Hyttystaudin hallinta EYWA:n avulla: EU:n väline, jolla tuetaan kansanterveysviranomaisia epidemioiden ehkäisemisessä

Hyttyset ovat taudinaiheuttajien lähettimiä. Tärkeimmät niiden välityksellä Euroopassa tarttuvat sairaudet, jotka aiheuttavat merkittäviä kansanterveydellisiä ongelmia, ovat seuraavat:

• Länsi-Niilin kuume ja Länsi-Niilin neuroinvasiivinen tauti, jonka aiheuttaa Länsi-Niilin virus (WNV), joka on nyt endeeminen osissa Eurooppaa. Ihmisissä ja eläimissä on todettu WNV-tartuntoja useilla Kreikan alueilla, ja niihin on liittynyt poikkeuksellisen korkeita lämpötiloja alueella vuosina 2010–2014 ja 2017–2019. WNV-tartuntoja on kuitenkin raportoitu myös muualla Euroopassa, ja vuonna 2018 tartuntojen määrä oli suurimmillaan edellisiin vuosiin verrattuna (WHO).
• malaria, jota Anopheles-suvun hyttyset levittävät;
• Chikungunya, Dengue Fever ja Zika, jotka Aedes albopictus -hyttynen, joka tunnetaan tiikerihyttysenä, lähetti Eurooppaan. Vuosina 2018–2021 Euroopassa ilmoitettiin yli 3 000 denguetapausta (Kroatiassa, Espanjassa, Ranskassa, Italiassa ja Portugalissa).

ECDC:n korostamat sääolosuhteet vaikuttavat vektorien eloonjäämis- ja lisääntymisnopeuteen ja siten elinympäristöjen soveltuvuuteen, levinneisyyteen ja runsauteen. vektoriaktiivisuuden voimakkuus ja ajallinen kehitys ympäri vuoden sekä taudinaiheuttajien kehittymis-, eloonjäämis- ja lisääntymisnopeudet vektorien sisällä. Ilmastonmuutos vaikuttaa jo vektorivälitteisten tautien leviämiseen ja leviämiseen, sillä hyttyspopulaatiot siirtyvät Euroopassa pohjoisemmaksi ja kuljettavat taudinaiheuttajia paikkoihin, joissa ne eivät aiemmin olleet.

Kahden viime vuosikymmenen aikana on toteutettu erityistoimia ja -käytäntöjä näiden tautien torjumiseksi, ja varhaisvaroitusjärjestelmien merkitys on kasvanut.

EYWA:n varhaisvaroitusjärjestelmä perustuu lukuisiin satelliitti- ja in situ -tietoihin ja uusimpiin teknologisiin välineisiin. Järjestelmän ensisijaisena tehtävänä on tiedottaa kansallisten kansanterveysjärjestöjen, vektorilaskuritoimijoiden ja kansalaisten toiminnasta. Erityistavoitteet ovat seuraavat: i) parantaa terveys- ja terveydenhuoltojärjestelmien valmiutta ja kykyä havaita, seurata ja hallita nykyisiä ja tulevia kansanterveysuhkia; ii) optimoitu hyttysten torjunta tukemalla intensiivistä entomologista ja epidemiologista seurantaa ja toteuttamalla ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä lihaluujauhon leviämisen rajoittamiseksi Euroopassa; iii) parantaa Euroopan kansalaisille suunnattua tiedotusta lihavuusrajoitteiden monimutkaisesta terveysongelmasta.

EYWA:n yleiset tavoitteet ovat seuraavat:

• Strategisen vision osalta EYWA pyrkii käsittelemään lihaluujauhon puhkeamista. tukea luotettavasti vektorien torjuntatoimenpiteiden tehostettua päätöksentekoa ja ennakointia tarjoamalla arviointeja vektorien runsaudesta ja lihaluujauhon riskistä; laatia luettelo lihaluujauhon valvontaa koskevista EU:n standardeista; sekä ottamaan jatkuvasti mukaan keskeiset sidosryhmät Euroopassa ja maailmanlaajuisesti.
• Teknologian alalla EYWA pyrkii osoittamaan, että massasatelliittidataa hallinnoidaan tehokkaasti ja että se yhdistetään useista lähteistä (in situ, kansalainen) peräisin oleviin muihin kuin EO-tietoihin. ennustetaan lihaluujauhon puhkeamista ja parannetaan terveysriskien arviointia kehittämällä tehokkaita datavetoisia entomologisia ja epidemiologisia ennustemalleja, jotka toimivat eri asteikoilla ja ennustehorisonteilla; sekä toimittaa tietokantoja, jotka käsittelevät valtavaa määrää dataa, avoimen pääsyn tarjoavia sovellusliittymiä sekä alustan, joka asettaa datan saataville vapaasti ja laajasti.
• Tieteen alalla EYWA pyrkii levittämään tuotettuja tietoja, tuloksia ja teollis- ja tekijänoikeuksia, joita tutkijat ja innovoijat voivat hyödyntää kansallisissa ja kansainvälisissä tutkimushankkeissa, sekä tukemaan kansainvälistä tieteellistä yhteistyötä, jolla edistetään uusien välineiden ja mallien kehittämistä epidemioiden alalla.
• Sosioekonomiselta kannalta EYWA:n odotetaan edistävän lihaluujauhotapausten ennaltaehkäisyä ja vähentämistä. vähentää lihaluujauhon vaikutusta yhteisöihin; suorittaa hyttysten ja vektorien torjunnan resurssien optimaalinen hallinta (jotka ovat yleensä rajallisia); ja yksilöitävä kriittiset alueet, joihin on pyrittävä, jotta väestölle voidaan tiedottaa odotetuista taudinpurkauksista.

EYWA viestii ja levittää avointa dataa ja avointa tiedettä tukevaa tieteellistä asiantuntemusta kansallisten ja kansainvälisten kansanterveysviranomaisten ja -organisaatioiden käytössä olevan vankan ja luotettavan välineen avulla: EYWA:n verkkoalusta.

Yhteenliittymään kuuluvilta viideltä Euroopan maalta (Ranska, Saksa, Kreikka, Italia ja Serbia) on tähän mennessä saatu tietoja muun muassa seuraavista: entomologinen; epidemiologinen; maanpeite (esim. normalisoitujen erojen kasvillisuusindeksi); ilmasto- ja meteorologiset (lämpötila, sademäärä) ja ekologiset tietoaineistot. EYWA:n tietopohjaiseen ja dynaamiseen mallinnukseen perustuvien mallien kehittämisessä käytettiin lähteitä, kuten Copernicus, GEOSS ja EEA.

EYWA-verkkoalustan kautta tarjotaan useita palveluja kahdelle eri sidosryhmälle:

Julkiset käyttäjät:

• Yleiskatsaus lihaluujauhon uudelleen ilmaantuvaan ongelmaan Euroopassa, mukaan lukien Länsi-Niilin virus-, malaria-, dengue-, zika- ja chikungunya-tapaukset vuodelta 2008 EU-maissa ja Euroopan tautienehkäisy- ja -valvontakeskuksen (ECDC) naapurimaissa.
• Kaaviot, joissa esitetään tiedot ilmoitettujen tapausten kokonaismäärästä vuosittain niiden maiden osalta, joissa EYWA on tällä hetkellä toiminnassa.
• Näiden tautien leviämiseen osallistuvien hyttysten (Culex-, Aedes albopictus- ja Anopheles-lajit) entomologisen pyydystysverkoston visualisointi eri puolilla Eurooppaa sekä pysyvien ja väliaikaisten pyydystyspaikkojen selitykset.

Jotta joku voi käyttää alustan käyttäjien valtuuttamia osia (eli epidemiologisia tietoja ja riskiennusteita), hänellä on oltava institutionaalinen rooli tautien torjunnassa. Ne voivat ottaa yhteyttä foorumin koordinaattoriin saadakseen pääsyn, ja EYWA-konsortion yleiskokous päättää, olisiko niille annettava pääsy. Valtuutetut käyttäjät voivat käyttää

• Entomologiset tiedot: kunkin pyyntipaikan entomologisten, ympäristö- ja meteorologisten tietojen aikasarjat
• Epidemiologiset tiedot: Länsi-Niilin virusta on raportoitu vuodesta 2008 tähän päivään asti.
• Hyttysten runsauden ennuste Culexin (Länsi-Niilin viruksen välittäjä) osalta Kreikassa, Serbiassa, Italiassa, Ranskassa ja Saksassa, Aedes albopictus Ranskassa ja Anopheles Italiassa. Datavetoinen malli ennustaa hyttyspopulaation koon kullakin pyyntipaikalla (15 päivän välein 30 päivästä) ja kullakin asutusalueella (joka viikko).
• Inhimillisten tapausten riskin ennustaminen:
  • Kunta-/maakuntatasolla Kreikassa ja Italiassa sovellettu yleinen dynaaminen malli, joka tarjoaa riskin WNV-tartunnasta ihmisissä, sekä WNV-tartunnan poikkeuksellisten viikkojen mediaani.
  • Datavetoinen malli korkeammalla spatiaalisella erottelukyvyllä ja paikkakohtainen malli, joka ennustaa kyliä/asutuksia, joissa WNV:n riski kasvaa (vain Kreikka)

EYWA toimittaa päätöksentekijöille kuukausittain raportteja, joissa ilmoitetaan viimeisimmät saatavilla olevat epidemiologiset tiedot, hyttysten runsaus kuukausittain ja viikoittain eri mallien avulla sekä arvioitu riski Länsi-Niilin viruksen esiintymisestä hyttysissä ja ihmisissä. Näiden kerättyjen tietojen perusteella rekisterinpitäjät ja kansanterveysviranomaiset hyödyntävät riskikarttoja seurantaverkkojen käyttöönoton järjestämiseksi uudelleen ja prosessien kohdistamiseksi lieventäviin toimenpiteisiin paikallisella tasolla.

EYWA:n malleilla ja välineillä on tuettu Kreikan neljän prefektuurin (Keski-Makedonia, Thessalia, Länsi-Kreikka ja Kreeta) ja Italian Veneton kansanterveysviranomaisia patogeenien kierron seurannassa kohdennettujen otantatarkastusten avulla ja suuririskisten kylien tunnistamisessa valvontatoimien soveltamiseksi, mikä on vähentänyt tehokkaasti WNV:n inhimillisiä tapauksia. Malliennusteita levitetään jatkuvasti koko touko- ja lokakuun välisen toimintajakson ajan verkkoalustan kautta, ja viranomaisille lähetetään suoraan asiaa koskevia raportteja hyttysten torjuntatoimien tueksi.

Lisäksi MIMESIS- ja BAR-ennusteilla tuettiin täydentäviä ennalta ehkäiseviä toimia, kuten riskikylien ympärillä ja sisällä vaelluksen tehostamista, sekä täydentäviä tiedotuskampanjoita henkilökohtaisista suojelutoimenpiteistä. Vuonna 2021 EYWAn Keski-Makedonian alueella Kreikassa ohjaamat tiedotuskampanjat tavoittivat yli 31 000 kotitaloutta ovelta ovelle -vierailujen ja esitteiden avulla.

EYWA:n suoraan toteuttamien toimenpiteiden lisäksi EYWA:n tietoihin perustuva Mosquito Vision -mobiilisovellus kehitettiin ja otettiin käyttöön, jotta kansalaiset saisivat helposti ja välittömästi tietoa erityisesti haavoittuvassa asemassa olevista väestöryhmistä. Sovellus sisältää: ärsytysennusteet, ennaltaehkäisevät ja valvontaohjeet henkilökohtaista suojelua varten sekä lomakkeet, joiden avulla kansalaiset voivat tiedottaa tartunnoista ja ehdottaa mahdollisia hotspot-alueita. Kansalaiset voivat käyttää sitä myös ottaakseen yhteyttä asianomaisiin tieteellisiin elimiin. Sovellusta käytettiin alun perin Kreikan neljällä alueella, jossa se tiedotti tuhansille kansalaisille yli 2400 kylässä sanitaatiosta ja henkilökohtaisista suojatoimenpiteistä. Suunnitelmissa on laajentaa sovelluksen palvelualuetta.

Sidosryhmien osallistuminen on keskeinen osa EYWA-hanketta. EYWA-foorumia isännöi Ateenan kansallinen observatorio (NOA), ja sen toiminta on kaikkien osallistuvien kumppanien vastuulla. EYWA on vapaaehtoistoiminnan tulostoimi eri puolilla Eurooppaa. Siihen osallistuu maailmanlaajuisesti 37 sidosryhmää, jotka osallistuvat sen yhteiseen suunnitteluun. Vuosina 2019–2021 verkosto on laajentunut kattamaan monia hankkeesta kiinnostuneita sidosryhmiä, kuten tiedeyhteisön, hallitukset, WHO, Robert Koch -instituutti, AIR-katastrofimallinnusyritys, Intian vektorivalvonnan tutkimuskeskus (VCRC) ja Euroopan komissio eli ECHO ja yhteinen tutkimuskeskus, joka johtaa epidemioita: Dynamics and Control (EPICO) -hankkeessa käsitellään myös uusia vektorivälitteisiä tauteja.

Sidosryhmät osallistuvat useimpiin toimiin seuraavin tavoin: i) entomologisten ja patogeenisten tietojen keruu- ja analysointiprosessi; ii) tulosten analysointi antamalla palautetta, joka voi auttaa parantamaan sekä alustaa että ennakoivia malleja; ja iii) antaa hankkeelle kriittisiä ohjeita.

Avoimuus ohjaa kaikkia EYWA:n toimia, jotka ovat konsortion strateginen päätös, jotta saavutettaisiin mahdollisimman suuri vaikutus ja kytkökset EU:n/maailmanlaajuisiin aloitteisiin. Data on avointa ja saatavilla eurooppalaisen NextGEOSS-datakeskuksen kautta, ja sitä voitaisiin mahdollisesti tarjota muiden portaalien ja EU:n infrastruktuurien kautta käyttäen avoimen datan standardeja, kuten GEOSS-portaalia, avointa terveysdataa, Data Europaa ja Climate ADAPTia.

Euroopan innovaationeuvosto myönsi vuoden 2022 alussa EYWAlle ja sen koordinointikumppanille BEYOND Centre of EO Research and Satellite Remote Sensing of NOA:lle EIC Horizon Prize on Early Warning for Epidemics -palkinnon. Palkinnolla palkittiin hanke 5 miljoonalla eurolla, koska se antaa tunnustusta EYWA:n menestykselle tieteellisen tiedon muuttamisessa päätöksentekovälineeksi, joka tukee hyttysten levittämien tautien torjuntaa.

MAMOTH-hyttysten runsauden ennustamismalli osoitti suurta tehokkuutta, joustavuutta ja sopeutumiskykyä, kun sitä siirrettiin ja sovellettiin viiteen Euroopan alueeseen kahden muun hyttyslajin osalta Culexia lukuun ottamatta. Malli palautti suuren luottamuksen hyttyspopulaatioiden ennustamiseen eri alueiden / maisemien ja hyttysten yhdistelmien osalta: Esim. WNV-lähetys Culexista Venetosta (Italia), Vojvodinasta (Serbia) ja Baden-Württembergistä (Saksa). Malariatartunta Anophelesista Venetosta (Italia); CHIK-, Dengue- ja Zika-lähetys Aedes albopictusilta Korsikasta ja Grand Estistä (Ranska).

On kuitenkin tärkeää huomata myös joitakin EYWA-hankkeen rajoituksia. Ensinnäkin järjestelmän herkkyys ja tarkkuus vaihtelevat eri maantieteellisissä yhteyksissä ja asteikoissa. Erityisiä paikallisia ja alueellisia painopisteitä ja haavoittuvuuteen liittyviä kysymyksiä ei välttämättä yksilöidä perusteellisesti ja täsmällisesti. Toiseksi välineiden käyttöönottoa voivat rajoittaa byrokratia, haluttomuus sisällyttää uusia välineitä päätöksentekoon ja päivittäisiin käytäntöihin sekä muut talous- ja terveydenhuoltojärjestelmän painopisteet, jotka vaikuttavat VBD:tä koskevan tutkimuksen ja innovoinnin rahoituksen saatavuuteen.

EYWA:n rahoituksen kestävyys varmistetaan käynnissä olevien hankkeiden rahoituksella. suora institutionaalinen rahoitus; ja puitepalvelusopimukset, joita kumppanit hoitavat osana perustuslaillista ja/tai liiketoiminnallista rooliaan markkinapohjaisesta neuvontapalvelusta vastaavien viranomaisten alalla. EYWA:n rahoitussuunnitelman mukaan vakuudellinen rahoitus kattaa 67 prosenttia kaikista kuluista vuosina 2020–2025, jotta toimintaa voidaan jatkaa viidessä hankkeessa mukana olevassa maassa. Lisärahoitusta odotetaan saatavan muista kilpailukehyksistä ja kolmansien osapuolten rahoituksesta (esim. erityisrahastoista, Horisontti Eurooppa -puiteohjelmasta ja koheesiorahastoista).

Hankkeen hyödyt ovat seuraavat:

• Hyttyspopulaatiota ja hyttysborne-tautiepidemioiden ennakoituja riskejä koskevien kerättyjen tietojen ja mallien kehittäminen ja julkaiseminen.
• Kausiluonteisten resurssien ja valmiuksien (kenttätarkastajat, analyytikot ja ajoneuvot, helikopterien ja miehittämättömien ilma-alusten ruiskuttaminen, tuhannet hyttysten lisääntymispaikat) optimaalisen hallinnan helpottaminen ilmoittamalla kohdennetuista toimista, jotka pannaan täytäntöön paikallisella, alueellisella ja kansallisella tasolla ,-ohjelmassa, mikä voi säästää satoja miljoonia euroja operaatioita varten.

EYWA on kehitetty osana EuroGEO-toimintaryhmää ”Earth Observation for Epidemics of Vector-borne Diseases”, joka liittyy GEO 2017–2019 -työohjelmaan, erityisesti seuraavien yhteisön toimien yhteydessä: Earth Observations for Health (EO4HEALTH), joka sisältää vektorivälitteiset tartuntataudit, Copernicuksen ilmakehän seurantapalvelun (CAMS) ja Copernicuksen ilmastonmuutospalvelun (C3S).

EYWA aloitti vuonna 2018 alustavan tutkimuksen vektoribornitautien alalla käytettävissä olevista hankkeista ja tutkimuksesta. Tämän alustavan tutkimuksen pohjalta kehitettiin alusta ja ennakoivia malleja, ja hanke saavutti operatiivisen aseman huhtikuussa 2020 Kreikassa ja Italiassa. Vuodesta 2021 lähtien Ranskan, Saksan ja Serbian alueita on tuettu tiedonkeruussa ja malliennusteissa. Vuodesta 2022 alkaen foorumiin lisätään uusia Euroopan ulkopuolisia kohteita Norsunluurannikolla ja Thaimaassa.

EYWA:n kehittäminen on jatkuvaa toimintaa, ja sen toiminnan arvioitu kesto jatkuu vähintään vuoteen 2025 EYWA-konsortion allekirjoittaman kumppanuussopimuksen mukaisesti. Yhä useammat maat ja taudit otetaan asteittain mukaan yhdennettyyn EYWA-järjestelmään, ja tavoitteena on kehittää eurooppalainen/maailmanlaajuinen varhaisvaroitusjärjestelmä.

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). MAMOTH: Maan havainnointiin perustuva datavetoinen malli hyttysten runsauden ennustamiseen. Kaukokartoitus, 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: Laajuuskatsaus. Kaukokartoitus. 2019, 11, 1862. https://doi.org/10.3390/rs11161862

Kioutsioukis, I., & Stilianakis, N. I. (2019). Länsi-Niilin viruksen leviämisriskin arviointi sääriippuvaisen epidemiologisen mallin ja maailmanlaajuisen herkkyysanalyysikehyksen perusteella. Acta tropica, 193, 129–141. https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2019.03.003

Angelou, A., Kioutsioukis, I. & Stilianakis, N. I. (2021). Ilmastosta riippuvainen alueellinen epidemiologinen malli Länsi-Niilin viruksen leviämisriskille paikallisella tasolla. One Health, nide 13, 2021, 100330. https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2021.100330