1

Artemisinin Resistance in Plasmodiumfalciparum Malaria

Arjen M. Dondorp, M.D., Francois Nosten, M.D., Poravuth Yi, M.D.,Debashish Das, M.D., Aung Phae Phyo, M.D., Joel Tarning, Ph.D.,

Khin Maung Lwin, M.D., Frederic Ariey, M.D., Warunee Hanpithakpong, Ph.D.,Sue J. Lee, Ph.D., Pascal Ringwald, M.D., Kamolrat Silamut, Ph.D.,

Mallika Imwong, Ph.D., Kesinee Chotivanich, Ph.D., Pharath Lim, M.D.,Trent Herdman, Ph.D., Sen Sam An, Shunmay Yeung, Ph.D.,

Pratap Singhasivanon, M.D., Nicholas P.J. Day, D.M., Niklas Lindegardh, Ph.D.,Duong Socheat, M.D., and Nicholas J. White, F.R.S.

LATAR BELAKANG

Terapi kombinasi artemisinin adalah basis lini pertama yang dianjurkan dalam penanganan malaria falciparum di semua negara dengan penyakit endemik. Muncul kekhawatiran bahwa kemanjuran terapi tersebut telah menurun di Thailand-Kamboja perbatasan, secara historis muncul dari situs-obat resisten antimalaria.

METODE

Dalam dua penilaian percobaan acak, kami membandingkan khasiat dari dua obat untuk malaria falciparum tanpa komplikasi di Pailin, barat Kamboja, dan Wang Pha, barat laut Thailand: artesunat monoterapi diberikan dengan dosis 2 mg per kilogram berat badan per hari, selama 7 hari, dan artesunat diberikan dengan dosis 4 mg per kilogram per hari, selama 3 hari, diikuti dengan mefloquine pada dua dosis sebesar 25 mg per kilogram. Kami menilai secara in vitro dan in vivo kerentanan Plasmodium falciparum, artesunat farmakokinetik, dan penanda resistensi molekuler.

HASIL

Kami mempelajari 40 pasien masing-masing di dua lokasi. Waktu bersihan parasit adalah 84 jam (kisaran interkuartil, 60 sampai 96) di Pailin dan 48 jam (Kisaran interkuartil, 36 66) di Wang Pha (P <0,001). Peningkatan dikonfirmasi dengan cara polymerase-chain-reaction assay terjadi pada 6 dari 20 pasien (30%) yang menerima monoterapi artesunate dan 1 dari 20 (5%) menerima terapi artesunat-mefloquine di Pailin, dibandingkan dengan 2 dari 20 (10%) dan 1 dari 20 (5%), masing-masing, dalam Wang Pha (P = 0,31). Respons ini sangat berbeda tidak dapat dijelaskan secara parasitologis oleh perbedaan usia, artesunat atau farmakokinetik dihydroartemisinin, hasil isotop dalam tes sensitivitas in vitro, atau putatif molekul berkorelasi P. falciparum resistensi obat (mutasi atau amplifikasi gen penyandi resistensi multidrug protein [PfMDR1] atau mutasi pada gen pengkode Sarco-endoplasmaretikulum kalsium ATPase6 [PfSERCA]). Efek sampingnya ringan dan tidak berbeda signifikan antara kedua kelompok pengobatan.

KESIMPULAN

Kerentanan in vivo P. falciparum telah berkurang untuk artesunat di bagian barat Kamboja dibandingkan barat laut Thailand. Resistensi ditandai dengan pengurangan jumlah parasit in vivo tanpa pengurangan konvensional yang sesuai dalam pengujian kerentanan in vitro. Tindakan pencegahan sangat dibutuhkan.

2

Artemisinin telah ditetapkan sebagai agen antimalaria dengan keamanan yang sangat

baik.1 Artemisinin merupakan kombinasi terapi yang direkomendasikan oleh WHO sebagai

pengobatan lini pertama malaria falsiparum tanpa komplikasi di semua daerah endemik malaria.2

Penggantian yang kurang efektif, pengobatan yang gagal (klorokuin dan sulfadoksin-

pirimetamin) dengan artemisinin kombinasi terapi telah mengurangi morbiditas dan mortalitas

yang berkaitan dengan malaria.3-5 Artesunat parenteral menggantikan kina untuk pengobatan

malaria yang berat.6 Baru-baru ini, telah ditemukan kemanjuran terapi kombinasi artemisinin dan

artesunat monoterapi telah menunjukan penurunan di Kamboja barat.7-10 Resistensi artemisinin

akan menyulitkan pengendalian malaria global. Untuk respons pengobatan karakterisrik turunan

artemisinin dan memberikan bukti dalam penelitian, WHO dan Program Pengendalian Malaria

Nasional Kamboja di Thailand membentuk gugus pembagian tugas. Uji coba di sini dilaporkan

sebagai bagian dari perencanaan.

METODE

Perencanaan Penelitian

Kami melakukan dua kali penilaian, secara acak, studi klinis, parasitologis, dan

farmakokinetik untuk membandingkan respons terapi artesunat di Pailin, Kamboja barat, dimana

artemisinin telah digunakan selama lebih dari 30 tahun, dan di barat laut daerah perbatasan

Thailand-Burma, dimana kombinasi terapi berbasis artemisinin pertama dilaksanakan pada tahun

1994 dan sangat efektif.5 Penelitian ini dipantau secara eksternal. Persetujuan Rancangan

penelitian diperoleh dari Departemen Kesehatan Kamboja, Komite Etika Fakultas Kedokteran

Tropis Universitas Mahidol Thailand, Komite Etik Kedokteran Oxford Tropis, Komite Etik

Pengkajian Penelitian WHO, dan Kelompok peninjauan Teknis WHO Kantor Wilayah Pasifik

Barat.

Studi tempat dan Pasien

Penelitian ini dilakukan di Rumah Sakit Rujukan Pailin di Kamboja bagian barat dan di

Unit Penelitian klinik Malaria Shoklo (SMRU) di Wang Pha, Provinsi Tak, barat laut Thailand.

Penularan malaria rendah dan musiman di kedua tempat.12 Di Pailin, anak di atas usia 5 tahun

dan yang tidak hamil tanpa komplikasi malaria falciparum (densitas parasit, ≥ 10.000 per

3

milimeter kubik darah pada saat skrining) yang diperoleh dari pasien yang telah terdaftar dalam

izin tertulis dari orang tua atau wali seorang anak. Studi di Wang Pha, Thailand, mulai nanti, tapi

Komite Etika Fakultas Kedokteran Tropis Universitas Mahidol tidak menyetujui pendaftaran

anak-anak, sehingga hanya orang dewasa tidak hamil dan anak-anak setidaknya 16 tahun yang

terdaftar, setelah ditulis informasi persetujuan telah disetujui oleh pasien atau jika seorang anak,

oleh orang tua atau wali. Pasien dengan penyakit berat, 2 koinfeksi, infeksi malaria dengan

spesies lain, penggunaan obat antimalaria dalam waktu 48 jam sebelum pendaftaran, atau

diketahui alergi terhadap artesunat atau mefloquine dikeluarkan.

Terapi Obat

Pasien secara acak, dibagi 10, menerima artesunat (Guilin Farmasi, mengontrol kualitas

dan kemasan oleh Sanofi-Synthelabo didistribusikan di Kamboja dan Atlantic untuk

pendistribusian di Thailand) atau artesunat ditambah mefloquine (Medochemie untuk Kamboja

dan MephaPharma untuk Thailand). Monoterapi artesunate diberikan 2 mg per kilogram berat

badan per hari, oral, selama 7 hari. Terapi artesunat-mefloquine diberikan seperti artesunat

dengan dosis 4 mg per kilogram per hari, oral, selama 3 hari, ditambah mefloquine dengan dosis

15 mg per kilogram pada hari ke 3 dan 10 mg per kilogram pada hari 4.

Amplop yang digunakan berisi nomor unik pasien, dengan angka mengacu pada

pengobatan antimalaria bernomor disimpan dalam sebuah kotak. Pemberian obat diamati secara

langsung. Jika terjadi muntah dalam waktu 30 menit setelah pemberian, dosis perlu diulang, jika

itu terjadi antara 30 dan 60 menit setelah pemberian, diberikan setengah dosis. Penggunaan

antibiotik dengan aktivitas antimalaria harus dihindari. Semua pasien dirawat di rumah sakit

selama 7 hari.

Prosedur Klinis

Riwayat klinis lengkap diperoleh pada saat masuk ke rumah sakit, dan pemeriksaan fisik

dan pada saat pengumpulan darah. Suhu tubuh dicatat setiap 6 jam. Waktu bebas demam

didefinisikan sebagai waktu suhu pertama pembacaan kurang dari 37,5 ° C dan waktu untuk awal

periode 24-jam pertama dimana suhu tetap di bawah 37,5 ° C. Efek samping dicatat pada

formulir standar. Tahap aseksual parasit dan jumlah gametocyte ditentukan pada 0, 4, 8, dan 12

4

jam dan setiap 6 jam kemudian sampai dua slide berturut-turut bebas dari parasit aseksual.

Waktu penghilangan parasit didefinisikan sebagai waktu dari awal pengobatan sampai hapusan

darah pertama negatif. Parasit-reduksi rasio dihitung pada 100 dikurangi persentase penurunan

dari tingkat dasar.

Tindak lanjut Evaluasi

Pasien dinilai mingguan sampai 63 hari setelah pendaftaran dan disarankan untuk

kembali jika mereka merasa tidak sehat. Spesimen darah diambil pada saat pendaftaran dan pada

setiap parasitemia berulang, untuk tujuan genotip parasit. Ekstraksi DNA dan pemurnian

dilakukan dengan menggunakan kit standar (QIAamp DNA Mini Kit, Qiagen). Amplifikasi dan

analisis dilakukan seperti yang dijelaskan di atas.13 polimorfisme pada gen yang mengkode

protein permukaan dari merozoit Plasmodium falciparum (MSP-1 dan MSP-2) dan protein yang

kaya glutamat (GLURP) dibandingkan antara sampel yang diperoleh sebelum dan setelah

perawatan untuk membedakan infeksi ulang dari infeksi yang baru.14

Infeksi berulang P. falciparum pada kelompok yang diterapi dengan artesunat-monoterapi

dengan dosis artesunat 4 mg per kilogram per hari, dan pada kelompok yang diterapi dengan

artesunat-mefloquine dengan dosis artesunat 6 mg per kilogram per hari, dikombinasikan dengan

doksisiklin dengan dosis 3,5 mg per kilogram per hari pada pasien 8 tahun atau lebih atau

klindamisin dengan dosis 10 mg per kg dua kali sehari pada anak-anak muda. Semua sediaan

obat yang diberikan dengan durasi selama 7 hari.

Farmakokinetik Artesunat dan Dihydroartemisinin

Vena-spesimen darah diperoleh pada 0, 0.25, 0.5, 1, 1.5, 2, 3, 4, 5, 6, 8, dan 12 jam

setelah dosis artesunat pertama. Di Pailin, sampel dikumpulkan dalam tabung es yang dibekukan

dengan fluor-oksalat. Setelah penelitian metodelogi, 15 tabung diubah dalam tabung es yang

dibekukan dengan lithium-heparin untuk studi Thailand. Sampel disentrifugasi pada suhu 4 ° C

dan disimpan dalam nitrogen cair sampai analisis. Konsentrasi plasma artesunat dan

dihydroartemisinin (metabolit aktif dari artesunat) diukur, dengan tekanan udara tinggi dan

bantuan kromatografi spektrometri cair - massa pada spektrometri menyatu setelah padat-fase

ekstraksi.16 Artesunat dan dihydroartemisinin diberi label dengan isotop stabil digunakan sebagai

5

standar internal. Koefisien variasi untuk semua kualitas kontrol sampel kurang dari 5% pada

semua konsentrasi obat. Farmakokinetik dikarakterisasi melalui analisis yang tidak dapat dibagi

lagi, dengan penggunaan alat WinNonlin, versi 5.0 (Pharsight). Konsentrasi Artesunat dan

dihydroartemisinin yang di Kamboja dikalikan dengan 1,09 untuk menyesuaikan antikoagulan

yang berbeda yang digunakan di Thailand.15 Kami melaporkan konsentrasi plasma maksimum

dari pengamatan artesunat dan dihydroartemisinin dan waktu yang diamati dengan konsentrasi

maksimum.

Dalam Pengujian in Vitro Kerentanan Obat antimalaria

Pengujian kepekaan In vitro obat dilakukan pada parasit yang baru diperoleh dari studi

pasien di Institut Pasteur laboratorium (Phnom Penh, Kamboja) dan pada SMRU (Mae Sot,

Thailand) dengan menggunakan metode 48-jam standar 3H-hipoksantin penghambatan

penyerapan.17 Laboratorium beradaptasi 3D7 regangan digunakan sebagai referensi. Konsentrasi

penghambatan 50% ditentukan dengan menggunakan log-probit pendekatan, agar sesuai dengan

konsentrasi penghambatan data.

Molekuler Penanda antimalaria-Drug Resistance

Menyalin nomor resistensi kombinasi obat dari gen P. falciparum PfMDR1 dinilai secara

nyata dengan polymerase chain reaction (PCR) assay (Taqman) yang dijelaskan sebelumnya

dalam penelitian.18 P. falciparum 3D7 digunakan sebagai kontrol eksternal, dan pengkodean gen

β-tubulin sebagai kontrol internal. Polimorfisme dalam PfMDR1 dan pengkodean gen P.

falciparum klorokuin transporter resistensi (PfCRT) dinilai dengan menggunakan alat tes

pembatasan-fragmen-panjang-polimorfisme PCR atau sekuensing gen langsung. Pengkodean

gen-endoplasma retikulum Sarco kalsium ATPase6 (PfSERCA) diamplifikasi dengan PCR dan

kemudian langsung diurutkan. Analisis dilakukan dengan perangkat lunak Bioedit.

Analisis Statistik

Kami menghitung bahwa kita perlu untuk mendaftar 40 pasien di masing-masing dua

lokasi penelitian untuk memungkinkan untuk mendeteksi perbedaan antara proporsi pasien yang

parasitemia tetap ada setelah 72 jam setelah dimulainya pengobatan pada Wang Pha, Thailand

(4% , berdasarkan data historis), dan Pailin, Kamboja (diharapkan minimal 25%), dengan tingkat

6

signifikansi 5% dan kekuatan statistik 80%. Data dianalisis dengan menggunakan uji t-Student,

uji chi-kuadrat, atau Mann-Whitney U test, yang sesuai. Waktu bebas parasit, waktu bebas

demam, dan durasi gametosit dinilai dengan menggunakan analisis survival dengan

menggunakan metode Kaplan-Meier dan uji Wilcoxon-Breslow-Gehan. Tarif pengangkutan

gametocyte dihitung sebagai waktu kereta total per minggu orang-total tindak lanjut. Untuk

menyesuaikan untuk beban parasit lebih tinggi pada awal di Pailin, analisis itu dikelompokkan

berdasarkan beban parasit log10-normalisasi, dengan strata kurang dari 5,00 dan 5,00 atau lebih.

Regresi multivariat juga dilakukan, dengan waktu pembersihan parasit sebagai variabel

dependen dan lokasi penelitian dan baseline kepadatan parasit sebagai variabel bebas. Pemodelan

regresi linier dilakukan dengan menggunakan jumlah parasit log serial untuk memperkirakan

waktu bebas parasit adalah 50% dan 90% dari beban parasit untuk setiap pasien. Semua analisa

dilakukan dengan menggunakan Stata software, versi 10 (StataCorp).

HASIL

Antara Juni 2007 dan Mei 2008, sebanyak 80 pasien yang terdaftar: 40 di Pailin, di

antaranya 11 (28%) berada di bawah 16 tahun, dan 40 di Wang Pha, di mana anak-anak tidak

terdaftar (Gambar 1 Pendaftaran, Randomisasi, dan Tindak Lanjut dari Pasien dalam Dua Studi.

dan Tabel 1 Baseline Karakteristik Pasien Studi, Menurut Lokasi. Dan Tabel S1 dalam Lampiran

Tambahan, tersedia dengan teks penuh artikel ini di NEJM.org). Jumlah hari demam sebelum

pendaftaran adalah serupa pada Pailin (median, 3 hari; kisaran, 1,5 sampai 8) dan Wang Pha

(median, 2 hari; kisaran, 1 sampai 6) (P = 0,21).

7

Gambar 1 Pendaftaran, Randomisasi, dan Tindak Lanjut dari Pasien dalam Dua Studi.

8

Tabel 1 Baseline Karakteristik Pasien Studi, Menurut Lokasi.

Parasitologis dan respon klinis

Respons parasit di Pailin lebih lambat (Tabel 2 Klinis dan parasitologis, Tanggapan

Pasien dalam studi, Menurut Lokasi). Dengan waktu pembersihan parasit rata-rata untuk kedua

kelompok perlakuan Pailin dikombinasikan dari 84 jam (kisaran interkuartil, 60 sampai 96),

dibandingkan dengan 48 jam (kisaran interkuartil, 36 66) pada kedua kelompok Pha Wang (P

<0,001). Setelah dimulainya pengobatan di Pailin, 73% pasien memiliki parasitemia pada 48

jam, 55% pada 72 jam, dan 20% pada 96 jam; persentase yang sesuai di Wang Pha adalah 45%,

8%, dan 3% (P < 0,001). Di Pailin, kepadatan parasit pada awal adalah serupa pada anak di

bawah usia 16 tahun (rata-rata geometris, 50.046 per milimeter kubik; interval kepercayaan 95%

[CI], 22.767 untuk 110.007) dan pada anak-anak minimal 16 tahun dan orang dewasa ( geometris

berarti, 71.366 per milimeter kubik, 95% CI, 49.614 untuk 102.654) (P = 0,33). Di Pailin, jarak

waktu parasit rata-rata antara 11 anak adalah 78 jam (kisaran interkuartil, 60 sampai 96),

dibandingkan dengan 84 jam (kisaran interkuartil, 66-96) di antara 29 orang dewasa dan anak-

9

anak setidaknya 16 tahun ( P = 0,67). Untuk menilai apakah pengecualian anak-anak dari Pha

Wang, Thailand, mempengaruhi hasil studi, data dari anak-anak Kamboja dikeluarkan dari

analisis tersebut; perbedaan kali izin parasit antara dua lokasi studi tetap signifikan (P <0,001)

(Tabel S2 dalam Lampiran Tambahan). Kami juga membandingkan kali izin parasit yang

dihitung berdasarkan jumlah parasit harian di 3264 pasien (1996 orang dewasa dan anak-anak

setidaknya 16 tahun, dan 1268 anak di bawah 16 tahun) di daerah penelitian Thailand antara

1995 dan 2007, serta waktu yang dihitung berdasarkan jumlah setiap 6 jam di 1214 pasien

dengan hyperparasitemia (449 dewasa dan anak-anak setidaknya 16 tahun, dan 765 anak di

bawah 16 tahun) yang diobati dengan rejimen yang mengandung artesunat. Setelah penyesuaian

untuk parasitemia, lokasi studi, dan tahun masuk, tidak ada perbedaan yang signifikan untuk

anak di bawah usia 16 tahun dibandingkan dengan orang dewasa dan anak-anak setidaknya 16

tahun pada saat pembukaan parasit (P> 0,20 untuk semua perbandingan).

10

Tabel 2 Klinis dan parasitologis Tanggapan Pasien dalam studi, Menurut Lokasi

Perbedaan kali pembersihan parasit juga tetap bermakna ketika analisis ini

dikelompokkan berdasarkan kepadatan parasit log10-normalisasi pada masuk (P = 0,008).

Analisis lebih lanjut yang melibatkan regresi linier, disesuaikan dengan kepadatan parasit awal,

menunjukkan situs yang adalah prediktor independen yang signifikan dari waktu untuk parasit

clearance, apakah anak-anak dimasukkan dalam model (koefisien, 18,1, 95% CI, 8,9-27,2; P

<0,001 ) atau dikeluarkan dari model (koefisien, 18,7, 95% CI, 8,0-29,4; P = 0,001). Langkah-

langkah lain pengurangan parasit yang kurang tergantung pada beban parasit awal, termasuk

parasit pengurangan rasio setelah 24 dan 48 jam dan kemiringan pembersihan parasit log10-

11

normalisasi dari waktu ke waktu, juga sangat berbeda antara lokasi penelitian (Tabel 2 dan

Gambar 2 Parasit Curves Jarak).

Gambar 2 Parasit Curves Jarak

Di Pailin, tidak ada hubungan respons dengan dosis jelas untuk artesunat: waktu bebas

parasit rata-rata adalah 84 jam (kisaran interkuartil, 54-96) untuk dosis 2 mg per kilogram dan 72

jam (kisaran interkuartil, 60 sampai 96) untuk dosis 4 mg per kilogram (P = 0,61). Sebaliknya,

pada Wang Pha, pasien yang diobati dengan artesunat dengan dosis 4 mg per kilogram memiliki

izin lebih cepat parasit (median, 48 jam; rentang interkuartil, 30 sampai 54) dibandingkan

mereka yang diobati dengan artesunat dengan dosis 2 mg per kilogram ( median, 54; rentang

interkuartil, 42-72) (P = 0,02) (Tabel 2).

Demam tidak berbeda secara signifikan antara kedua lokasi penelitian (Tabel 2).

Kegagalan pengobatan dini, yang didefinisikan sebagai parasitemia dan demam bertahan selama

lebih dari 3 hari (≥ 72 jam) setelah awal pengobatan, 2 terjadi pada 3 dari 40 pasien (8%) di

Pailin, dibandingkan dengan tidak ada dalam Wang Pha (P = 0,20). Pada kelompok monoterapi

artesunate-, kegagalan parasitologis akhir (didefinisikan sebagai PCR yang dikonfirmasi luapan

baru infeksi P. falciparum> 7 hari setelah awal pengobatan) 2 terjadi pada 6 dari 20 pasien (30%)

di Pailin setelah median dari 28 hari (kisaran, 21 sampai 35) dan dalam 2 dari 20 pasien (10%)

pada Wang Pha, setelah 21 hari untuk kedua pasien. Pada kelompok artesunat-mefloquine, tidak

ada kejadian kegagalan pengobatan dini, dan kegagalan parasitologis akhir terjadi pada 1 dari 20

pasien (5%) pada setiap situs, setelah 49 hari di Pailin dan 34 hari di Wang Pha. Reinfeksi lebih

12

umum pada Wang Pha daripada di Pailin (P = 0,001) (Tabel 2). Infeksi berulang dengan P. vivax

adalah umum di kedua lokasi penelitian. Durasi rata-rata per orang gametocytemia paten-minggu

masa tindak lanjut adalah 0,06 minggu (95% CI, 0,05-0,07) pada Wang Pha dan 0,07 minggu

(95% CI, 0,06-0,08) di Pailin (P = 0,13). Durasi gametosit pada pasien yang gametositemia tidak

berbeda secara signifikan antara situs (Tabel 2).

Beberapa jumlah pasien yang dilaporkan mengalami efek samping tidak berbeda secara

signifikan antara kedua kelompok penelitian (Tabel S3 dalam Lampiran Tambahan). Pusing,

nyeri sendi, nyeri otot, dan mengantuk lebih sering terjadi pada Wang Pha, sedangkan mual,

sakit perut, dan kelelahan dilaporkan lebih sering pada Pailin. Tidak ada efek samping serius

yang diamati.

Farmakokinetik

Studi dosis normal diukur dengan berat badan dilakukan pada kedua lokasi penelitian.

Plasma-konsentrasi profil artesunat dan dihydroartemisinin, dan variabel farmakokinetik berasal

dari mereka, pada umumnya serupa di dua lokasi, meskipun area di bawah kurva konsentrasi-

waktu sedikit lebih besar di Pailin (Tabel 3 Hasil Analisis Noncompartmental Pertama-Dosis

Farmakokinetik, Menurut Studi Obat). Tidak ada hubungan yang signifikan antara konsentrasi

maksimum artesunat atau dihydroartemisinin, atau daerah di bawah kurva konsentrasi-waktu,

dan ukuran izin parasit (parasit parasit izin waktu dan pengurangan rasio setelah 24 dan 48 jam)

atau risiko kegagalan pengobatan (Gambar S1 dalam Lampiran Tambahan). Pengecualian anak-

anak dari analisis tidak mempengaruhi temuan ini.

13

Tabel 3 Hasil Analisis Noncompartmental Pertama-Dosis Farmakokinetik, Menurut Studi Obat

Dalam Pengujian Sensitivitas in Vitro

Hal ini sesuai dengan kurva penggunaan hipoksantin untuk artesunat dan

dihydroartemisinin bagi 18 dari 40 pasien yang menggunakan kedua obat di Pailin dan 32 dari 40

pasien dan 30 dari 40 pasien masing-masing menggunakan kedua obat, di Wang Pha. Hambatan

konsentrasi rata-rata 50% dari artesunat di Pailin adalah 1,9 nM (kisaran interkuartil, 1,3-3,4),

dibandingkan dengan 3,2 nM (kisaran interkuartil, 1,7-4,1) di Wang Pha (P = 0,07) dan 2,7 nM

pada strain referensi 3D7. Hambatan konsentrasi rata-rata 50% dari dihydroartemisinin di Pailin

adalah 2,3 nM (kisaran interkuartil, 1,1 sampai 3,2), dibandingkan dengan 1,5 nM (kisaran

interkuartil, 0,7-2,2) di Wang Pha (P = 0,04) dan 2,3 nM untuk referensi 3D7 (Gambar 3

Konsentrasi Hambat 50% (IC50) untuk Plasmodium falciparum, Menurut Obat antimalaria).

Tidak ada korelasi signifikan antara konsentrasi hambat 50% dari artesunat atau

dihydroartemisinin dan waktu pembersihan parasit di Pailin (artesunat: r = 0,07, P = 0,70;

14

dihydroartemisinin: r = 0,19, P = 0,33) atau Wang Pha (artesunat: r = 0,20, P = 0,44;

dihydroartemisinin: r = 0,28, P = 0,23). Konsentrasi penghambatan 50% dari mefloquine dan

klorokuin tidak berbeda secara signifikan antara kedua lokasi penelitian (Gambar 3).

Gambar 3 Konsentrasi Hambat 50% (IC50) untuk Plasmodium falciparum, Menurut Obat antimalaria.

Molekuler Penanda Resistensi

Di Pailin, 38 dari 40 pasien (95%) memiliki parasit yang berisi salinan tunggal PfMDR1,

dan 2 pasien yang tersisa (5%) memiliki dua salinan, baik terkait dengan konsentrasi hambat

50% dari mefloquine melebihi 150 nM. Dalam Wang Pha, 18 dari 40 pasien (45%) memiliki

isolat yang berisi beberapa salinan PfMDR1 (median, 2; kisaran, 1 sampai 3; P <0,001). Kami

tidak mendeteksi adanya mutasi titik pada gen PfMDR1 pada posisi N86Y, S1034C, N1042D,

dan D1246Y, tetapi mutan kodon Y184F ditemukan pada isolat dari 32 dari 40 pasien (80%) di

Pailin dan 12 dari 40 pasien ( 30%) pada Wang Pha. Semua parasit memiliki mutasi pada gen

K76T PfCRT. Full-length sekuensing gen PfSERCA mengungkapkan mutasi titik sporadis

tercatat sebagai I89T (pada isolat dari 5 dari 50 pasien), N465S (pada isolat dari 7 dari 44

15

pasien), dan E847K (pada isolat dari 1 dari 45 pasien), dengan sama frekuensi di dua lokasi

penelitian. Jumlah penyisipan-penghapusan mutasi pengulangan TA terletak di wilayah intron

dari gen (nt3621-3671) bervariasi antara parasit (kisaran, 10 sampai 19) tetapi tidak berbeda

antara dua lokasi. Para L263E PfSERCA dan N S769 polimorfisme, diusulkan untuk

memberikan resistensi artemisinin, tidak terdeteksi.

PEMBAHASAN

Studi kami menunjukkan bahwa P. falciparum parasit dari pasien di Pailin, Kamboja

barat, telah berkurang secara signifikan dalam kerentanan in vivo untuk artesunat, dibandingkan

dengan parasit dari barat laut Thailand atau bahkan, tampaknya, di tempat lain di dunia.

Resistensi Artesunat ditandai dengan nyata dalam waktu yang terlalu lama bebas parasit, dengan

heterogenitas yang relatif sedikit di antara pasien. Respon ini parasitologis berkurang tidak dapat

dijelaskan oleh faktor tuan rumah farmakokinetik atau lainnya.

Keuntungan utama dari farmakodinamik menggunakan artemisinin daripada obat

antimalaria lainnya adalah mempercepat bersihan parasit oleh pembersihan awal, sirkulasi,

stadium lingkar parasit dan mencegah pematangan lebih lanjut dan penyerapan dari parasit.19, 20

Data ini menunjukan kecepatan dari respons terapi, bermanfaat menyelamatkan nyawa pada

pasien dengan malaria berat, dan aktivitas gametositosidal dari obat. Beberapa kasus dari

penurunan efisiensi dari terapi kombinasi berbasis artemisinin telah dilaporkan sebelumnya.

Sebagian besar kasus ini dapat dijelaskan dengan sifat mirip obat.21 Pada 2002-2003, penurunan

sensitifitas in vitro P. falciparum untuk artemeter dilaporkan di Guyana Perancis (tapi tidak di

Kamboja) dan dikaitkan dengan mutasi S769N dalam, PfSERCA gene.22 23 Tidak ada korelasi

klinis dalam penelitian kami, tidak ada pola mutasi yang konsisten PfSERCA, meskipun bukti

nyata resistensi artesunat in vivo.

Pemantauan di bagian barat Kamboja menunjukkan penurunan efektivitas terapi

kombinasi berbasis artemisinin dalam beberapa tahun terakhir, tetapi kontribusi relatif resistensi

terhadap artemisinin, pasangan obat, dan faktor lainnya yang tidak jelas.7-10, 24 Dalam penelitian

terakhir di Kamboja, peningkatan jumlah salinan gen PfMDR1, penyebab resistensi yang tidak

bisa di hindari mefloquine, 18 dikaitkan dengan tingkat kegagalan yang tinggi dengan artesunat-

mefloquine terapi.7 25 Dalam studi saat ini, meski daya tahan artesunat, efektivitas penggunaan

16

artesunat- mefloquine sangat bagus di Pailin (63 hari angka kesembuhan, 95%), mungkin karena

95% dari isolat parasit punya salinan PfMDR1 tunggal. PfMDR1 amplifikasi juga menyebabkan

penurunan kecil dalam kerentanan artemisinin, 18 tetapi tindakan ini maupun penanda resistensi

molekuler obat antimalaria lainnya yang kita evaluasi dapat menjelaskan resistensi terhadap

artesunat di Pailin.

Ada perbedaan antara respons klinis dan parasitologis lambat di Pailin dan kerentanan in

vitro relatif normal. Perbedaan ini dapat dijelaskan dengan kerentanan yang berkurang dari awal

cincin parasit terbentuk dibandingkan dengan trophozoites dewasa dan schizonts. Saat ini

tersedia dalam tes resistensi in vitro untuk menilai paparan obat selama siklus semua parasit,

sehingga hasilnya akan relatif tidak terpengaruh oleh sebagian siklus yang dipengaruhi

mekanisme yang mendasari resistensi. Studi sebelumnya belum menunjukkan perbedaan yang

signifikan dalam respon parasitologis dalam rentang dosis yang kami evaluasi (2 sampai 4 mg

per kilogram per hari).26 Hubungan efek konsentrasi terbukti pada Wang Pha tapi tidak di Pailin,

menunjukkan bahwa pergeseran kecil sepanjang kurva respons dosis juga mungkin terjadi di

perbatasan Thailand-Burma.27

Resistensi klorokuin dan sulfadoksin-pirimetamin pada P. falciparum muncul di akhir

1950-an dan 1960-an di perbatasan Thailand-Kamboja dan menyebar di seluruh Asia dan Afrika

kemudian berkontribusi terhadap jutaan kematian dari malaria.28, 29 artemisinin telah tersedia

sebagai monoterapi di barat Kamboja selama lebih dari 30 tahun, dalam berbagai bentuk dan

dosis, sedangkan di sebagian besar negara (selain China, di mana mereka ditemukan), mereka

telah menjadi pengenalan yang relatif baru.1 Meskipun awal pelaksanaan program kontrol aktif

malaria oleh Departemen Kesehatan Kamboja, termasuk pengenalan terapi kombinasi berbasis

artemisinin pada tahun 2001, sebuah survei terbaru menunjukkan bahwa 78% dari penggunaan

artemisinin di bagian barat Kamboja terdiri dari monoterapi diberikan melalui beberapa

periode .30 sering periode ekstensi suboptimal digunakan, dan latar belakang genetik parasit dari

wilayah ini,31 mungkin telah berkontribusi untuk munculnya dan penyebaran selanjutnya dari

artemisinin resisten parasit baru di bagian barat Kamboja. Sebaliknya, turunan artemisinin telah

digunakan hampir secara eksklusif dalam kombinasi dengan mefloquine di perbatasan Thailand-

Burma, di mana respon parasitologis mendapatkan artemisinin tetap baik, bahkan setelah 15

tahun di gunakan secara intensif.27 Tindakan untuk pengukuran sekarang sangat dibutuhkan

17

untuk membatasi penyebaran parasit ini dari barat Kamboja dan untuk mencegah ancaman besar

bagi rencana saat ini untuk menghilangkan malaria.

SUMBER INFORMASI

Dari Mahidol Oxford Unit Penelitian, Fakultas Kedokteran Tropis, Universitas Mahidol,

Bangkok (AMD, FN, DD, JT, WH, SJL, KS, MI, KC, TH, SY, PS, NPJD, NL, NJW); Shoklo

Malaria unit Penelitian di Mae Sot (FN, APP, KML), dan Family Health International, Bangkok

(SSA) - semua di Thailand; Pusat Kedokteran Tropis, Rumah Sakit Churchill, Oxford, Inggris

(AMD, FN, JT, SJL, NPJD , NL, NJW); Pusat Nasional Parasitologi, Entomologi, dan

Pengendalian Malaria (PY, DS), dan Institut Pasteur du Cambodge (FA, PL) - baik di Phnom

Penh, Kamboja, dan Program global Malaria, Organisasi Kesehatan Dunia , Jenewa (PR).

Referensi

1. (artemisinin White NJ. Qinghaosu): the price of success. Science 2008;320: 330-4.2. WHO guidelines for the treatment of malaria. Geneva: World Health Organization, 2006.3. Barnes KI, Durrheim DN, Little F, et al. Effect of artemether-lumefantrine policy and improved vector control on malaria burden in KwaZulu-Natal, South Africa. PLoS Med 2005;2(11):e330. 4. Bhattarai A, Ali AS, Kachur SP, et al. Impact of artemisinin-based combination therapy and insecticide-treated nets on malaria burden in Zanzibar. PLoS Med 2007;4(11):e309.5. Carrara VI, Sirilak S, Thonglairuam J, et al. Deployment of early diagnosis and mefloquine-artesunate treatment of falciparum malaria in Thailand: the Tak Malaria Initiative. PLoS Med 2006;3(6):e183.6. Dondorp A, Nosten F, Stepniewska K, et al. Artesunate versus quinine for treatment of severe falciparum malaria: a randomized trial. Lancet 2005;366:717-25.7. Alker AP, Lim P, Sem R, et al. Pfmdr1 and in vivo resistance to artesunate-mefloquine in falciparum malaria on the Cambodian-Thai border. Am J Trop Med Hyg 2007;76:641-7.8. Denis MB, Tsuyuoka R, Poravuth Y, et al. Surveillance of the efficacy of artesunate and mefloquine combination for the treatment of uncomplicated falciparum malaria in Cambodia. Trop Med Int Health 2006;11:1360-6.9. Denis MB, Tsuyuoka R, Lim P, et al. Efficacy of artemether-lumefantrine for the treatment of uncomplicated falciparum malaria in northwest Cambodia. Trop Med Int Health 2006;11:1800-7.10. Noedl H, Se Y, Schaecher K, Smith BL, Socheat D, Fukuda MM. Evidence of artemisinin- resistant malaria in western Cambodia. N Engl J Med 2008;359:2619-20.11. Nosten F, Luxemburger C, ter Kuile FO, et al. Treatment of multidrug-resistant Plasmodium falciparum malaria with 3-day artesunate-mefloquine combination. J Infect Dis 1994;170:971-7. [Erratum, J Infect Dis 1995;171:519.]12. Luxemburger C, Thwai KL, White NJ, et al. The epidemiology of malaria in a Karen population on the western border of Thailand. Trans R Soc Trop Med Hyg 1996;90:105-11.

18

13. Snounou G, Zhu X, Siripoon N, et al. Biased distribution of msp1 and msp2 allelic variants in Plasmodium falciparum populations in Thailand. Trans R Soc Trop Med Hyg 1999;93:369-74. [Erratum,Trans R Soc Trop Med Hyg 2000;94:65.]14. Genotyping to identify parasite populations. Geneva: World Health Organization, 2008.15. Lindegardh N, Hanpithakpong W, Kamanikom B, et al. Major pitfalls in the measurement of artemisinin derivatives in plasma in clinical studies. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci 2008;876:54-60.16. Lindegardh N, Dondorp AM, Singhasivanon P, White NJ, Day NP. Validation and application of a liquid chromatographic- mass spectrometric method for determination of artesunate in pharmaceutical samples. J Pharm Biomed Anal 2007;45:149-53.17. Webster HK, Boudreau EF, Pavanand K, Yongvanitchit K, Pang LW. Antimalarial drug susceptibility testing of Plasmodium falciparum in Thailand using a microdilution radioisotope method. Am J Trop Med Hyg 1985;34:228-35.18. Price RN, Uhlemann AC, Brockman A, et al. Mefloquine resistance in Plasmodium falciparum and increased pfmdr1 gene copy number. Lancet 2004;364:438-47.19. ter Kuile F, White NJ, Holloway P, Pasvol G, Krishna S. Plasmodium falciparum: in vitro studies of the pharmacodynamic properties of drugs used for the treatment of severe malaria. Exp Parasitol 1993;76: 85-95.20. Udomsangpetch R, Pipitaporn B, Krishna S, et al. Antimalarial drugs reduce cytoadherence and rosetting of Plasmodium falciparum. J Infect Dis 1996; 173:691-8.21. Keoluangkhot V, Green MD, Nyadong L, Fernandez FM, Mayxay M, Newton PN. Impaired clinical response in a patient with uncomplicated falciparum malaria who received poor-quality and underdosed intramuscular artemether. Am J Trop Med Hyg 2008;78:552-5.22. Jambou R, Legrand E, Niang M, et al. Resistance of Plasmodium falciparum field isolates to in-vitro artemether and point mutations of the SERCA-type PfATPase6. Lancet 2005;366:19603.23. Eckstein-Ludwig U, Webb RJ, Van Goethem ID, et al. Artemisinins target the SERCA of Plasmodium falciparum. Nature 2003;424:957-61.24. Ashley EA, Stepniewska K, Lindegardh N, et al. How much fat is necessary to optimize lumefantrine oral bioavailability? Trop Med Int Health 2007;12:195-200.25. Wongsrichanalai C, Meshnick SR. Declining artesunate-mefloquine efficacy against falciparum malaria on the Cambodia-Thailand border. Emerg Infect Dis 2008;14:716-9.26. Angus BJ, Thaiaporn I, Chanthapadith K, Suputtamongkol Y, White NJ. Oral artesunate dose-response relationship in acute falciparum malaria. Antimicrob Agents Chemother 2002;46:778-82.27. Carrara VI, Zwang J, Ashley EA, et al. Changes in the treatment responses to artesunate-mefloquine on the northwestern border of Thailand during 13 years of continuous deployment. PLoS One 2009; 4(2):e4551.28. Roper C, Pearce R, Nair S, Sharp B, Nosten F, Anderson T. Intercontinental spread of pyrimethamine-resistant malaria. Science 2004;305:1124.29. Verdrager J. Epidemiology of the emergence and spread of drug-resistant falciparum malaria in South-East Asia and Australasia. J Trop Med Hyg 1986; 89:277-89.30. Yeung S, Van Damme W, Socheat D, White NJ, Mills A. Access to artemisinin combination therapy for malaria in remote areas of Cambodia. Malar J 2008;7:96.31. Rathod PK, McErlean T, Lee PC. Variations in frequencies of drug resistance in Plasmodium falciparum. Proc