Peneliti menggunakan kecerdasan buatan telah mengidentifikasi protein permukaan pada virus monkeypox yang memicu antibodi netralisasi kuat pada tikus. Protein tersebut, yang disebut OPG153, bisa menjadi dasar vaksin dan terapi antibodi yang lebih sederhana terhadap mpox dan mungkin juga memberi informasi untuk penanggulangan cacar air di masa depan, menurut studi di Science Translational Medicine.
Tim ilmuwan internasional telah melaporkan titik lemah potensial baru pada virus monkeypox (MPXV), menggunakan kecerdasan buatan untuk menyoroti protein permukaan yang kurang dipelajari, OPG153, sebagai target vaksin dan obat yang menjanjikan.
Dalam penelitian yang diterbitkan di Science Translational Medicine, para peneliti menunjukkan bahwa OPG153 menjadi target antibodi netralisasi kuat yang diisolasi dari orang yang sembuh dari mpox atau divaksinasi terhadap poxvirus terkait. Studi tersebut menemukan bahwa menggunakan protein ini sebagai komponen vaksin pada tikus memicu respons antibodi netralisasi yang kuat, menunjukkan cara yang lebih terfokus untuk merancang vaksin dan terapi antibodi di masa depan.
Penelitian ini dibangun di atas wabah mpox global tahun 2022, yang menyebar ke berbagai negara dan menginfeksi lebih dari 150.000 orang, menyebabkan hampir 500 kematian serta gejala termasuk penyakit mirip flu, ruam, dan lesi. Anak-anak, wanita hamil, dan orang dengan sistem kekebalan yang lemah diidentifikasi berisiko lebih tinggi untuk penyakit parah. Selama wabah itu, otoritas kesehatan sangat bergantung pada vaksin cacar, yang mengandalkan virus utuh yang dilemahkan dan bisa mahal serta rumit untuk diproduksi.
"Tidak seperti vaksin virus utuh yang besar dan rumit untuk diproduksi, inovasi kami hanya satu protein yang mudah dibuat," kata Jason McLellan, profesor biosains molekuler di The University of Texas at Austin dan penulis utama studi, dalam pernyataan yang dirilis oleh universitas.
Penulis utama bersama Rino Rappuoli dan Emanuele Andreano dari Fondazione Biotecnopolo di Siena di Italia mengidentifikasi 12 antibodi monoklonal yang menetralkan MPXV dengan menganalisis darah dari orang yang terinfeksi atau divaksinasi. Untuk menentukan komponen virus mana yang dikenali antibodi tersebut di antara sekitar 35 protein permukaan yang diketahui, tim McLellan di UT Austin menggunakan model AI AlphaFold 3 untuk memprediksi mitra pengikatan yang mungkin.
Model tersebut menunjuk dengan keyakinan tinggi ke OPG153, protein permukaan yang dikodekan oleh gen orthopoxviral 153. Eksperimen laboratorium mengonfirmasi bahwa beberapa antibodi dari pasien berikatan erat dengan OPG153 dan menetralkan beberapa klan MPXV dan virus vaccinia secara in vitro. Dalam studi tikus, imunisasi dengan MPXV OPG153 menghasilkan respons antibodi netralisasi kuat terhadap MPXV dan vaccinia, mendukung potensinya sebagai antigen vaksin.
"Butuh bertahun-tahun untuk menemukan target ini tanpa AI," kata McLellan. "Ini sangat menarik karena tidak ada yang pernah mempertimbangkan protein ini sebelumnya untuk pengembangan vaksin atau antibodi. Belum pernah ditunjukkan sebagai target antibodi netralisasi."
Karena MPXV berhubungan erat dengan virus penyebab cacar, tim mencatat bahwa pendekatan berfokus OPG153 juga dapat membantu upaya mengembangkan vaksin cacar yang lebih baik atau pengobatan antibodi.
Para peneliti menggambarkan strategi mereka sebagai bentuk "reverse vaccinology": memulai dengan antibodi yang diproduksi secara alami oleh orang yang selamat dari infeksi atau divaksinasi, kemudian bekerja mundur untuk mengidentifikasi antigen virus dan merekayasa versi yang dapat memicu antibodi serupa pada model hewan.
The University of Texas at Austin telah mengajukan paten yang mencakup penggunaan OPG153 dan konstruksi terkait sebagai antigen vaksin, sementara Fondazione Biotecnopolo di Siena telah mengajukan paten untuk antibodi yang menargetkan OPG153. Menurut UT Austin, pekerjaan ini didanai sebagian oleh Welch Foundation.
