T J
PREPARASI ANTlBOD! ANTl-IDIOTlPE SEBAGAI DASAR PEMBUATAN VAKSIN UNTUK PENCEGAHAN STREPTOKOKOSIS
OLEH I NYOMAN SUARHIA
PROGRAM PASCASARJANA INSTlTUT PERTANIAN BOGOR 1999
RINGKASAN I NYOMAN Pembuatan
SUARTHA.
Preparasi Antibodi Anti-Idiotipe Sebagai Dasar
Vaksin untuk Pencegahan Streptokokosis, di bawah bimbingan
I
Wayan Tcgllh Wibawan sebagai ketua, Bambang POlltjO Priosocryanto dan Iwan Hm"yollO Utama sebagai anggota. Kapsul S. equi subsp. zooepidemicus yang tersusun atas asam hyaluronat, bersifat kurallg alltigenik. Usaha untuk mellanggulangi masalah tersebut adalah dengan membuat antigen tiruan, yang mirip dengan antigen permukaan S. equi subsp.
zooepidemicus. Telmik yang digunakan adalah
antibodi anti-idiotipe.
Alltibodi anti-idiotipe yang tergolong internal image mampu meniru struktur pennukaan suatu antigen, oleh sebab itu dapat digllnakan sebagai vaksin dalam pencegahan penyakit streptokokosis. Tujuan penelitian illi untuk memproduksi alltibodi anti-idiotipe dengan menggunakan isolat bakteri berkode SGC 560 sebagai imunogen awal, mengetahui respon kekebalan yang ditimbulkan oleh antibodi allti-idiotipe dan mengetahui efektivitas antibodi anti-idiotipe dengan cara uji tantang hewan percobaan. Isolat bakteri didapat dari koleksi Laboratorium Patologi Veteriner, Jurusan Parasitologi dan Patologi Fakultas Kedokterall Hewan Institut Pertanian Bogor. Isolat SGC 560 diidentifikasi sebagai isolat S. equi subsp. zooepidemicus berkapsul, berbentuk kohlS dan susunan berantai. Secara serologis bereaksi hallya dengan antiserum spesifik Grup C. Bentuk koloni cukup besar dan permukaaunya sangat mukoid. Pada media agar darah, dengan zona hemolitik yang terang disekitar koloni (hemolitik
~),
sedangkan pada media cair Todd Hewitt Broth (THB) isolat tumbuh
keruh merata dan tumbuh secara difus pada media agar lunak (soft agar).
Antiserum 1 dari kelinci yang divaksinasi dengan bakterin SOC 560 dengan uji imunodifusi menunjukkan hasil negatif. Pada uji koaglutinasi dan uji dot-blot memberikan hasil positif,
sedangkan pada uji tantang tidak memberikan
perlindungan yang optimal (16,6%). Hal ini menunjukkan antibodi yang terbentuk mal11pumengenali antigen SOC 560 tetapi sangat lemah (kurang imunogenik). Penyuntikan antibodi idiotipe (Abl) mampu menggertak pembentukkan antibodi anti-idiotipe (Ab2) terhadap SOC pada kelinci. Secara kuantitatif jumlah imunoglobulin yang terbentuk lebih tinggi (20 mg/ml) dibandingkan dengan penggunaan baleteri utuh SOC 560 (4,9 mg/ml), tetapi dengan uji imunodifusi ganda keberadaannya belum dapat dideteksi. Keberadaan
dari
antibodi
dideteksi
dengan baik menggunakan
uji
koaglutinasi, konfirmasi dengan uji dot-blot juga memberikan hasil yang positif. Dari hasil tersebut diharapkan
Ab2
memiliki sifat identik dan mempunyai
kemampuan untuk meniru struktur antigen utuh (internal image) bakteri SOC 560. Karakterisasi antigen SOC 560 dan Ab2 dengan SDS PAOE menunjukkan pola pita protein yang sama. Penyuntikan Ab2 kelinci l11ampu l11enggertak pembentukan antibodi
anti
anti-idiotipe (Ab3) pada mencit, dengan titer antibodi rata-rata 24, berbeda nyata dibandingkan kontrol (P < 0,05). Spesifisitas Ab3 mencit yang terbentuk diamati dengan ltii koaglutinasi, ternyata mampu mengenali antigen billeteri utuh SOC 560 dan Ab2 dengan baik, sedangkan dengan antigen dari bakteri SOB tidak bereaksi. Uji dot-blot juga memmjukkan hal yang sama. Mencit yang diberi Ab2 memberikan perlindungan protektif sebesar 88,8 % setelah ditantang dengan billeteri SOC 2 dari strain lapang yang ganas (wild strain) dengan dosis letal 50 (LD50) optical density (OD620 11m) 0,167. Kelompok lain yang diberi tanpa perlakuan, antibodi normal dan antigen bakteri utuh memberikan perlindungan masing-masing 16,6%; 33,3 %; 16,6 %.
PREPARASI ANTIBODI ANTI-IDIOTIPE SEBAGAI DASAR PEMBUATANVAKSIN UNTUK PENCE GAHAN STREPTOKOKOSIS
OLEH I NYOMAN SUARTHA
Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogar
PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1999
Judul Penelitian
: Preparasi Antibodi Anti-Idiotipe Sebagai Dasar
Pembuatan
Pencegahan
Vaksin
Untuk
Streptokokosis
Nama
I Nyoman Suartha
Nomorpokok
97270
Program Studi
Sains Veteriner
Menyetujui I. Komisi Pembimbing
Dr. Drh. 1. Wayan Teguh Wibawan, MS. Ketua
Drh. Bambang Pontjo Priosoeryanto, MS., Ph.D. Dr.yfh. Iwan Haryono Utama,MS. Anggota Anggota
2. Ketua Program Studi, Sains Veteriner
¥
Prof. Dr. H. Masduki Partadiredja, MSc.
3.
Dirr~turProgram
Instifutlerta~lian
Pascasarjana Bogor
P~6:1'?Ir:SyaffiaaManuwoto, MSc., Ph.D.
Tanggal hilus ujian : 8 Desember 1999
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 1 Maret 1968 di Badung , Bali; anak kedua dari empat bersaudara pasangan ayah I Wayan Budiasa, BA. dan ibu Ni Ketut Sangi, A. Ma. Pd. Pada tahun 1980 penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD No. 1 Gulingan, menyelesaikan Sekolah Menegah Pertama di SMP Negeri Mengwi tahun 1984, Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri Mengwi tahun 1987. Penulis memperoleh gelar Smjana Kedokteran Hewan tahun 1992 pada Progrmn Studi Kedokteran I-Iewml Universitas Udayana (Sekarang Fakultas Kedokterml Hewan) dan pada tahun 1993 memperoleh gelar Dokter Hewan pada Universitas yang sama. Tahun 1994 penulis diangkat menjadi staf pengajar di Bagian Penyakit Dalmn Veteriner pada Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana. Penulis menikah tahun 1997 dengan Drh. Ni Made Sri Widiyani dan pada tahun yang smlla penu1is mendapat kesempatan untuk mengikuti Progrmn Pascasarjana (S2) pada Progrm11 Studi Sains Veteriner Pascasarjana Institut Pelianian Bogor, dengml beasiswa dari Direktorat Iendra1 Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dml Kebudayaml melalui Biaya Pendidikan Pascasmjmla (BPPS).
ueAP AN TERIMAKASIH Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Melalui kesempatan yang baik ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih dan penghargaan yang tulus kepada yang terhormat Bapak Dr. Drh. I Wayan Teguh Wibawan, MS. Bambang
sebagai
ketua
komisi
pembimbing,
Drh.
Pontjo Priosoeryanto, MS., PhD. dan Dr. Drh . Iwan Haryono Utama,
MS. Sebagai anggota komisi pembimbing, atas segal a bimbingan dan pengarahan yang telah diberikan mulai dari perencanaan penelitian sampai penyusunan tesis ini. Kepada yang terhormat Bapak Rektor Universitas Udayana, Bapak Dekan Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana, Bapak Rektor Institut Pertanian Bogor, Ibu Direktur Progranl Pascasatjana, Bapak Ketua Program Studi Sains Veteriner, Bapak Kepala Laboratorium Patologi Veteriner
Fakultas Kedokteran
Hewan Institut Pertanian Bogor, penulis mengucapkan terimakasih atas kesempatan, fasilitas dan segala bantuannya, sehingga penulis dapat menyelesaikan program S2 di Institut Pertanian Bogor. Kepada Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan atas bantuan beasiswa melalui
Biaya
Pendidikan Pascasarjana (BPPS) penulis sampaikan terimakasih. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Ibu Drh. Eva Herlina, MSi., Ibu Drh. Sri Estuningsih, MSi., Ibu Drh. Titiek Djanatun, Ibu Drh. Dwi Jayanti Gunatldhini , MSi., Bapak Drs. Agus Somantri, Bapak Soleh atas segal a bantuannya. Semua rekan di Asrama Bali Bogor Baru A VIII123 yang dengan tulus memberikan dorongan dalanl pelaksanaan penelitian maupun penulisan tesis.
Ucapan
terimakasih secara khusus penulis sampaikan kepada orang tlla
Ayah I Wayan Budiasa, BA. dan Ibu Ni Ketut Sangi, A. Ma. Pd., istri Drh. Ni Made Sri Widiyani beserta Kakak Ir. I Made Suratna, Adik I Ketllt Gede Suartana, S. Hut., dan Ni Luh Gede Budiari, S.Pt. dan selurllh keluarga, atas do a, pengertian dan pengorbanan yang tidak ternilai, sehingga semua tllgas-tugas selama pendidikan dapat diselesaikan dengan lancar. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa senantiasa melimpahkan kesejahteraan kepada kita semua. Akhirnya kepada semlla pihak yang telah memberikan bantuan dan dorongan selama penlliis mengikuti program S2 di Institllt Pertanian Bogor, penulis sampaikan terimakasih.
Bogor, 1999 Penulis
DAFTAR lSI
HaIaman DAFTAR TABEL ................................................................................................ viii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ .ix PENDAHULUAN Latar Belakang ...... ... ....... .... ... ... ............................ ....... ... ..... .... ........... ...... Rmnusan Permasalahan ............................................................................. Tujuan Penelitian ... ................. ............................... ....... ... .... .... .................. Manfaat Penelitian .. .... ...... .... ...................................... ... .... ..... ... ................ Hipotesis Penelitian ...................................................................................
1 3 4 5 5
TINJAUAN PUS TAKA Anti-Idiotipe ................................................................................................ 6 Klasifikasi Anti-Idiotipe ............................................................................ 8 Antibodi Anti-Idiotipe sebagai Vaksin ..................................................... 12 Streptokokus Grup C ................................................................................ 14 Antigen Streptokokus Grup C ................................................................... 16 KIinik Streptokokosis ................................................................................ 17 Pengobatan dan Pencegahan Streptokokosis ............................................ 18 BAHAN DAN METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian .................................................................. 20 Bahan dan Peralatan ............................................ " .'. ... ... ........ .... ... ..... ...... 20 1. Hewan Percobaan ..................................................................... 20 2. Isolat Bakteri ... ...... ...... .... ........... ...... ..... ............. ................. ..... 20 3. Bahan dan Media Pertmnbuhan Bakteri ....... ........... ....... ..... .... 21 4. Peralatan .................................................................................... 21 Metode Penelitian .. ... ....... ... .... ............ ..... ... ... ... ............... .... ........... ..... .... 21 1. Preparasi Antigen ................................. ,... ... ....... ........... ..... ...... 21 2. Preparasi Vaksin Bakteri Utuh ................................................ 22 3. Preparasi Matriks Protein A dari Stafilokokus ......................... 22 4. Produksi Antibodi Terhadap SGC 560 (Antibodi 1) ............. 23 5.Isolasi Imunoglobulin (Antibodi 1) ......................................... 23 6. Produksi Antibodi Terhadap Antibodi 1 (Antibodi 2) ............. 24 7. Karakterisasi Antibodi Anti-Idiotipe ......................................... 24 7.1 Uji Imunodifusi .................................................................. 24 7.2 Uji Koaglutinasi ................................................................. 25
7.3 Uji Dot-Blot ...................................................................... 26 7.4 Sodium Dodecyl Sulphate Polyacrylamide Electrophoresis (SDS-PAGE) ....................................................................... 26 8. Penentuan Dosis Letal 50 (LDso) S. equi subsp. zooepidemicus28 9. Uji Tantang Vaksin .................................................................. 28 Analisis Data ... ... ... ... .......... ...... .... .... .... ........ .... .... .... ... ....... ... ..... ..... ........ 29 BASIL DAN PEMBABASAN ............................................................................. 30 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 43 DAFTARPUSTAKA .......................................................................................... 44
