Serangkaian uji coba percontohan berbasis pondok dilakukan di Khowe, Benin selatan, untuk mengevaluasi efikasi biologis kelambu generasi baru yang baru dan telah teruji di lapangan terhadap vektor malaria yang resisten terhadap piretrin. Kelambu yang telah berumur di lapangan disingkirkan dari rumah tangga setelah 12, 24, dan 36 bulan. Potongan jaring dari kelambu berinsektisida utuh dianalisis komposisi kimianya, dan bioassay kerentanan dilakukan selama setiap uji coba untuk menilai perubahan resistensi insektisida pada populasi vektor Khowe.
Interceptor® G2 mengungguli kelambu berinsektisida lainnya, 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, peningkatan ini berkurang setelah penuaan lapangan karena daya tahan senyawa non-piretroid yang lebih pendek. Hasil ini menyoroti perlunya meningkatkan persistensi insektisida kelambu berinsektisida generasi berikutnya.
InsektisidaKelambu yang diberi perlakuan (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 insektisida standar yang digunakan dalam ITN) telah meningkat secara signifikan, yang 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, masing-masing menggabungkan piretroid dengan insektisida lain atau sinergis yang mampu mengatasi resistensi piretroid pada vektor malaria. Dalam beberapa tahun terakhir, sejumlah uji coba terkontrol acak (RCT) klaster telah dilakukan untuk menilai efektivitas epidemiologis kelambu ini dibandingkan dengan kelambu standar yang hanya mengandung piretroid dan untuk menyediakan bukti yang diperlukan guna mendukung rekomendasi Organisasi Kesehatan Dunia (WHO). Kelambu yang menggabungkan piretroid dengan piperonil butoksida (PBO), suatu sinergis yang meningkatkan efektivitas piretroid dengan menghambat enzim detoksifikasi nyamuk, merupakan yang pertama direkomendasikan oleh WHO setelah dua produk (Olyset® Plus dan PermaNet® 3.0) menunjukkan dampak epidemiologis yang lebih unggul dibandingkan kelambu yang hanya mengandung piretroid dalam uji coba terkontrol acak klaster 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 perkembangbiakan serangga. Meskipun uji ini berguna untuk mengkarakterisasi bioavailabilitas dan efikasi 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 merupakan pendekatan alternatif yang dapat digunakan untuk mengevaluasi secara komparatif efektivitas kelambu berinsektisida 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 terhadap insidensi dan prevalensi malaria dalam RCT klaster. Dengan demikian, uji coba eksperimental berbasis pondok yang di dalamnya kelenjar getah bening yang telah diobati dengan insektisida dikumpulkan di lapangan dan disertakan dalam RCT klaster dapat memberikan data berharga mengenai bioefikasi komparatif dan persistensi insektisida dari kelenjar getah bening yang telah diobati dengan insektisida selama masa hidup yang diharapkan, dan membantu menafsirkan hasil epidemiologi dari penelitian ini.
Uji gubuk eksperimental adalah simulasi hunian manusia standar yang direkomendasikan oleh Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) untuk mengevaluasi efektivitas kelambu berinsektisida. Uji ini mereplikasi kondisi paparan nyata yang dialami nyamuk saat berinteraksi dengan kelambu rumah tangga, sehingga merupakan pendekatan yang sangat tepat untuk menilai efektivitas biologis kelambu bekas pakai selama masa pakainya.
Studi ini mengkaji efikasi 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 detail masing-masing kelambu disajikan di bawah ini:
Pada bulan Maret 2020, kampanye distribusi skala besar kelambu lapangan dilakukan di desa-desa gubuk di Prefektur Zou, Benin selatan, untuk uji coba di gubuk-gubuk. Kelambu tempat 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 epidemiologis kelambu tempat tidur yang diobati dengan insektisida ganda. 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 ITN 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-diseminasi. Pada setiap titik waktu tahunan, kinerja kelambu berinsektisida yang sudah tua di lapangan dibandingkan dengan kelambu baru yang belum digunakan 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 dari penggunaan sehari-hari, semua kelambu berinsektisida baru dan jaring 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 mengikat tepi lembaran atap menggunakan tali ke paku di sudut atas dinding gubuk. Perlakuan berikut dievaluasi pada setiap percobaan gubuk:
Kelambu yang telah berumur 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 perlakuan lengkap (54 malam selama 9 minggu), kecuali selama 12 bulan, ketika dua siklus perlakuan berturut-turut dilakukan untuk meningkatkan ukuran sampel nyamuk. Mengikuti rancangan kotak Latin, perlakuan dirotasi setiap minggu di antara gubuk percobaan untuk mengendalikan efek lokasi gubuk, sementara relawan dirotasi setiap hari untuk mengendalikan perbedaan daya tarik nyamuk dari 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 gubuk eksperimental terhadap nyamuk Anopheles gambiae yang resistan terhadap piretoid adalah sebagai berikut:
Penahanan (%) – penurunan tingkat masuk ke 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 diberi perlakuan, dan Tt adalah jumlah nyamuk yang termasuk dalam kelompok yang diberi perlakuan.
Tingkat Churn (%) – Tingkat churn akibat potensi iritasi dari perawatan, dinyatakan sebagai proporsi nyamuk yang terkumpul di balkon.
Koefisien penekanan penghisap darah (%) adalah penurunan proporsi nyamuk penghisap darah pada kelompok perlakuan dibandingkan dengan kelompok kontrol yang tidak diberi perlakuan. Metode perhitungannya adalah sebagai berikut: di mana Bfu adalah proporsi nyamuk penghisap darah pada kelompok kontrol yang tidak diberi perlakuan, dan Bft adalah proporsi nyamuk penghisap darah pada kelompok perlakuan.
Penurunan fertilitas (%) — penurunan proporsi nyamuk fertil pada kelompok perlakuan dibandingkan dengan kelompok kontrol yang tidak diberi perlakuan. Metode perhitungannya adalah sebagai berikut: di mana Fu adalah proporsi nyamuk fertil pada kelompok kontrol yang tidak diberi perlakuan, dan Ft adalah proporsi nyamuk fertil pada kelompok perlakuan.
Untuk memantau perubahan profil resistensi populasi vektor Covè dari waktu ke waktu, WHO melakukan bioassay in vitro dan vial pada tahun yang sama di setiap percobaan di pondok percobaan (2021, 2022, 2023) untuk menilai kerentanan terhadap AI pada kelambu berinsektisida yang diteliti dan untuk menginformasikan interpretasi hasil. Dalam studi in vitro, nyamuk dipaparkan pada kertas saring yang diberi konsentrasi alfa-sipermetrin (0,05%) dan deltametrin (0,05%) tertentu, dan pada botol yang dilapisi dengan konsentrasi CFP (100 μg/botol) dan PPF (100 μg/botol) tertentu untuk menilai kerentanan terhadap insektisida ini. Intensitas resistensi piretroid diteliti 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 berlebih sitokrom P450 monooksigenase (P450) terhadap resistensi piretroid dinilai dengan melakukan pra-paparan nyamuk terhadap konsentrasi α-sipermetrin (0,05%) dan deltametrin (0,05%) yang berbeda, dan pra-paparan terhadap PBO (4%). Kertas saring yang digunakan untuk uji tabung WHO dibeli dari Universiti Sains Malaysia. Vial uji bioassay WHO yang 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, setidaknya 100 nyamuk terpapar pada setiap perlakuan selama 60 menit, dengan 4 replikasi per tabung/botol dan sekitar 25 nyamuk per tabung/botol. Untuk paparan piretroid dan CFP, nyamuk yang tidak diberi makan berusia 3-5 hari digunakan, sedangkan untuk PPF, nyamuk penghisap darah berusia 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 fertilitas dinilai berdasarkan tahap perkembangan telur Christopher [28, 30]. Jika telur berkembang sempurna hingga tahap Christopher V, nyamuk tersebut diklasifikasikan sebagai fertil, dan jika telur tidak berkembang sempurna dan tetap berada pada tahap I–IV, nyamuk tersebut diklasifikasikan sebagai steril.
Pada setiap titik waktu dalam setahun, potongan-potongan berukuran 30 × 30 cm dipotong dari jaring baru dan jaring yang sudah tua di lokasi yang ditentukan dalam rekomendasi WHO [22]. Setelah dipotong, jaring diberi label, dibungkus dengan aluminium foil dan disimpan dalam lemari pendingin 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 fertil/steril di berbagai kompartemen pondok dijumlahkan untuk setiap perlakuan dalam setiap percobaan untuk menghitung berbagai luaran proporsional (mortalitas 72 jam, gigitan, ektoparasitisme, penjeratan jaring, fertilitas) dan interval kepercayaan 95% (IK) yang sesuai. Perbedaan antar perlakuan untuk luaran biner proporsional ini dianalisis menggunakan regresi logistik, sementara perbedaan untuk luaran 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 pengujian setiap perlakuan. Nilai penetrasi nyamuk (ITN) baru untuk setiap luaran juga dianalisis untuk mendapatkan estimasi tunggal untuk semua titik waktu. Selain variabel penjelas utama perlakuan, setiap model memasukkan pondok, penghuni rumah, periode percobaan, indeks bukaan ITN, dan hari sebagai efek tetap untuk mengendalikan variasi akibat perbedaan daya tarik penghuni rumah dan pondok, musim, status kelambu, dan penyebaran berlebih. Analisis regresi menghasilkan rasio peluang (OR) yang telah disesuaikan dan interval kepercayaan 95% yang sesuai untuk memperkirakan efek kelambu berinsektisida generasi baru dibandingkan dengan kelambu yang hanya mengandung piretoid, Interceptor®, terhadap luaran utama mortalitas dan fekunditas nyamuk. Nilai P dari model juga digunakan untuk menetapkan huruf-huruf kompak yang menunjukkan signifikansi statistik pada tingkat 5% untuk semua perbandingan berpasangan luaran primer dan sekunder. Semua analisis regresi dilakukan dengan Stata versi 18.
Kerentanan populasi vektor Covese diinterpretasikan berdasarkan mortalitas dan fekunditas yang diamati secara in vitro dan bioassay botol sesuai dengan rekomendasi Organisasi Kesehatan Dunia (WHO). Hasil analisis kimia menunjukkan total kandungan AI dalam fragmen kelambu berinsektisida (ITN), yang digunakan untuk menghitung tingkat retensi AI pada kelambu 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 di pondok percontohan yang melibatkan relawan. Persetujuan tertulis telah diperoleh dari semua relawan sebelum berpartisipasi dalam penelitian ini. 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 yang merugikan 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 sebuah pondok percobaan di Kowa, Benin, nyamuk Anopheles gambiae liar yang resisten terhadap piretoid berhasil ditekan. Data dari kontrol yang tidak diberi perlakuan dan kelambu baru digabungkan di seluruh percobaan untuk menghasilkan estimasi efikasi tunggal. Berdasarkan 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 resisten terhadap piretoid saat memasuki gubuk percobaan di Kowa, Benin. Data dari kontrol yang tidak diberi perlakuan dan kelambu baru digabungkan di seluruh percobaan untuk menghasilkan estimasi tunggal efikasi. Berdasarkan 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 antara kelambu generasi baru dan 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 antara kelambu generasi baru. Data untuk kelambu generasi baru dikumpulkan dari berbagai uji coba untuk menghasilkan satu estimasi efektivitas. Batang kesalahan menunjukkan interval kepercayaan 95%.
Meskipun Interceptor® menunjukkan mortalitas terendah di antara semua kelambu berinsektisida yang diuji, penuaan di lapangan tidak berdampak negatif terhadap mortalitas vektor. Faktanya, Interceptor® baru menghasilkan mortalitas sebesar 12%, sementara kelambu yang disimpan di lapangan menunjukkan sedikit perbaikan pada usia 12 bulan (17%, p=0,006) dan 24 bulan (17%, p=0,004), sebelum kembali ke tingkat yang serupa dengan kelambu baru pada usia 36 bulan (11%, p=0,05). Sebaliknya, tingkat mortalitas kelambu berinsektisida generasi berikutnya secara bertahap menurun seiring waktu setelah pemasangan. Penurunan ini paling nyata pada Interceptor® G2, di mana mortalitas menurun dari 58% dengan mata jaring baru menjadi 36% pada usia 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 (pTren serupa diamati dengan Royal Guard®, dengan mesh baru menghasilkan pengurangan mortalitas sebesar 33%, diikuti oleh pengurangan 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 resisten terhadap piretoid yang memasuki gubuk percobaan di Kwa, Benin. Data dari kontrol yang tidak diberi perlakuan dan kelambu baru digabungkan di seluruh percobaan untuk menghasilkan estimasi tunggal efikasi. Batang dengan huruf yang sama tidak berbeda secara signifikan pada tingkat 5% (p > 0,05) berdasarkan analisis regresi logistik. Batang kesalahan 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 fertilitas yang lebih besar dengan kelambu generasi baru. Data kelambu generasi baru dikumpulkan dari berbagai uji coba untuk menghasilkan satu estimasi efektivitas. Batang kesalahan mewakili interval kepercayaan 95%.
Waktu posting: 17-Feb-2025