vitamin, zat anorganik, dan nutrisi yang baik untuk meningkatkan pertumbuhan sel.
Penggunaan serum terbatas hanya digunakan pada skala laboratorium dan tidak dianjurkan digunakan untuk produksi masal karena dengan adanya serum sering mempersulit pemurnian pada bio-produk saat proses downstream. Selain itu juga terdapat kekurangan pada penggunaan serum seperti memiliki resiko yang tinggi akan kontaminasi dari agen infeksius seperti penyakit BSE, proses pembuatan serum yang tidak sesuai dengan kesejahteraan hewan, harga produksi serum tinggi, variasi antar batch yang tidak seragam sehingga menghasilkan hasil yang tidak konsisten hingga penggunaan serum yang dapat berimplikasi pada status keharaman atau kehalalan pada suatu produk. Seiring dengan kemajuan keilmuan dan teknologi, terdapat banyak permintaan dari berbagai industri biofarmasetik untuk memproduksi asal bahan, bahan mentah maupun produk jadi yang bebas dari hewan atau animal component free (ACF). Kekurangan lain penggunaan FBS dalam media kultur sel adalah terdapat laporan kasus reaksi alergi akan vaksin yang mengandung FBS. Pada dasarnya FBS mengandung Bovine Serum Albumin (BSA), yang umum digunakan sebagai media kultur selama produksi vaksin namun BSA dapat menimbulkan reaksi alergi pada manusia. Pedoman dari WHO menetapkan batas residu BSA pada vaksin per dosis adalah 50 ng.
Penggunaan media bebas serum (serum free media/SFM) merupakan salah satu alternatif pemilihan media suplementasi yang bebas dari kandungan hewan (animal component free). Terdapat media bebas serum yang dijual secara komersial dan siap untuk digunakan seperti VP-SFM, tetapi memiliki kekurangan yaitu harga yang relatif mahal dan sulit untuk didapat, maka dari itu pembuatan media suplementasi menjadi pilihan yang baik. Media suplementasi dengan bahan tertentu memiliki keuntungan yaitu lebih aman karena terhindar dari kontaminasi mikroba yang infeksius, kehalalan produk yang jelas, serta harga produksi yang jauh lebih terjangkau bila dibandingkan dengan penggunaan serum atau penggunaan media bebas serum komersial.
Penambahan media suplementasi yang dapat menggantikan serum adalah dengan penggunaan hidrolisat nabati. Hidrolisat merupakan produk protein nabati yang terhidrolisis oleh asam, alkali, enzim atau proses fermentasi. Penelitan yang dilakukan oleh Davami et al., menyebutkan bahwa hidrolisat dapat meningkatkan kemampuan pertumbuhan pada sel mamalia seperti sel Vero, sel HEK293, sel BHK, dan sel rCHO. Pepton adalah salah satu protein hidrolisat yang larut dalam air dan mengandung peptida, asam amino, garam organik, mineral, karbohidrat, lipid dan protein. Penggunaan pepton hidrolisat yang berasal dari tumbuhan seperti kedelai, kacang-kacangan maupun beras dengan segala kandungannya dapat digunakan untuk meningkatkan pertumbuhan dan produktivitas dari sel.
Hasil yang telah diperoleh dari penelitian ini adalah tiga jenis pepton terbaik pada tahap 1: titration study dihasilkan oleh Phytone™ Peptone, Difco™ Soytone dan Bacto™ Malt. Pada tahap 2: mixture study dihasilkan dua campuran pepton terbaik yaitu mixture 1 yang terdiri dari kombinasi 2 g/L Phytone™ Peptone; 0,5 g/L Difco™ Soytone; 0,5 g/L Bacto™ Malt dan mixture 4 yang terdiri dari kombinasi 0,5 g/L Phytone™ Peptone; 0,5 g/L Difco™ Soytone dan 2 g/L Bacto™ Malt. Hasil pada tahap titration study dan mixture study dievaluasi berdasarkan observasi morfologi, peningkatan nilai OD dan hasil statistik antar kelompok yang dibandingkan per hari. Pada tahap 3: evaluasi media, titer virus tertinggi dihasilkan oleh media MEM 10% dengan titer 1012,53 TCID50/ml kemudian mixture 4 dengan titer 1012.05 TCID50/ml. Hasil RNA tertinggi dihasilkan oleh virus dengan media MEM 10% sejumlah 38871903,72 copy/µl dan mixture 4 dengan jumlah 34191236,04 copy/µl. Hasil penelitian menunjukkan bahwa : mixture 4 yang terdiri dari kombinasi 0,5 g/L Phytone™ Peptone; 0,5 g/L Difco™ Soytone dan 2 g/L Bacto™ Malt mampu meningkatkan proliferasi sel Vero CCL-81 dan menghasilkan titer virus yang sama dengan MEM 10%.
Penulis: Suryo Kuncorojakti, drh., M.Vet., Ph.D.Sumber:
¶Ù°¿±õ:Ìý
Baca juga: Angina Pektoris Tidak Stabil Setelah Vaksin mRNA COVID-19
