Imunologi sintetik adalah cabang ilmu yang mempelajari perancangan dan pembuatan sistem buatan yang mampu meniru atau menjalankan fungsi kompleks dari sistem imun.^[1] Fungsi tersebut mencakup kemampuan menargetkan dan menghancurkan sel tertentu menggunakan penanda sel spesifik, serta memodifikasi atau mengatur respons imun.^[2] Bidang ini merupakan cabang interdisipliner yang menggunakan pendekatan dari biologi sistem dan biologi sintetis untuk memprogram ulang dan meningkatkan fungsi sel imun, sehingga kemampuan keseluruhan sistem imun juga dapat dimodifikasi.^[3] Rekayasa sel imun sintetik bertujuan menyederhanakan kompleksitas sistem imun dengan membangunnya kembali dalam kondisi yang terkontrol.^[4] Saat ini beberapa modulator sistem imun (imunomodulator) yang disetujui oleh Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (FDA) antara lain obat antiinflamasi, obat imunosupresi, vaksin, antibodi terapeutik, dan Toll-like receptor (TLR).^[5]

Bidang ini mulai berkembang setelah tahun 2010, seiring dengan kemajuan teknologi pengeditan genom seperti Transcription activator-like effector nuclease (TALENs) dan CRISPR.^[6] Pada tahun 2015, sebuah penelitian berhasil menciptakan sel T yang hanya aktif ketika diberikan obat tertentu.^[7] Dengan cara ini, aktivitas sel T dapat dikendalikan secara langsung di dalam tubuh, sehingga risiko efek samping akibat aktivasi yang tidak diinginkan dapat diminimalkan. Contoh lain dari penerapan imunologi sintetik adalah sel T yang dirancang untuk mengenali dua penanda (antigen) berbeda pada permukaan sel target, yang membuatnya lebih spesifik dalam menyerang sel penyakit, misalnya sel kanker, tanpa merusak sel sehat.^[8] Pada tahun 2016, John Lin dari Pfizer menyatakan bahwa sistem imun merupakan kendaraan yang ideal untuk menerapkan rekayasa sel manusia, karena sel imun memiliki kemampuan alami untuk bergerak ke berbagai bagian tubuh, mendeteksi ancaman, dan melakukan fungsi biologis kompleks seperti membunuh sel terinfeksi atau sel kanker.^[9]

Jenis ini melibatkan penggunaan organisme rekayasa, seperti bakteri atau bakteriofag, untuk melakukan modulasi imun secara spesifik. Contohnya adalah bakteri Salmonella typhimurium rekayasa yang memproduksi sitokin seperti GM‑CSF atau IL‑7 untuk merekrut sel dendritik dan sel T ke tumor, sehingga meningkatkan efektivitas imun anti-tumor.^[1]

Molekul kecil ini dirancang untuk mengarahkan antibodi endogen atau terapeutik ke target spesifik, seperti sel kanker atau patogen, sehingga memperkuat respons imun. Kelebihan molekul kecil dibanding antibodi terapeutik tradisional meliputi biaya produksi yang lebih rendah, potensi pemberian oral, serta risiko imunogenisitas yang lebih rendah. Pendekatan ini termasuk dalam pengembangan imunoterapi berbasis molekul sintetik.^[10]

Transdiferensiasi sel adalah teknik yang memungkinkan sel dewasa diubah menjadi tipe sel lain dengan fungsi imun atau terapeutik tertentu. Misalnya, sel T dewasa dapat dikonversi menjadi sel saraf melalui induksi faktor transkripsi tertentu. Pendekatan ini menjanjikan terapi regeneratif, pengurangan risiko autoimunitas, dan pengembangan sel imun yang dimodifikasi untuk transplantasi atau terapi kanker.^[11]

Vaksin terapeutik bertujuan untuk mengobati atau memodulasi penyakit pada pasien yang sudah terinfeksi, berbeda dengan vaksin preventif.^[12][13] Contohnya termasuk terapi transfer sel seperti Provenge untuk kanker prostat.^[14] Selain itu, kemajuan biologi kimia memungkinkan pengembangan antigen sintetik, adjuvan sintetik, dan molekul yang dapat memodulasi sel B untuk meningkatkan respons imun secara spesifik dan homogen.^[15]

• Antibodi sintetik
• Biologi sintetik

1. ^ ^{a b} Spiegel, David A. (2010-12). "Grand Challenge Commentary: Synthetic immunology to engineer human immunity". Nature Chemical Biology (dalam bahasa Inggris). 6 (12): 871–872. doi:10.1038/nchembio.477. ISSN 1552-4469.
2. ^ Geering, Barbara; Fussenegger, Martin (2015-02-01). "Synthetic immunology: modulating the human immune system". Trends in Biotechnology (dalam bahasa English). 33 (2): 65–79. doi:10.1016/j.tibtech.2014.10.006. ISSN 0167-7799. PMID 25466879. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)
3. ^ Spiegel, David A. (2010-12). "Grand Challenge Commentary: Synthetic immunology to engineer human immunity". Nature Chemical Biology (dalam bahasa Inggris). 6 (12): 871–872. doi:10.1038/nchembio.477. ISSN 1552-4469.
4. ^ Staufer, Oskar (2024). "Synthetic Immunology—Building Immunity from the Bottom-Up with Synthetic Cells". Advanced NanoBiomed Research (dalam bahasa Inggris). 4 (9): 2400037. doi:10.1002/anbr.202400037. ISSN 2699-9307.
5. ^ Vacchelli, Erika; Galluzzi, Lorenzo; Eggermont, Alexander; Fridman, Wolf Hervé; Galon, Jerome; Sautès-Fridman, Catherine; Tartour, Eric; Zitvogel, Laurence; Kroemer, Guido (2012-09-01). "Trial watch: FDA-approved Toll-like receptor agonists for cancer therapy". Oncoimmunology. 1 (6): 894–907. doi:10.4161/onci.20931. ISSN 2162-4011. PMC 3489745. PMID 23162757.
6. ^ Nemudryi, A. A.; Valetdinova, K. R.; Medvedev, S. P.; Zakian, S. M. (2014-07). "TALEN and CRISPR/Cas Genome Editing Systems: Tools of Discovery". Acta Naturae. 6 (3): 19–40. ISSN 2075-8251. PMC 4207558. PMID 25349712.
7. ^ Wu, Chia-Yung; Roybal, Kole T.; Puchner, Elias M.; Onuffer, James; Lim, Wendell A. (2015-10-16). "Remote control of therapeutic T cells through a small molecule-gated chimeric receptor". Science (New York, N.Y.). 350 (6258): aab4077. doi:10.1126/science.aab4077. ISSN 1095-9203. PMC 4721629. PMID 26405231.
8. ^ Roybal, Kole T.; Rupp, Levi J.; Morsut, Leonardo; Walker, Whitney J.; McNally, Krista A.; Park, Jason S.; Lim, Wendell A. (2016-02-11). "Precision Tumor Recognition by T Cells With Combinatorial Antigen-Sensing Circuits". Cell (dalam bahasa English). 164 (4): 770–779. doi:10.1016/j.cell.2016.01.011. ISSN 0092-8674. PMC 4752902. PMID 26830879. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)
9. ^ page, Antonio Regalado archive. "Immune Engineering". MIT Technology Review (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2025-11-01.
10. ^ Wu, Yinrong; Yang, Zichao; Cheng, Kui; Bi, Huichang; Chen, Jianjun (2022-12). "Small molecule-based immunomodulators for cancer therapy". Acta Pharmaceutica Sinica. B. 12 (12): 4287–4308. doi:10.1016/j.apsb.2022.11.007. ISSN 2211-3835. PMC 9764074. PMID 36562003.
11. ^ Tanabe, Koji; Ang, Cheen Euong; Chanda, Soham; Olmos, Victor Hipolito; Haag, Daniel; Levinson, Douglas F.; Südhof, Thomas C.; Wernig, Marius (2018-06-19). "Transdifferentiation of human adult peripheral blood T cells into neurons". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115 (25): 6470–6475. doi:10.1073/pnas.1720273115. ISSN 1091-6490. PMC 6016798. PMID 29866841.
12. ^ Tan, Amabel CL; Goubier, Anne; Kohrt, Holbrook E. (2015-11-17). "A quantitative analysis of therapeutic cancer vaccines in phase 2 or phase 3 trial". Journal for ImmunoTherapy of Cancer. 3 (1): 48. doi:10.1186/s40425-015-0093-x. ISSN 2051-1426. PMC 4647658. PMID 26579225. Pemeliharaan CS1: DOI bebas tanpa ditandai (link)
13. ^ Ariawan, Daryl; van Eersel, Janet; Martin, Adam D.; Ke, Yazi D.; Ittner, Lars M. (2022). "Recent progress in synthetic self-adjuvanting vaccine development". Biomaterials Science (dalam bahasa Inggris). 10 (15): 4037–4057. doi:10.1039/D2BM00061J. ISSN 2047-4830.
14. ^ Gardner, Thomas A.; Elzey, Bennett D.; Hahn, Noah M. (2012-04). "Sipuleucel-T (Provenge) autologous vaccine approved for treatment of men with asymptomatic or minimally symptomatic castrate-resistant metastatic prostate cancer". Human Vaccines & Immunotherapeutics. 8 (4): 534–539. doi:10.4161/hv.19795. ISSN 2164-554X. PMID 22832254.
15. ^ Zhang, Xuanbo; Yang, Bowei; Ni, Qianqian; Chen, Xiaoyuan (2023). "Materials engineering strategies for cancer vaccine adjuvant development". Chemical Society Reviews (dalam bahasa Inggris). 52 (9): 2886–2910. doi:10.1039/D2CS00647B.