Serangkaian uji coba berbasis pondok dilakukan di Khowe, Benin selatan, untuk mengevaluasi kemanjuran biologis kelambu generasi baru yang telah diuji di lapangan terhadap vektor malaria yang resistan terhadap piretrin. Kelambu yang sudah berumur di lapangan disingkirkan dari rumah tangga setelah 12, 24, dan 36 bulan. Potongan jaring yang dipotong dari kelambu berinsektisida utuh dianalisis untuk mengetahui komposisi kimianya dan uji hayati kerentanan dilakukan selama setiap uji coba untuk menilai perubahan resistensi insektisida pada populasi vektor Khowe.
Interceptor® G2 mengungguli kelambu berinsektisida lainnya, yang menegaskan keunggulan kelambu piretroid dan klorfenapyr dibandingkan jenis kelambu lainnya. Di antara produk-produk baru, semua kelambu berinsektisida generasi berikutnya menunjukkan bioefikasi yang lebih baik daripada Interceptor®; namun, besarnya peningkatan ini berkurang setelah penuaan lapangan karena daya tahan senyawa non-piretroid yang lebih pendek. Hasil-hasil ini menyoroti perlunya meningkatkan ketahanan insektisida kelambu berinsektisida generasi berikutnya.
InsektisidaKelambu yang diberi perlakuan antimalaria (ITN) telah memainkan peran penting dalam mengurangi morbiditas dan mortalitas malaria selama 20 tahun terakhir. Sejak 2004, lebih dari 3 miliar ITN telah didistribusikan di seluruh dunia, dan studi pemodelan menunjukkan bahwa 68% kasus malaria di Afrika sub-Sahara dapat dicegah antara tahun 2000 dan 2015. Sayangnya, resistensi populasi vektor malaria terhadap piretroid (kelas standar insektisida yang digunakan dalam ITN) telah meningkat secara signifikan, mengancam efektivitas intervensi penting ini. Pada saat yang sama, kemajuan dalam pengendalian malaria telah melambat secara global, dengan sejumlah negara dengan beban tinggi mengalami peningkatan kasus malaria sejak 2015. Tren ini telah mendorong pengembangan generasi baru produk ITN inovatif yang ditujukan untuk mengatasi ancaman resistensi piretroid dan membantu mengurangi beban ini serta mencapai target global yang ambisius.
Saat ini terdapat tiga kelambu berinsektisida generasi baru di pasaran, yang masing-masing menggabungkan piretroid dengan insektisida atau sinergis lain yang mampu mengatasi resistensi piretroid pada vektor malaria. Dalam beberapa tahun terakhir, sejumlah uji coba terkontrol acak (RCT) kluster telah dilakukan untuk menilai efektivitas epidemiologi kelambu ini dibandingkan dengan kelambu standar yang hanya mengandung piretroid dan untuk memberikan bukti yang diperlukan guna mendukung rekomendasi Organisasi Kesehatan Dunia (WHO). Kelambu yang menggabungkan piretroid dengan piperonil butoksida (PBO), sinergis yang meningkatkan efektivitas piretroid dengan menghambat enzim detoksifikasi nyamuk, merupakan kelambu pertama yang direkomendasikan oleh WHO setelah dua produk (Olyset® Plus dan PermaNet® 3.0) menunjukkan dampak epidemiologi yang lebih unggul dibandingkan dengan kelambu yang hanya mengandung piretroid dalam uji coba terkontrol acak kluster di Tanzania dan Uganda. Namun, diperlukan lebih banyak data untuk menentukan nilai kesehatan masyarakat dari kelambu piretroid-PBO di Afrika Barat, di mana resistensi piretroid yang parah dapat mengurangi manfaatnya dibandingkan dengan kelambu piretroid saja.
Ketahanan insektisida kelambu berinsektisida biasanya dinilai dengan mengumpulkan kelambu dari masyarakat secara berkala dan mengujinya dalam uji hayati laboratorium menggunakan galur nyamuk hasil pembiakan serangga. Meskipun uji ini berguna untuk mengkarakterisasi bioavailabilitas dan kemanjuran insektisida pada permukaan kelambu dari waktu ke waktu, uji ini memberikan informasi terbatas tentang efektivitas komparatif berbagai jenis kelambu generasi berikutnya karena metode dan galur nyamuk yang digunakan harus disesuaikan dengan cara kerja insektisida yang dikandungnya. Uji gubuk eksperimental adalah pendekatan alternatif yang dapat digunakan untuk mengevaluasi secara komparatif efektivitas kelambu yang diberi insektisida dalam studi ketahanan dalam kondisi yang meniru interaksi alami antara inang nyamuk liar dan kelambu rumah tangga selama penggunaan. Memang, studi pemodelan terbaru menggunakan pengganti entomologi untuk data epidemiologi telah menunjukkan bahwa mortalitas nyamuk dan tingkat makan yang diukur dalam uji coba ini dapat digunakan untuk memprediksi dampak kelambu berinsektisida pada insidensi dan prevalensi malaria dalam RCT klaster. Dengan demikian, uji coba eksperimental berbasis pondok yang di dalamnya kelenjar getah bening yang diobati dengan insektisida dikumpulkan di lapangan dan disertakan dalam uji coba terandomisasi klaster dapat memberikan data berharga mengenai bioefikasi komparatif dan ketahanan insektisida kelenjar getah bening yang diobati dengan insektisida selama masa hidup yang diharapkan, dan membantu menafsirkan hasil epidemiologi dari penelitian ini.
Uji coba pondok percobaan adalah simulasi tempat tinggal manusia yang terstandarisasi yang direkomendasikan oleh Organisasi Kesehatan Dunia untuk mengevaluasi efektivitas kelambu berinsektisida. Uji coba ini meniru kondisi paparan di dunia nyata yang dialami nyamuk saat berinteraksi dengan kelambu rumah tangga dan karenanya merupakan pendekatan yang sangat tepat untuk menilai efektivitas biologis kelambu bekas selama masa pakai yang diharapkan.
Studi ini menilai kemanjuran entomologi dari tiga jenis kelambu berinsektisida generasi baru (PermaNet® 3.0, Royal Guard® dan Interceptor® G2) dalam kondisi lapangan di lumbung percobaan dan membandingkannya dengan kelambu standar yang hanya mengandung piretrin (Interceptor®). Semua kelambu berinsektisida ini termasuk dalam daftar prakualifikasi WHO untuk pengendalian vektor. Karakteristik terperinci dari setiap kelambu disediakan di bawah ini:
Pada bulan Maret 2020, kampanye distribusi kelambu lapangan dalam skala besar dilakukan di desa-desa gubuk di Prefektur Zou, Benin selatan, untuk uji coba di gubuk-gubuk. Kelambu tidur Interceptor®, Royal Guard® dan Interceptor® G2 dipilih dari klaster yang dipilih secara acak di kotamadya Kove, Zagnanado dan Ouinhi sebagai bagian dari studi observasional daya tahan yang disarangkan dalam RCT klaster untuk menilai efektivitas epidemiologi kelambu tidur yang diberi dua insektisida. Kelambu PermaNet® 3.0 dikumpulkan di desa Avokanzun dekat kotamadya Jija dan Bohicon (7°20′ LU, 1°56′ BT) dan didistribusikan secara bersamaan dengan kelambu klaster RCT selama kampanye massal Program Pengendalian Malaria Nasional tahun 2020. Gambar 1 menunjukkan lokasi klaster/desa studi tempat berbagai jenis kelambu insektisida dikumpulkan relatif terhadap lokasi gubuk percobaan.
Uji coba pondok percontohan dilakukan untuk membandingkan kinerja entomologi kelambu berinsektisida Interceptor®, PermaNet® 3.0, Royal Guard® dan Interceptor® G2 ketika dikeluarkan dari rumah tangga pada 12, 24 dan 36 bulan pasca penyebaran. Pada setiap titik waktu tahunan, kinerja kelambu berinsektisida yang sudah tua di lapangan dibandingkan dengan kelambu baru yang belum dipakai dari setiap jenis dan kelambu yang belum diberi perlakuan sebagai kontrol negatif. Pada setiap titik waktu tahunan, total 54 sampel ulangan kelambu berinsektisida yang sudah tua di lapangan dan 6 kelambu berinsektisida baru dari setiap jenis diuji dalam 1 atau 2 uji coba pondok ulangan dengan rotasi perlakuan setiap hari. Sebelum setiap uji coba pondok, indeks porositas rata-rata kelambu lapangan yang sudah tua dari setiap jenis kelambu diukur menurut rekomendasi WHO. Untuk mensimulasikan keausan akibat penggunaan sehari-hari, semua kelambu berinsektisida baru dan kelambu kontrol yang belum diberi perlakuan dilubangi dengan enam lubang berukuran 4 x 4 cm: dua di setiap panel sisi panjang dan satu di setiap panel sisi pendek, sesuai dengan rekomendasi WHO. Kelambu dipasang di dalam gubuk dengan cara mengikatkan tepi lembaran atap dengan tali ke paku di sudut atas dinding gubuk. Perlakuan berikut dievaluasi pada setiap percobaan gubuk:
Kelambu yang sudah berumur di lapangan dievaluasi di gubuk percobaan pada tahun yang sama saat kelambu dilepas. Uji coba gubuk dilakukan di lokasi yang sama dari Mei hingga September 2021, April hingga Juni 2022, dan Mei hingga Juli 2023, dengan kelambu dilepas masing-masing setelah 12, 24, dan 36 bulan. Setiap uji coba berlangsung selama satu siklus perawatan lengkap (54 malam selama 9 minggu), kecuali selama 12 bulan, saat dua siklus perawatan berturut-turut dilakukan untuk meningkatkan ukuran sampel nyamuk. Mengikuti desain kotak Latin, perawatan dirotasi setiap minggu antara gubuk percobaan untuk mengendalikan efek lokasi gubuk, sementara relawan dirotasi setiap hari untuk mengendalikan perbedaan daya tarik nyamuk pada masing-masing inang. Nyamuk dikumpulkan 6 hari per minggu; pada hari ke-7, sebelum siklus rotasi berikutnya, gubuk dibersihkan dan diberi ventilasi untuk mencegah infestasi.
Titik akhir kemanjuran utama untuk pengobatan pondok eksperimental terhadap nyamuk Anopheles gambiae yang resistan terhadap piretoid dan perbandingan kelambu berinsektisida generasi berikutnya dengan kelambu Interceptor® yang hanya mengandung piretoid adalah:
Titik akhir efikasi sekunder untuk pengobatan pondok eksperimental terhadap nyamuk Anopheles gambiae yang resistan terhadap piretoid adalah sebagai berikut:
Penahanan (%) – pengurangan tingkat masuk ke dalam kelompok yang diobati dibandingkan dengan kelompok yang tidak diobati. Perhitungannya adalah sebagai berikut:
di mana Tu adalah jumlah nyamuk yang termasuk dalam kelompok kontrol yang tidak diobati, dan Tt adalah jumlah nyamuk yang termasuk dalam kelompok yang diobati.
Tingkat Penghentian (%) – Tingkat penghentian akibat potensi iritasi dari perawatan, dinyatakan sebagai proporsi nyamuk yang terkumpul di balkon.
Koefisien penekanan penghisapan darah (%) adalah pengurangan proporsi nyamuk penghisap darah pada kelompok perlakuan dibandingkan dengan kelompok kontrol yang tidak diobati. Metode perhitungannya adalah sebagai berikut: di mana Bfu adalah proporsi nyamuk penghisap darah pada kelompok kontrol yang tidak diobati, dan Bft adalah proporsi nyamuk penghisap darah pada kelompok perlakuan.
Penurunan fertilitas (%) — penurunan proporsi nyamuk fertil pada kelompok yang diobati dibandingkan dengan kelompok kontrol yang tidak diobati. Metode perhitungannya adalah sebagai berikut: di mana Fu adalah proporsi nyamuk fertil pada kelompok kontrol yang tidak diobati, dan Ft adalah proporsi nyamuk fertil pada kelompok yang diobati.
Untuk memantau perubahan dalam profil resistensi populasi vektor Covè dari waktu ke waktu, WHO melakukan uji hayati in vitro dan vial pada tahun yang sama dari setiap uji coba pondok eksperimental (2021, 2022, 2023) untuk menilai kerentanan terhadap AI pada kelambu berinsektisida yang diteliti dan untuk menginformasikan interpretasi hasil. Dalam penelitian in vitro, nyamuk dipaparkan pada kertas saring yang diberi konsentrasi alfa-sipermetrin (0,05%) dan deltametrin (0,05%) yang ditentukan, dan pada botol yang dilapisi dengan konsentrasi CFP (100 μg/botol) dan PPF (100 μg/botol) yang ditentukan untuk menilai kerentanan terhadap insektisida ini. Intensitas resistensi piretroid diselidiki dengan memaparkan nyamuk pada konsentrasi diferensial α-sipermetrin dan deltametrin 5 kali lipat (0,25%) dan 10 kali lipat (0,50%). Terakhir, kontribusi sinergi PBO dan ekspresi berlebihan sitokrom P450 monooksigenase (P450) terhadap resistensi piretroid dinilai dengan mengekspos nyamuk terlebih dahulu terhadap konsentrasi diferensial α-sipermetrin (0,05%) dan deltametrin (0,05%), dan paparan awal terhadap PBO (4%). Kertas saring yang digunakan untuk uji tabung WHO dibeli dari Universiti Sains Malaysia. Botol uji bioassay WHO menggunakan CFP dan PPF disiapkan sesuai dengan rekomendasi WHO.
Nyamuk yang digunakan untuk bioassay dikumpulkan pada tahap larva dari tempat perkembangbiakan di dekat gubuk percobaan dan kemudian dipelihara hingga dewasa. Pada setiap titik waktu, sedikitnya 100 nyamuk terpapar pada setiap perlakuan selama 60 menit, dengan 4 kali ulangan per tabung/botol dan sekitar 25 nyamuk per tabung/botol. Untuk paparan piretroid dan CFP, nyamuk yang belum diberi makan berumur 3–5 hari digunakan, sedangkan untuk PPF, nyamuk penghisap darah berumur 5–7 hari digunakan untuk merangsang oogenesis dan menilai efek PPF pada reproduksi nyamuk. Paparan paralel dilakukan dengan menggunakan kertas saring yang diresapi minyak silikon, PBO murni (4%), dan botol berlapis aseton sebagai kontrol. Pada akhir paparan, nyamuk dipindahkan ke wadah yang tidak diberi perlakuan dan terpapar pada kapas yang direndam dalam larutan glukosa 10% (b/v). Mortalitas dicatat 24 jam setelah paparan piretroid dan setiap 24 jam selama 72 jam setelah paparan CFP dan PPF. Untuk menilai kerentanan terhadap PPF, nyamuk yang masih hidup yang terpapar PPF dan kontrol negatif yang sesuai dibedah setelah kematian tertunda dicatat, perkembangan ovarium diamati menggunakan mikroskop majemuk, dan kesuburan dinilai menurut tahap perkembangan telur Christopher [28, 30]. Jika telur berkembang sepenuhnya hingga tahap Christopher V, nyamuk tersebut diklasifikasikan sebagai fertil, dan jika telur tidak berkembang sepenuhnya dan tetap pada tahap I–IV, nyamuk tersebut diklasifikasikan sebagai steril.
Pada setiap titik waktu dalam setahun, potongan berukuran 30 × 30 cm dipotong dari jaring baru dan jaring yang sudah berumur di lapangan di lokasi yang ditentukan dalam rekomendasi WHO [22]. Setelah dipotong, jaring diberi label, dibungkus dengan aluminium foil dan disimpan dalam lemari es pada suhu 4 ± 2 °C untuk mencegah migrasi AI ke dalam kain. Jaring kemudian dikirim ke Pusat Penelitian Pertanian Walloon di Belgia untuk analisis kimia guna mengukur perubahan total kandungan AI selama masa pakainya. Metode analisis yang digunakan (berdasarkan metode yang direkomendasikan oleh Komite Kerja Sama Internasional untuk Analisis Pestisida) telah dijelaskan sebelumnya [25, 31].
Untuk data percobaan pondok eksperimental, jumlah total nyamuk hidup/mati, nyamuk menggigit/tidak menggigit, dan nyamuk subur/mandul di kompartemen pondok yang berbeda dijumlahkan untuk setiap perlakuan dalam setiap percobaan untuk menghitung berbagai hasil proporsional (mortalitas 72 jam, gigitan, ektoparasitisme, perangkap jaring, kesuburan) dan interval kepercayaan 95% (CI) yang sesuai. Perbedaan antara perlakuan untuk hasil biner proporsional ini dianalisis menggunakan regresi logistik, sementara perbedaan untuk hasil jumlah dianalisis menggunakan regresi binomial negatif. Karena dua siklus rotasi perlakuan dilakukan setiap 12 bulan dan beberapa perlakuan diuji di seluruh percobaan, analisis penetrasi nyamuk disesuaikan dengan jumlah hari setiap perlakuan diuji. ITN baru untuk setiap hasil juga dianalisis untuk mendapatkan perkiraan tunggal untuk semua titik waktu. Selain variabel penjelas utama perlakuan, setiap model menyertakan pondok, tempat tidur, periode percobaan, indeks bukaan ITN, dan hari sebagai efek tetap untuk mengendalikan variasi karena perbedaan dalam daya tarik tempat tidur dan pondok individu, musim, status kelambu, dan penyebaran berlebih. Analisis regresi menghasilkan rasio peluang (OR) yang disesuaikan dan interval kepercayaan 95% yang sesuai untuk memperkirakan efek kelambu berinsektisida generasi baru dibandingkan dengan kelambu yang hanya mengandung piretoid, Interceptor®, pada hasil utama kematian dan kesuburan nyamuk. Nilai P dari model juga digunakan untuk menetapkan huruf kompak yang menunjukkan signifikansi statistik pada tingkat 5% untuk semua perbandingan berpasangan dari hasil primer dan sekunder. Semua analisis regresi dilakukan dalam Stata versi 18.
Kerentanan populasi vektor Covese diinterpretasikan berdasarkan mortalitas dan fekunditas yang diamati secara in vitro dan uji hayati botol menurut rekomendasi Organisasi Kesehatan Dunia. Hasil analisis kimia memberikan total kandungan AI dalam fragmen ITN, yang digunakan untuk menghitung tingkat retensi AI dalam kelambu yang sudah berumur di lapangan dibandingkan dengan kelambu baru pada setiap titik waktu setiap tahun. Semua data dicatat secara manual pada formulir standar dan kemudian dimasukkan dua kali ke dalam basis data Microsoft Excel.
Komite Etik Kementerian Kesehatan Benin (No. 6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA), London School of Hygiene & Tropical Medicine (LSHTM) (No. 16237) dan Organisasi Kesehatan Dunia (No. ERC.0003153) menyetujui pelaksanaan uji coba pondok percontohan yang melibatkan relawan. Persetujuan tertulis diperoleh dari semua relawan sebelum berpartisipasi dalam penelitian. Semua relawan menerima kemoprofilaksis gratis untuk mengurangi risiko malaria, dan seorang perawat bertugas selama uji coba untuk menilai setiap relawan yang mengalami gejala demam atau reaksi buruk terhadap produk uji.
Hasil lengkap dari gubuk percobaan, yang merangkum jumlah total nyamuk hidup/mati, nyamuk kelaparan/makan darah, dan nyamuk subur/mandul untuk setiap kelompok percobaan, serta statistik deskriptif disajikan sebagai materi tambahan (Tabel S1).
Di gubuk percobaan di Kowa, Benin, nyamuk Anopheles gambiae liar yang resistan terhadap piretoid dapat menghisap darah. Data dari kontrol yang tidak diobati dan kelambu baru digabungkan di seluruh percobaan untuk memberikan estimasi efikasi tunggal. Dengan analisis regresi logistik, kolom dengan huruf yang sama tidak berbeda secara signifikan pada tingkat 5% (p > 0,05). Batang kesalahan mewakili interval kepercayaan 95%.
Mortalitas nyamuk Anopheles gambiae liar yang resistan terhadap piretoid saat memasuki gubuk percobaan di Kowa, Benin. Data dari kontrol yang tidak diobati dan kelambu baru dikumpulkan di seluruh percobaan untuk memberikan satu perkiraan kemanjuran. Dengan analisis regresi logistik, kolom dengan huruf yang sama tidak berbeda secara signifikan pada tingkat 5% (p > 0,05). Batang kesalahan mewakili interval kepercayaan 95%.
Rasio peluang menggambarkan perbedaan mortalitas dengan kelambu generasi baru dibandingkan dengan kelambu yang hanya mengandung piretoid. Garis putus-putus menunjukkan rasio peluang 1, yang menunjukkan tidak ada perbedaan mortalitas. Rasio peluang > 1 menunjukkan mortalitas yang lebih tinggi dengan kelambu generasi baru. Data untuk kelambu generasi baru dikumpulkan di seluruh uji coba untuk menghasilkan satu estimasi efektivitas. Batang galat menunjukkan interval kepercayaan 95%.
Meskipun Interceptor® menunjukkan tingkat kematian terendah dari semua kelambu berinsektisida yang diuji, penuaan di lapangan tidak berdampak negatif pada dampaknya terhadap kematian vektor. Faktanya, Interceptor® baru mengakibatkan tingkat kematian sebesar 12%, sedangkan kelambu yang disimpan di lapangan menunjukkan sedikit peningkatan pada 12 bulan (17%, p=0,006) dan 24 bulan (17%, p=0,004), sebelum kembali ke tingkat yang serupa dengan kelambu baru pada 36 bulan (11%, p=0,05). Sebaliknya, tingkat kematian untuk kelambu berinsektisida generasi berikutnya secara bertahap menurun seiring waktu setelah pemasangan. Penurunan paling menonjol terjadi pada Interceptor® G2, di mana tingkat kematian menurun dari 58% dengan jaring baru menjadi 36% pada 12 bulan (p< 0,001), 31% pada 24 bulan (p< 0,001), dan 20% pada 36 bulan (pPermaNet® 3.0 yang baru menghasilkan penurunan angka kematian hingga 37%, yang juga menurun secara signifikan hingga 20% pada 12 bulan (p< 0,001), 16% pada 24 bulan (p< 0,001), dan 18% pada 36 bulan (p< 0,001). Tren serupa diamati dengan Royal Guard®, dengan mesh baru menghasilkan penurunan mortalitas sebesar 33%, diikuti oleh penurunan signifikan menjadi 21% pada 12 bulan (p< 0,001), 17% pada 24 bulan (p< 0,001) dan 15% pada 36 bulan (p< 0,001).
Penurunan kesuburan nyamuk Anopheles gambiae liar yang resistan terhadap piretoid yang memasuki gubuk percobaan di Kwa, Benin. Data dari kontrol yang tidak diobati dan kelambu baru dikumpulkan di seluruh percobaan untuk memberikan satu perkiraan kemanjuran. Batang dengan huruf yang sama tidak berbeda secara signifikan pada tingkat 5% (p > 0,05) dengan analisis regresi logistik. Batang galat mewakili interval kepercayaan 95%.
Rasio peluang menggambarkan perbedaan kesuburan antara kelambu generasi baru dan kelambu yang hanya mengandung piretoid. Garis putus-putus menunjukkan rasio 1, yang menunjukkan tidak ada perbedaan kesuburan. Rasio peluang< 1 menunjukkan penurunan kesuburan yang lebih besar dengan kelambu generasi baru. Data untuk kelambu generasi baru dikumpulkan di seluruh uji coba untuk menghasilkan satu estimasi efektivitas. Batang kesalahan mewakili interval kepercayaan 95%.
Waktu posting: 17-Feb-2025