Antibodi monoklonal (mAb) adalah molekul protein yang direkayasa secara spesifik untuk menargetkan satu antigen tunggal. Karena spesifisitasnya yang tinggi, mereka telah merevolusi dunia diagnostik dan terapi, terutama dalam pengobatan kanker, penyakit autoimun, dan infeksi. Proses sintesisnya, meskipun kompleks, telah menjadi fondasi bioteknologi modern. Berikut adalah langkah-langkah utama mengenai cara pembuatan antibodi monoklonal, yang secara tradisional mengacu pada teknik hibridoma Köhler dan Milstein, meskipun kini banyak metode rekombinan yang digunakan.
Prinsip Dasar Pembuatan Antibodi Monoklonal
Tujuan utama pembuatan antibodi monoklonal adalah menghasilkan populasi sel yang seragam dan mampu memproduksi hanya satu jenis antibodi spesifik. Teknik klasik memanfaatkan fusi dua jenis sel berbeda: sel yang menghasilkan antibodi (limfosit B) dan sel yang mampu membelah tanpa batas (sel mieloma).
1. Imunisasi Hewan (Induksi Antigen)
Langkah awal melibatkan stimulasi sistem imun pada hewan, biasanya mencit (mouse), kelinci, atau kadang kuda. Hewan tersebut disuntikkan dengan antigen target yang diinginkan (misalnya, protein permukaan sel kanker atau virus). Suntikan diulang beberapa kali (boosting) untuk memastikan respons imun humoral yang kuat dan menghasilkan sel B yang memproduksi antibodi spesifik terhadap antigen tersebut.
2. Isolasi Limfosit B
Setelah respons imun mencapai puncaknya, limpa (spleen) hewan diisolasi. Limpa kaya akan limfosit B yang telah berdiferensiasi dan siap memproduksi antibodi yang dibutuhkan.
3. Fusi Sel (Pembentukan Hibridoma)
Ini adalah inti dari teknik hibridoma. Limfosit B yang diisolasi difusikan dengan sel mieloma (sel kanker sumsum tulang yang telah dimodifikasi sehingga tidak dapat tumbuh sendiri di media kultur). Fusi ini biasanya diinduksi menggunakan agen fusi seperti Polyethylene Glycol (PEG).
Hasil dari fusi ini adalah tiga jenis sel:
- Limfosit B yang tidak berfusi (mati setelah beberapa hari).
- Sel mieloma yang tidak berfusi (dapat tumbuh tanpa batas di media kultur).
- Hibridoma: Sel yang merupakan gabungan limfosit B dan sel mieloma. Sel ini memiliki dua sifat: kemampuan memproduksi antibodi spesifik dari limfosit B, dan kemampuan membelah secara tak terbatas dari sel mieloma.
4. Seleksi Hibridoma
Setelah fusi, campuran sel sangat heterogen. Langkah krusial adalah memisahkan hibridoma dari sel induk yang tidak berfusi. Ini dilakukan dengan menanam sel dalam media kultur khusus yang disebut HAT medium (Hypoxanthine, Aminopterin, Thymidine). Aminopterin menghambat jalur sintesis DNA yang bergantung pada de novo. Hanya sel yang dapat menggunakan jalur pemulihan (salvage pathway) yang dapat bertahan. Hanya hibridoma (karena memiliki enzim dari limfosit B) dan sel mieloma yang direkayasa khusus yang mampu bertahan; namun, sel mieloma yang digunakan tidak mampu menggunakan jalur salvage, sehingga hanya hibridoma yang hidup.
5. Screening dan Klonalitas
Sel-sel hibridoma yang bertahan kemudian diuji (screening) untuk menentukan klon mana yang paling efektif memproduksi antibodi dengan spesifisitas tertinggi terhadap antigen target. Teknik seperti ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) digunakan untuk mengidentifikasi supernatant kultur mana yang mengandung antibodi yang diinginkan.
6. Ekspansi dan Produksi
Setelah klon terbaik diidentifikasi, sel hibridoma tersebut diperbanyak (ekspansi klonal) baik dalam kultur in vitro skala besar (bioreaktor) atau disuntikkan kembali ke dalam rongga perut mencit (ascites) untuk memproduksi antibodi dalam jumlah besar. Antibodi yang dihasilkan kemudian dimurnikan dari cairan kultur atau serum.
Evolusi: Antibodi Monoklonal Rekombinan
Meskipun teknik hibridoma adalah tonggak sejarah, antibodi yang dihasilkan sepenuhnya dari mencit (murine antibodies) sering memicu respons imun ketika diberikan kepada manusia. Oleh karena itu, metode modern berfokus pada rekayasa genetika:
- Antibodi Kimera (Chimeric): Bagian variabel pengikat antigen berasal dari mencit, sedangkan bagian konstan (Fc) yang memicu respons imun berasal dari manusia.
- Antibodi Humanisasi (Humanized): Hanya bagian kecil rantai asam amino yang menentukan pengikatan spesifik (CDR loop) yang dipertahankan dari mencit, sementara seluruh kerangka antibodi adalah manusia.
- Antibodi Manusia Penuh (Fully Human): Dibuat menggunakan teknologi faga display atau mencit transgenik yang memiliki gen antibodi manusia, sehingga tidak menimbulkan reaksi penolakan imunologis.
Proses pembuatan antibodi monoklonal rekombinan melibatkan kloning gen antibodi ke dalam vektor ekspresi, transfeksi ke sel inang (seperti sel CHO), dan kemudian memproduksi antibodi dalam skala industri. Rekayasa ini memungkinkan optimasi lebih lanjut untuk meningkatkan stabilitas dan efikasi terapi.
Secara keseluruhan, cara pembuatan antibodi monoklonal adalah proses yang multi-tahap, dimulai dari interaksi alami sistem imun hingga manipulasi genetik canggih, yang menghasilkan salah satu alat bioteknologi paling penting abad ini.