Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki kasus dengue tertinggi di Asia (Tsheten et al., 2021). Sejak ditemukan pada 1968, kejadian demam berdarah dengue (DBD) dilaporkan terus meningkat dalam beberapa dekade terakhir. Misalnya, pada tahun 1968, kejadian DBD sebanyak 0,05 per 100.000 penduduk menjadi 35–40 per 100.000 penduduk pada tahun 2013 (Karyanti et al., 2014); (Harapan et al., 2019). Data terbaru sampai minggu ke-36 dari Januari 2022 menunjukkan angka kesakitan atau incidence rate (IR) kejadian DBD di dalam negeri tercatat sebesar 31,38 per 100.000 penduduk, dengan tingkat kematian atau case fatality rate (CFR) sebesar 0,93% (Kementerian Kesehatan Republik Indonesia 2022). Setengah dari populasi dunia tinggal di daerah yang memiliki lingkungan yang sesuai untuk terjadinya transmisi dengue, baik di wilayah tropis dan di sebagian wilayah sub tropis (Bhatt et al., 2013).

Upaya pencegahan infeksi dengue masih terbatas pada strategi pengendalian vektor(Bhatt et al., 2013); (Lambrechts et al., 2015); (C.D.C., 2021). Pengendalian vektor utama untuk infeksi dengue adalah dengan pemberantasan sarang nyamuk dan aplikasi insektisida untuk mengurangi populasi vektor (Ritchie et al., 2011); (Gan et al., 2021). Namun, pengendalian vektor yang selama ini dilakukan belum cukup efektif untuk menekan transmisi infeksi dengue (Rather et al., 2017); (Overgaard et al., 2018). Hal ini mendorong adanya pengembangan strategi baru untuk mengendalikan transmisi virus dengue, salah satunya dengan memanfaatkan bakteri endosimbiotik Wolbachia.

Wolbachia pertama kali ditemukan di jaringan reproduksi nyamuk Culex pipiens Linnaeus (de et al., 2015). Bakteri ini secara alami ditemukan dalam 66% spesies serangga (Zhou & Li, 2016) dan juga pada arthropoda lain, seperti tungau, laba-laba, kalajengking, dan isopoda, serta nematoda filaria (Werren et al., 2008). Wolbachia dapat menginduksi berbagai kelainan reproduksi, seperti ketidakcocokan sitoplasma (cytoplasmic incompatibility, CI), distorsi rasio jenis kelamin, partenogenesis, dan feminisasi genetika pada inang (Kraaijeveld et al., 2011); (Chen et al., 2020), serta mengurangi masa hidup serangga inangnya(Nguyen et al., 2015); (Ogunlade et al., 2020). Para ahli di Australia berhasil menginfeksi embrio Aedes aegypti Linnaeus dengan Wolbachia yang berasal dari lalat buah Drosophila melanogaster Meigen, yaitu strain wMelPop (McMeniman et al., 2009) dan wMel (Walker et al., 2011). Strain yang ditransfer tersebut sangat stabil dalam sel serangga dan diwariskan secara maternal dengan angka pewarisan yang sangat tinggi, terutama jika transfer dilakukan di dalam atau di antara spesies yang berkerabat dekat dalam satu famili atau genus (McMeniman et al., 2008). Selain itu, ditemukan bahwa strain Wolbachia tertentu dapat mengurangi lama hidup nyamuk dewasa, mempengaruhi reproduksi nyamuk, dan menghambat perkembangbiakan virus dengue dalam tubuh inangnya (Iturbe-Ormaetxe et al., 2011);(Silva LM et al., 2021). Hal ini menjadikan nyamuk A. aegypti ber-Wolbachia sebagai pendekatan pengendalian infeksi dengue yang menjanjikan.

Uji coba pelepasan nyamuk A. aegypti ber- Wolbachia telah dilakukan pertama kali oleh World Mosquito Program (WMP), suatu konsorsium penelitian beberapa negara yang bertujuan menguji teknologi Wolbachia sebagai metode pelengkap untuk pengendalian infeksi dengue, pada tahun 2011 di Cairns, Australia(Program, 2022). WMP Yogyakarta memulai penelitian serupa sebagai proyek pelepasan skala terbatas pada tahun 2014 di dua dusun di Kabupaten Sleman dan tahun 2015 di dua dusun di Kabupaten Bantul, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta.

Sebagai suatu pendekatan baru, teknologi ini mengundang kekhawatiran masyarakat dan pemangku kepentingan, khususnya terkait aspek keamanan. Apakah Wolbachia yang berada dalam nyamuk A. aegypti yang dilepaskan dapat mengganggu lingkungan biologis di sekitarnya? Apakah Wolbachia ini dapat ditularkan ke manusia saat nyamuk menggigit? Serangkaian kajian telah dilakukan untuk membuktikan aspek keamanan penerapan teknologi berbasis Wolbachia ini terhadap manusia dan lingkungan. Penelitian tersebut melaporkan bahwa Wolbachia tidak dapat berpindah ke lingkungan biotik dan abiotik di sekitarnya, dan Wolbachia tidak dapat menginfeksi manusia (Popovici et al., 2010).

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji aspek keamanan pelepasan nyamuk A. aegypti ber- Wolbachia di Yogyakarta, dengan menguji potensi transmisi horizontal Wolbachia antar spesies nyamuk dan potensi infeksi/transmisi Wolbachia ke manusia dengan mendeteksi respons kekebalan tubuh spesifik terhadap Wolbachia di dalam sampel darah penduduk yang tinggal di wilayah pelepasan nyamuk.

Berdasarkan serangkaian uji transmisi horizontal dan serologi di area pelepasan nyamuk A. aegypti ber-Wolbachia di wilayah Sleman dan Bantul, Daerah Istimewa Yogyakarta, tidak ada bukti transmisi bakteri Wolbachia dari A. aegypti ber-Wolbachia ke spesies nyamuk lain yang hidup berdampingan di habitat yang sama ataupun ke manusia yang tinggal di area tersebut. Pada penelitian ini, Wolbachia dianalisis menggunakan sepasang primer dan probe spesifik TM513 yang mendeteksi keberadaan gen WD0513 di Wolbachia (wMel). Gen WD0513 merupakan salah satu dari delapan gen Wolbachia yang disebut region Octomom, yang diketahui bertanggung jawab terhadap virulensi Wolbachia(Chrostek & Teixeira, 2015). Penelitian yang dilakukan oleh (Yeap et al., 2014) menunjukkan bahwa gen WD0513 ditemukan dalam varian wMel, namun tidak terdeteksi pada varian wMelPop.

Tidak ada spesies nyamuk lain (C. quinquefasciatus dan A. albopictus) yang ditemukan positif ber-Wolbachia di wilayah pelepasan berdasarkan uji transmisi horizontal. Hasil ini menunjukkan bahwa Wolbachia yang diinfeksikan pada nyamuk A. aegypti tidak dapat berpindah secara horizontal pada spesies nyamuk lain. Bukti adanya transmisi horizontal dapat juga dilihat dari filogeni molekuler dan adanya strain Wolbachia yang serupa atau identik pada dua spesies inang yang tidak berkerabat (Haine et al., 2005); (White et al., 2017). Wolbachia tidak menular pada spesies lain dan hanya diturunkan dari generasi ke generasi secara vertikal melalui telur (Werren et al., 2008).

Baik spesies yang secara natural terinfeksi, maupun yang tidak terinfeksi Wolbachia dapat hidup berdampingan dalam habitat yang sama atau memangsa satu sama lain tanpa menjadi terinfeksi. Penelitian sebelumnya oleh (Popovici et al., 2010) menggunakan dua spesies laba-laba yang berbeda (Menemerus bivittatus Dufour dan holcus phalangioides Fussli) sebagai predator nyamuk, menunjukkan bahwa tidak ditemukan laba-laba predator yang positif Wolbachia pada akhir penelitian. Selain itu, tidak ada perpindahan Wolbachia secara alami pada A. aegypti yang hidup secara simpatrik dengan A. albopictus dan Aedes notoscriptus (Skuse) ber-Wolbachia(Sinkins et al., 1995); (Kittayapong et al., 2000). Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa transmisi horizontal dari Wolbachia tidak terjadi secara mudah dan sering. Wolbachia juga tidak mungkin hidup di lingkungan di luar tubuh nyamuk yang menjadi inangnya karena mereka tidak dapat bertahan hidup di luar sitoplasma sel inang. Ketika nyamuk mati, Wolbachia di dalam tubuhnya juga ikut mengalami degradasi (Popovici et al., 2010).

Hasil uji serologi menunjukkan bahwa warga yang tinggal di wilayah pelepasan tidak membentuk antibodi yang spesifik terhadap WSP meskipun telah terpapar nyamuk yang terinfeksi Wolbachia selama sekitar 12 bulan. Hal ini konsisten dengan hasil penelitian serupa pada warga Tri Nguyen Island (TNI), Vietnam, yang juga tidak membentuk respons antibodi terhadap WSP setelah pelepasan A. aegypti ber-Wolbachia di wilayah tinggal mereka (Lee et al., 2022). Penelitian serupa juga dilakukan pada volunteer blood feeder (orang yang memberi makan nyamuk secara langsung dengan cara membiarkan tangannya untuk dihisap nyamuk ber-Wolbachia) (Popovici et al., 2010); WMP Yogyakarta, penelitian tidak terpublikasi). Di dalam tubuh nyamuk, Wolbachia tersebar di seluruh jaringan, meliputi ovarium, midgut, pembuluh Malpighi, dan kelenjar ludah (Fraser et al., 2020). Wolbachia terdapat pada kelenjar ludah, tetapi tidak ditemukan dalam air liur. Bakteri ini juga memiliki ukuran yang lebih besar dari diameter saluran air liur nyamuk(Moreira et al., 2009). Hal ini menyebabkan Wolbachia tidak dapat masuk serta menginfeksi manusia melalui gigitan nyamuk, akibatnya tubuh tidak membentuk antibodi yang dapat dideteksi.

Upaya pencegahan infeksi dengue selama ini terbatas hanya mengandalkan upaya pengendalian vektor (Bowman et al., 2016); (Reiner et al., 2016). Sejarah membuktikan bahwa penekanan populasi nyamuk A. aegypti relatif tidak efektif, khususnya karena tingginya kebiasaan antropofilik dan tingginya resistensi nyamuk terhadap insektisida yang digunakan di masyarakat (Deming et al., 2016). Alternatif pengendalian dengue menggunakan teknologi nyamuk A. aegypti ber-Wolbachia merupakan teknologi yang menjanjikan dan hingga saat ini paling maju dalam uji coba di beberapa negara (review dapat dilihat pada laman https://www.worldmosquitoprogram.org/). Uji coba ini tidak lepas dari aspek kehati- hatian terhadap lingkungan biologis dan non- biologis, terutama aspek keamanannya terhadap manusia. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk menguji keamanan teknologi ini terhadap manusia, hewan, dan lingkungan (review dalam (Popovici et al., 2010)). Wolbachia secara alami menginfeksi sebagian besar spesies serangga, namun hanya 28% spesies nyamuk mengandung bakteri ini, termasuk C quinquefaciatus dan A. albopictus, tidak pada A. aegypti (Haine et al., 2005); (Kumalawati et al., 2020). Upaya untuk mentransfer Wolbachia ke dalam tubuh nyamuk menggunakan mikroinjeksi membutuhkan uji coba bertahun-tahun dengan tingkat kesulitan yang tinggi. Saat ini, telah terdapat beberapa strain Wolbachia yang berhasil diinduksi ke dalam tubuh A. aegypti dan membentuk sistem infeksi yang secara stabil diwariskan pada keturunannya, yaitu wMel dan wMelPop-CLA dari D melanogaster, serta wAlbB dari A. albopictus(McMeniman et al., 2009); (Walker et al., 2011);(Amuzu et al., 2015).

Hasil penelitian ini menjawab kekhawatiran masyarakat tentang keamanan teknologi Wolbachia dalam dua aspek, yaitu penularan ke spesies lain dan penularan kepada manusia. Penilaian risiko tentang pelepasan A. aegypti ber- Wolbachia di Yogyakarta telah dilakukan pula dengan kesimpulan bahwa teknologi ini memiliki risiko yang sangat kecil (negligible risk) (Buchori et al., 2022). Teknologi ini telah dibuktikan dapat menurunkan infeksi dengue sebesar 77,1% dan mencegah hospitalisasi sebesar 83% di Kota Yogyakarta(Utarini et al., 2021) sehingga diharapkan dapat diimplementasikan juga di daerah lain di Indonesia. Walaupun demikian, konsekuensi jangka panjang teknologi ini terhadap manusia dan lingkungan tetap harus mendapat perhatian.

Transmisi horizontal Wolbachia ke spesies nyamuk lain yang hidup berdampingan dengan A. aegypti ber-Wolbachia (wMel) dan transmisinya ke manusia tidak terbukti pada penelitian ini sehingga teknologi Wolbachia ini aman dan diharapkan dapat menjadi metode alternatif pengendalian dengue di Indonesia.