Para peneliti telah mengadaptasi teknologi diagnostik cepat yang mampu mengidentifikasi kasus malaria yang tidak terdeteksi, sehingga membantu mengatasi penyebaran penyakit.
Sebuah tim ilmuwan dari Imperial College London, Unit MRC Gambia, Unit Penelitian Klinis Nanoro di Burkina Faso, ProtonDx Ltd, dan NIHR Global Health Research Group (NIHR134694) telah mengembangkan dan memvalidasi diagnostik point-of-care berbiaya rendah yang dapat dengan cepat mendeteksi malaria tingkat rendah hanya dengan tusukan jari.
“Ini adalah pertama kalinya tes diagnostik yang digunakan di luar laboratorium terbukti cukup sensitif untuk mendeteksi infeksi parasit malaria tingkat rendah pada orang yang tidak memiliki gejala apa pun.” Profesor Aubrey Cunnington dari Departemen Penyakit Menular
Tes tersebut, yang disebut Dragonfly, mengandalkan teknologi yang awalnya dibuat di Imperial dan spinout ProtonDx-nya. Teknologi tersebut memungkinkan pengguna untuk mendiagnosis malaria dengan akurasi tinggi, tanpa memerlukan peralatan atau infrastruktur laboratorium yang ekstensif. Hasilnya dapat diperoleh hanya dalam waktu 45 menit, dan tes ini cukup sensitif untuk mendeteksi parasit malaria dalam darah pada tingkat terendah sekalipun – yang berarti bahwa orang tanpa gejala malaria masih dapat diidentifikasi.
Malaria adalah salah satu penyebab utama kematian yang dapat dicegah di seluruh dunia, dengan sekitar 95% kematian terjadi di Afrika. Infeksi tanpa gejala adalah penyebab utama penularan, karena individu yang mengidap penyakit ini tanpa menunjukkan gejala tidak akan mencari perawatan medis. Nyamuk yang menghisap darah dari orang yang tidak memiliki gejala malaria masih dapat menularkan parasit malaria ke orang lain ketika mereka menghisap darah berikutnya. Teknologi baru ini menawarkan harapan untuk memerangi potensi penyebaran infeksi ini, dengan menawarkan cara untuk mengidentifikasi kasus malaria yang sebelumnya tidak terdeteksi secara cepat dan langsung di negara-negara yang paling terkena dampak malaria.
Temuan yang dipublikasikan di Nature Communications ini memiliki implikasi kesehatan global yang signifikan karena metode diagnostik molekuler yang dapat diterapkan di lapangan ini menawarkan solusi yang sensitif dan terukur untuk mendukung strategi pengujian dan pengobatan untuk eliminasi malaria di seluruh Afrika.
Profesor Aubrey Cunnington, dari Imperial's Department of Infectious Disease dan Co-Lead of NIHR Global Health Research Group bersama Profesor Halidou Tinto (dari IRSS, Burkina Faso), mengatakan: “Ini adalah pertama kalinya tes diagnostik yang digunakan di luar laboratorium terbukti cukup sensitif untuk mendeteksi infeksi parasit malaria tingkat rendah pada orang yang tidak memiliki gejala apa pun.
“Orang-orang ini adalah sumber utama penularan malaria, dan di negara-negara yang berusaha memberantas malaria, sudah lama ada minat untuk mencoba mendeteksi orang-orang yang terinfeksi tanpa gejala ini dengan melakukan tes skrining di komunitas mereka, dan kemudian memberikan pengobatan kepada mereka yang positif.
“Sampai saat ini, belum ada tes yang mampu mendeteksi cukup banyak orang yang terinfeksi untuk menjadikan hal ini sebagai usulan yang layak, namun tes Dragonfly sekarang memungkinkan hal ini.”
Penelitian ini dikembangkan sebagai bagian dari kolaborasi global dengan NIHR Global Health Research Group dan Digital Diagnostics for Africa. Pekerjaan tim juga disorot awal tahun ini melalui Memo Dampak STEM Pusat Pengembangan Global mengenai pengembangan alat diagnostik digital yang efektif untuk negara-negara Afrika.
Peralatan pengujian yang digunakan untuk penelitian ini dikembangkan dan diproduksi bekerja sama dengan ProtonDx – sebuah spinout Imperial yang didirikan bersama oleh Dr Jesus Rodriguez-Manzano, Profesor Pantelis Georgiou dan Dr Nick Moser. Kolaborasi ini memungkinkan tim peneliti untuk memproduksi dan mendistribusikan peralatan yang diperlukan untuk uji coba.
Pekerjaan Profesor Cunnington, Profesor Georgiou dan Dr Rodriguez Manzano di Imperial sebagian didukung oleh NIHR Imperial Biomedical Research Center, sebuah kemitraan penelitian translasi antara universitas dan Imperial College Healthcare NHS Trust.
Mendeteksi yang tidak terdeteksi
Dengan bekerja secara kolaboratif sebagai bagian dari NIHR Global Health Research Group, para ilmuwan dapat mengembangkan dan menguji teknologi baru ini dengan bantuan para peneliti di wilayah yang paling terkena dampak malaria.
“Teknologi yang dihasilkan melalui karya ini mewakili terobosan dalam upaya pengendalian malaria.” Departemen Penyakit Menular Dr Jesus Rodriguez-Manzano
Hampir 700 sampel darah dikumpulkan dari masyarakat di Gambia dan Burkina Faso untuk menilai keakuratan tes Dragonfly dibandingkan dengan tes PCR standar emas dan metode pengujian umum lainnya, termasuk mikroskop ahli dan tes diagnostik cepat (misalnya, immunoassay aliran lateral).
Ditemukan bahwa alat Dragonfly dapat mendeteksi 95% dari seluruh infeksi parasit malaria, termasuk 95% deteksi infeksi yang jumlah parasitnya terlalu sedikit untuk dideteksi dengan melihat darah di bawah mikroskop.
Meskipun Dragonfly saat ini digunakan sebagai perangkat yang hanya digunakan untuk penelitian, kemajuan penting telah dicapai untuk memahami potensi biaya dari versi produksi akhir – terutama bila digunakan dalam skala besar – yang merupakan faktor penting untuk penerapan yang efektif di Afrika sub-Sahara. Tim ini telah bekerja sama dengan Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit Afrika untuk menjajaki peluang dengan produsen lokal di wilayah tersebut, untuk memastikan bahwa produksi dan peningkatan dapat didasarkan pada kapasitas lokal. Penelitian di masa depan juga perlu menilai ketangguhan alat ini di lingkungan masyarakat yang kurang terhubung dengan fasilitas laboratorium.
Dr Jesus Rodriguez-Manzano, penulis terakhir dan pemimpin pengembangan teknologi, dari Departemen Penyakit Menular, mengatakan “Penelitian ini tidak akan mungkin terjadi tanpa sifat kolaboratif dan semua organisasi yang mengambil bagian dalam penelitian ini. Teknologi yang dihasilkan melalui penelitian ini mewakili terobosan dalam upaya pengendalian malaria.”
Peralatan pengujian
Dalam proses pengujian Dragonfly, sampel darah kapiler yang diperoleh dari tusukan jari sederhana diproses dalam waktu sekitar 10 menit, tanpa memerlukan peralatan laboratorium khusus, untuk mengekstraksi asam nukleat dengan kemurnian tinggi dari parasit malaria. Sampel yang telah disiapkan kemudian ditempatkan ke dalam panel deteksi, yang dimasukkan ke dalam pemanas portabel.
Setelah inkubasi selama 30 menit pada suhu konstan, hasilnya dapat dibaca secara visual menggunakan bagan warna: reaksi berwarna merah muda menunjukkan hasil negatif, sedangkan reaksi kuning menunjukkan infeksi malaria.
Dragonfly dapat diproduksi dengan biaya yang lebih murah dibandingkan platform lain, cukup kompak untuk dimasukkan ke dalam ransel, dan dapat dioperasikan dengan baterai, sebuah fitur penting untuk membawa alat ini langsung ke masyarakat tanpa memerlukan peralatan khusus tambahan. Pengujian dapat dilakukan oleh kebanyakan orang tanpa pelatihan ekstensif, artinya penyedia layanan kesehatan atau ilmuwan tidak perlu hadir untuk menggunakannya.
'Deteksi titik perawatan yang sensitif terhadap infeksi Plasmodium falciparum tanpa gejala dan sub-mikroskopis di negara-negara endemik Afrika' oleh Rakotomalala Robinson dkk. 2025 diterbitkan di Nature Communications.
Kredit gambar utama: ProtonDx.
