Управление на болестта, пренасяна от комари, чрез EYWA: европейски инструмент за подкрепа на органите за обществено здравеопазване при предотвратяването на епидемии

Комарите са предаватели на патогени. Най-важните болести, предавани чрез тях в Европа и причиняващи сериозни проблеми за общественото здраве, са:

• Западнонилска треска и западнонилска невроинвазивна болест, предизвикана от западнонилския вирус (WNV), понастоящем ендемична в някои части на Европа. В различни райони на Гърция е регистрирана инфекция с вируса на западнонилска треска при хора и животни, свързана с изключително високи температури в региона през периода 2010—2014 г. и 2017—2019 г. Въпреки това инфекции с вируса на западнонилска треска са докладвани и в други части на Европа, като през 2018 г. са достигнали върхов брой инфекции в сравнение с предходните години (СЗО).
• Малария, предавана от комари от рода Anopheles;
• Chikungunya, Dengue Fever и Zika, пренесени в Европа от комара Aedes albopictus, известен като тигров комар. Между 2018 г. и 2021 г. в Европа са докладвани над 3000 случая на денга (в Хърватия, Испания, Франция, Италия и Португалия).

Метеорологичните условия, както беше подчертано от ECDC, оказват влияние върху процента на оцеляване и размножаване на векторите, като по този начин оказват въздействие върху пригодността, разпространението и изобилието на местообитанията; интензивността и времевия модел на векторната активност през цялата година и темповете на развитие, оцеляване и размножаване на патогените в рамките на векторите. Разпространението и предаването на векторно преносими болести вече са засегнати от изменението на климата, тъй като популациите от комари се придвижват на север в Европа, пренасяйки патогени до места, където не са били в миналото.

През последните две десетилетия бяха приети конкретни действия и практики за контрол на тези заболявания и значението на системите за ранно предупреждение нараства.

Системата за ранно предупреждение на EYWA се основава на множество спътникови и in situ данни и най-съвременни технологични инструменти. Основната роля на системата е да информира дейностите на националните организации за обществено здравеопазване, векторните участници и гражданите. Конкретните цели са: i) повишена готовност на здравните системи и системите за здравеопазване и тяхната способност да откриват, наблюдават и контролират настоящи и бъдещи заплахи за общественото здраве; ii) оптимизиран контрол на комарите чрез подпомагане на интензивното ентомологично и епидемиологично наблюдение и предприемане на превантивни мерки за ограничаване на разпространението на МБД в Европа; iii) по-добра информация за европейските граждани относно сложния здравен проблем на МБД.

По-подробно общите цели на EYWA са:

• Що се отнася до стратегическата визия, EYWA има за цел да се справи с огнищата на MBD; да подкрепят по надежден начин засиленото вземане на решения и предвиждането на мерки за контрол на векторите, като предоставят оценки на разпространението на векторите и риска от MBD; създаване на списък на стандартите на ЕС за контрол на MBD; както и непрекъснато ангажиране на ключови заинтересовани страни в Европа и в световен мащаб.
• В областта на технологиите EYWA се стреми да докаже ефективното управление на големи сателитни данни и тяхното сливане с данни, които не са свързани с ОО, от множество източници (на място, граждани); прогнозиране на огнищата на MBD и подобряване на оценката на риска за здравето чрез разработване на ефективни основани на данни ентомологични и епидемиологични прогнозни модели, които работят в различни мащаби и прогнозни хоризонти; както и предоставяне на бази данни, обработващи огромно количество данни, API, осигуряващи свободен достъп, както и платформа, която предоставя данните свободно и широко.
• В областта на науката EYWA има за цел да разпространява генерираните данни, резултати и интелектуална собственост, които да бъдат използвани от учени и новатори в национални и международни научноизследователски проекти, както и да подкрепя транснационалното научно сътрудничество, което насърчава разработването на нови инструменти и модели в областта на епидемиите.
• И накрая, в социално-икономически план очакваният резултат от EYWA е да допринесе за предотвратяването и намаляването на случаите на MBD; намаляване на въздействието на MBD в общностите; извършва оптимално управление на ресурсите от комари и векторен контрол (които обикновено са ограничени); и определяне на критичните области, до които да се достигне, за да се информира населението за очакваните огнища на болести.

EYWA комуникира и разпространява научен експертен опит в подкрепа на отворените данни и отворената наука чрез стабилен и надежден инструмент в ръцете на националните и международните органи и организации в областта на общественото здраве: уеб платформата на EYWA.

Досега са интегрирани данни от петте европейски държави, които са членове на консорциума (Франция, Германия, Гърция, Италия и Сърбия), включително: ентомологични; епидемиологични; земно покритие (напр. индекс на нормализирана разлика в растителността); климатични и метеорологични (температура, валежи) и набори от екологични данни. Източници, включително „Коперник“, GEOSS, ЕАОС, бяха използвани за разработване на моделите на EYWA, основани на данни и динамично моделиране.

Чрез уеб платформата на EYWA се предоставят редица услуги за две различни групи заинтересовани страни:

За потребителите от публичния сектор:

• Преглед на повторно възникващия проблем с MBD в Европа, включително общия брой докладвани случаи на западнонилски вирус, малария, денга, зика и чикунгуня от 2008 г. в държавите от ЕС и съседните държави от Европейския център за профилактика и контрол върху заболяванията (ECDC).
• Графики, предоставящи данни за общия брой докладвани случаи годишно по държави, в които EYWA понастоящем функционира.
• Визуализация на мрежата от ентомологични капани в цяла Европа за комарите, участващи в предаването на тези болести (видове Culex, Aedes albopictus и Anopheles, заедно с легенда, обясняваща местата с постоянни и временни капани).

За да може някой да има достъп до оторизираните от потребителя части на платформата (т.е. епидемиологични данни и прогнози за риска), той трябва да изпълнява институционална роля в контекста на контрола на заболяванията. Те могат да се свържат с координатора на платформата с намерението да получат достъп и общото събрание на консорциума EYWA решава дали следва да им бъде предоставен достъп. Упълномощените потребители имат достъп до:

• Ентомологични данни: динамични редове от ентомологични, екологични и метеорологични данни за всяко място за залавяне с капани
• Епидемиологични данни: Вирусът на Западен Нил съобщава за случаи от 2008 г. до сега
• Прогноза за изобилието на комари за Culex (предавател на вируса на Западен Нил) за Гърция, Сърбия, Италия, Франция и Германия, Aedes albopictus за Франция и Anopheles за Италия. Моделът, основан на данни, прогнозира размера на популацията от комари на всяко място за залавяне (на всеки 15 от 30 дни) и на всяко населено място (ежеседмично).
• Прогнозиране на риска при случаи при хора:
  • Общ динамичен модел, прилаган на равнище община/провинция в Гърция и Италия, предоставящ риска от случаи на заразяване с вируса на западнонилска треска при хора, както и медианата на изключените седмици на предаване на вируса на западнонилска треска.
  • Основан на данни модел с по-висока пространствена разделителна способност и специфичен за обекта модел за прогнозиране на села/села с нарастващ риск от WNV (само в Гърция)

EYWA предоставя месечни доклади на лицата, вземащи решения, като посочва най-новите налични епидемиологични данни, изобилието на комари в месечен и седмичен мащаб чрез различни модели и очаквания риск от наличие на вируса на Западнонилска треска при комарите и при хората. Въз основа на тези събрани данни администраторите и органите за обществено здравеопазване използват картите на риска, за да пренаредят разгръщането на мрежи за мониторинг и процеса, за да насочат мерките за смекчаване на местно равнище.

Моделите и инструментите на EYWA подпомогнаха органите в областта на общественото здраве на четири префектури в Гърция (Централна Македония, Тесалия, Западна Гърция и Крит) и Венето, Италия, при мониторинга на разпространението на патогени чрез целеви проверки на проби и идентифициране на села с висок риск, за да се прилагат контролни операции, като ефективно се намаляват случаите на заразяване с вируса на западнонилска треска. Прогнозите на модела се разпространяват непрекъснато през целия оперативен период между май и октомври чрез уеб платформата и специалните доклади, изпращани директно на органите, за да подпомогнат техните действия за контрол на комарите.

Освен това прогнозите на MIMESIS и BAR подкрепиха допълнителни превантивни действия, като например по-интензивно ларвизиране около и в селата, изложени на риск, и допълнителни кампании за повишаване на осведомеността относно мерките за лична защита. През 2021 г. кампаниите за повишаване на осведомеността, ръководени от EYWA в региона на Централна Македония в Гърция, достигнаха до над 31 000 домакинства чрез посещения от врата до врата и листовки.

В допълнение към мерките, прилагани пряко от EYWA, беше разработено и стартирано мобилното приложение Mosquito Vision, което се основава на данни от EYWA, за да предоставя на гражданите лесна и незабавна информация, особено за уязвимите групи от населението. Заявлението включва: прогнози за раздразнение, инструкции за превенция и контрол за лична защита и формуляри, чрез които гражданите да информират за нашествия на вредители и да предлагат потенциални горещи точки. Тя може да се използва и от гражданите, за да се свържат с участващите научни органи. Приложението първоначално е било използвано в четирите региона на Гърция, където е информирало хиляди граждани в над 2400 села за санитарните мерки и мерките за лична защита. Съществуват планове за разширяване на зоната за обслужване на приложението.

Участието на заинтересованите страни е ключов елемент от проекта EYWA. Платформата на EYWA се хоства от Националната обсерватория на Атина (NOA) и нейното функциониране се осъществява от всички допринасящи партньори. EYWA е резултат от доброволческа дейност в цяла Европа, в която участват 37 заинтересовани страни в световен мащаб, които допринасят за съвместното разработване на програмата. Между 2019 г. и 2021 г. мрежата се разшири, за да включи много заинтересовани страни, включително научната общност, правителствата, СЗО, института „Роберт Кох“, дружеството за моделиране на катастрофи във връзка с AIR, Изследователския център за векторен контрол (VCRC) на Индия и Европейската комисия, т.е. ГД „Хуманитарна помощ“ и Съвместния изследователски център, който управлява „Епидемии“: Проектът „Динамика и контрол“ (EPICO) е насочен и към нововъзникващи векторно преносими заболявания.

Заинтересованите страни участват в повечето операции чрез: i) процеса на събиране и анализ на ентомологични данни и данни за патогени; ii) анализ на резултатите чрез предоставяне на обратна информация, която може да спомогне за подобряване както на платформата, така и на прогнозните модели; и iii) предоставяне на критични насоки за проекта.

Отвореността насочва всички дейности на EYWA, които са стратегическо решение на консорциума, към постигане на възможно най-голямо въздействие и връзки с инициативите на ЕС/глобалните инициативи. Данните са отворени и достъпни чрез Европейския център за данни NextGEOSS и потенциално биха могли да се предлагат чрез други портали и инфраструктури на ЕС, използващи стандарти за свободно достъпни данни, като например портала GEOSS, свободно достъпните здравни данни, Data Europa и Climate ADAPT.

В началото на 2022 г. Европейският съвет по иновациите присъди на EYWA и нейния координационен партньор — Центъра за научни изследвания и спътникови дистанционни изследвания на NOA BEYOND, наградата на ЕСИ „Хоризонт“ за ранно предупреждение за епидемии. С наградата проектът беше отличен с 5 милиона евро, тъй като с нея се признава успехът на EYWA в превръщането на научните знания в инструмент за вземане на решения, който подпомага контрола на болестите, пренасяни от комари.

Моделът за прогнозиране на изобилието на комари MAMOTH показва висока ефективност, гъвкавост и адаптивност, като се прехвърля и прилага в 5 европейски региона за още два вида комари, с изключение на Culex. Моделът върна високи нива на доверие в прогнозирането на популациите от комари за различните комбинации от региони/ландшафти и комари: напр. за предаване на WNV от Culex във Венето (Италия), Войводина (Сърбия) и Баден-Вюртемберг (Германия); предаване на малария от Anopheles във Венето (Италия); предаване CHIK, Dengue и Zika от Aedes albopictus в Корсика и Гранд Ест (Франция).

Важно е обаче да се отбележат и някои ограничения на проекта EYWA. Първо, чувствителността и точността на системата варират в различни географски контексти и мащаби. Специфичните местни и регионални приоритети и въпросите, свързани с уязвимостта, може да не бъдат определени задълбочено и точно. Второ, използването на инструментите може да бъде ограничено от бюрокрацията, нежеланието за интегриране на нови инструменти в процеса на вземане на решения и ежедневните практики, както и от други приоритети на икономиката и здравната система, засягащи наличието на средства за научни изследвания и иновации в областта на VBD.

Финансовата устойчивост на EYWA се осигурява чрез финансиране от текущи проекти; пряко институционално финансиране; и рамкови договори за услуги, изпълнявани от партньорите като част от тяхната конституционна и/или стопанска роля в областта на органите на МБР. Според финансовия план на EYWA обезпеченото финансиране покрива 67 % от общите разходи за периода 2020—2025 г., за да продължи дейността си в петте участващи държави. Очаква се допълнителното финансиране да бъде осигурено чрез други конкурентни рамки и финансиране от трети страни (напр. доверителни фондове, „Хоризонт Европа“, кохезионни фондове).

Ползите от проекта са следните:

• Разработване и публикуване на знания, получени от събраните данни и модели по отношение на популацията на комарите и прогнозираните рискове за огнищата на болестта комари Borne.
• Улесняване на оптималното управление на сезонно разположените ресурси и капацитет (полеви инспектори, анализатори и превозни средства, пръскащи хеликоптери и дронове, хиляди места за размножаване на комари), като се посочат целенасочени действия за изпълнение на местно, регионално и национално равнище ,, като по този начин потенциално се спестяват стотици милиони евро за операциите.

EYWA е разработена в рамките на групата за действие на EuroGEO „Наблюдение на Земята за епидемии от векторно преносими заболявания“, свързана с работната програма на GEO за периода 2017—2019 г., по-специално с дейностите на Общността: Наблюдения на Земята за здраве (EO4HEALTH), което включва векторно преносими инфекциозни заболявания, услугата за мониторинг на атмосферата на „Коперник“ (CAMS) и услугата по програма „Коперник“ в областта на изменението на климата (C3S).

EYWA започна през 2018 г. с първоначално проучване на наличните проекти и изследвания в областта на векторно-борните болести. Придвижвайки се напред и надграждайки върху това първоначално проучване, платформата и прогнозните модели бяха разработени и проектът постигна оперативен статус през април 2020 г. в Гърция и Италия. От 2021 г. нататък регионите във Франция, Германия и Сърбия получават подкрепа при събирането на данни и прогнозирането на модели. От 2022 г. към платформата ще бъдат добавени нови неевропейски обекти в Кот д’Ивоар и Тайланд.

Разработването на EYWA е непрекъснато действие и очакваната продължителност на дейността му ще продължи най-малко до 2025 г., както е предвидено в споразумението за партньорство, подписано от консорциума на EYWA. Все повече държави и болести постепенно се включват в интегрираната система EYWA с визията за разработване на европейска/глобална система за ранно предупреждение.

National Observatory of Athens

Institute for Astronomy, Astrophysics, Space Applications & Remote Sensing

BEYOND Centre of EO Research & Satellite Remote Sensing

6, Karystou St.

11523, Athens-Greece

e-mail: beyond@noa.gr

Tsantalidou, A., Parselia, E., Arvanitakis, G., Kyratzi, K., Gewehr, S., Vakali, A., & Kontoes, C. (2021 г.). МАТИЯ: Модел за наблюдение на Земята за прогнозиране на изобилието от комари. Дистанционно наблюдение, 13(13), 2557. https://doi.org/10.3390/rs13132557

Parselia, E., Kontoes, C., Tsouni, A., Hadjichristodoulou, C., Kioutsioukis, I., Magiorkinis, G. & Stilianakis, N.I. Satellite Earth Observation Data in Epidemiological Modeling of Malaria, Dengue and West Nile Virus: Преглед на обхвата. Дистанционни сензори. 2019 г., 11, 1862 г. https://doi.org/10.3390/rs11161862

Kioutsioukis, I., & Stilianakis, N. I. (2019 г.). Оценка на риска от предаване на вируса от Западен Нил от зависим от времето епидемиологичен модел и глобална рамка за анализ на чувствителността. Acta tropica, 193, 129-141. https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2019.03.003

Angelou, A., Kioutsioukis, I. & Stilianakis, N. I. (2021 г.). Зависим от климата пространствен епидемиологичен модел за риска от предаване на вируса от Западен Нил в местен мащаб. „Едно здраве“, том 13, 2021 г., 100330. https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2021.100330