Hyttysten aiheuttamien tautien hallinta EYWA:n avulla: eurooppalainen väline, jolla tuetaan kansanterveysviranomaisia epidemioiden ehkäisemisessä

Hyttyset ovat taudinaiheuttajien lähettimiä. Tärkeimmät taudit, jotka tarttuvat niiden välityksellä Euroopassa ja aiheuttavat merkittäviä kansanterveysongelmia, ovat seuraavat:

• Länsi-Niilin kuume ja Länsi-Niilin neuroinvasiivinen tauti, joka johtuu Länsi-Niilin viruksesta (WNV), joka on nyt endeeminen osissa Eurooppaa. Ihmisissä ja eläimissä on todettu WNV-tartuntoja eri puolilla Kreikkaa, 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 saavutti huippunsa aiempiin vuosiin (WHO) verrattuna.
• Anopheles-suvun hyttysten levittämä malaria;
• Chikungunya, Dengue Fever ja Zika, jonka Aedes albopictus -hyttynen, joka tunnetaan tiikerihyttysenä, lähettää Eurooppaan. Vuosina 2018–2021 Euroopassa (Kroatiassa, Espanjassa, Ranskassa, Italiassa ja Portugalissa) ilmoitettiin yli 3 000 denguetapausta.

ECDC:n esiin tuomat sääolosuhteet vaikuttavat vektorien eloonjäämis- ja lisääntymisasteeseen ja siten elinympäristön soveltuvuuteen, levinneisyyteen ja runsauteen. tartunnanlevittäjien aktiivisuuden voimakkuus ja ajallinen malli koko vuoden ajan sekä taudinaiheuttajien kehittymis-, eloonjäämis- ja lisääntymisnopeudet tartunnanlevittäjissä. Ilmastonmuutos vaikuttaa jo vektorivälitteisten tautien leviämiseen ja leviämiseen, sillä hyttyspopulaatiot liikkuvat Euroopassa pohjoisemmaksi kuljettaen taudinaiheuttajia paikkoihin, joissa niitä ei aiemmin ollut.

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

EYWA-varhaisvaroitusjärjestelmä perustuu lukuisiin satelliitti- ja in situ -tietoihin sekä uusimpiin teknologisiin välineisiin. Järjestelmän ensisijaisena tehtävänä on tiedottaa kansallisten kansanterveysjärjestöjen, vektorien vastatoimijoiden ja kansalaisten toiminnasta. Erityistavoitteet ovat seuraavat: i) terveys- ja terveydenhuoltojärjestelmien valmiuksien parantaminen ja niiden kyky havaita, seurata ja valvoa nykyisiä ja tulevia kansanterveysuhkia; ii) optimoitu hyttysten torjunta tukemalla intensiivistä entomologista ja epidemiologista seurantaa ja toteuttamalla ehkäiseviä toimenpiteitä lihaluujauhon leviämisen rajoittamiseksi Euroopassa; iii) parannetaan Euroopan kansalaisille suunnattua tiedotusta lihaluujauhojen monimutkaisesta terveysongelmasta.

EYWA:n yleiset tavoitteet ovat seuraavat:

• Strategisen vision osalta EYWA pyrkii käsittelemään lihaluujauhoepidemioita. tukea luotettavasti tehostettua päätöksentekoa ja tartunnanlevittäjien torjuntatoimenpiteiden ennakointia arvioimalla tartunnanlevittäjien runsautta ja lihaluujauhoriskiä; laatia luettelo lihaluujauhodirektiivin valvontaa koskevista EU:n standardeista; sekä sitouttaa jatkuvasti keskeisiä sidosryhmiä Euroopassa ja maailmanlaajuisesti.
• Teknologian alalla EYWA pyrkii osoittamaan, että massasatelliittidataa hallinnoidaan tehokkaasti ja että se yhdistetään useista lähteistä (in situ, kansalainen) saatavaan muuhun kuin EO-dataan. ennustetaan lihaluujauhoepidemioita ja parannetaan terveysriskien arviointia kehittämällä tehokkaita datavetoisia entomologisia ja epidemiologisia ennustemalleja, jotka toimivat eri asteikoilla ja ennustehorisonteilla; Sen lisäksi, että se toimittaa tietokantoja, jotka käsittelevät valtavaa määrää dataa, API-rajapintoja, jotka tarjoavat avoimen pääsyn, sekä alustan, joka asettaa datan saataville vapaasti ja laajasti.
• Tieteen alalla teemavuoden tavoitteena on levittää tuotettua tietoa, tuloksia ja henkistä omaisuutta tutkijoiden ja innovoijien hyödynnettäväksi kansallisissa ja kansainvälisissä tutkimushankkeissa sekä tukea kansainvälistä tieteellistä yhteistyötä, jolla edistetään uusien välineiden ja mallien kehittämistä epidemioiden alalla.
• Sosioekonomisten kysymysten osalta teemavuoden odotetaan edistävän lihaluujauhotapausten ehkäisemistä ja vähentämistä. vähentää lihaluujauhodirektiivin vaikutusta yhteisöissä; suorittaa hyttysten ja vektorien hallinnan resurssien optimaalinen hallinta (jotka ovat yleensä rajallisia); ja yksilöitävä kriittiset alueet, joihin on pyrittävä, jotta väestölle voidaan tiedottaa odotettavissa olevista 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-verkkofoorumi.

Konsortioon kuuluvilta viideltä Euroopan maalta (Ranska, Saksa, Kreikka, Italia ja Serbia) on tähän mennessä kerätty muun muassa seuraavat tiedot: entomologinen; epidemiologinen; maanpeite (esim. normalisoitu erotuskasvillisuusindeksi); ilmastolliset ja meteorologiset (lämpötila, sademäärä) ja ekologiset tietoaineistot. EYWA:n mallien kehittämisessä käytettiin tietopohjaiseen ja dynaamiseen mallintamiseen perustuvia lähteitä, kuten Copernicus, GEOSS ja EEA.

EYWA-verkkoalustan kautta tarjotaan useita palveluja kahdelle eri sidosryhmälle:

Yleisölle:

• Euroopan tautienehkäisy- ja -valvontakeskuksen (ECDC) laatima yleiskatsaus lihaluujauhon uudelleen ilmenevään ongelmaan Euroopassa, mukaan lukien Länsi-Niilin viruksen, malarian, denguekuumeen, zikan ja chikungunyan raportoidut kokonaistapaukset vuodesta 2008 alkaen EU-maissa ja naapurimaissa.
• Kaaviot, joissa esitetään tiedot ilmoitettujen tapausten kokonaismäärästä vuosittain kussakin maassa, jossa EYWA on tällä hetkellä toiminnassa.
• Näiden tautien leviämiseen osallistuvien hyttysten (Culex-,Aedes albopictus- ja Anopheles-lajit) entomologisen ansastusverkoston havainnollistaminen eri puolilla Eurooppaa sekä selitys pysyvistä ja väliaikaisista ansapaikoista.

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

• Entomologiset tiedot: entomologisten, ympäristöön liittyvien ja meteorologisten tietojen aikasarjat kunkin pyyntipaikan osalta
• Epidemiologiset tiedot: Länsi-Niilin virusta on raportoitu vuodesta 2008 lähtien.
• Hyttysten runsausennuste Culexille (Länsi-Niilin viruksen välittäjä) Kreikassa, Serbiassa, Italiassa, Ranskassa ja Saksassa, Aedes albopictus Ranskassa ja Anopheles Italiassa. Datavetoisessa mallissa ennustetaan hyttyspopulaation koko kussakin ansastuspaikassa (15 päivän välein 30 päivästä) ja kussakin asutuspaikassa (joka viikko).
• Inhimillisten tapausten riskin ennustaminen:
  • Kreikassa ja Italiassa kunta-/provinssitasolla sovellettu yleinen dynaaminen malli, joka tarjoaa WNV-tapausten riskin ihmisillä sekä WNV-tartunnan poikkeuksen saaneiden viikkojen mediaanin.
  • Datavetoinen malli korkeammalla spatiaalisella resoluutiolla ja paikkakohtainen malli, jolla ennustetaan kyliä/asutusalueita, joissa WNV:n riski kasvaa (vain Kreikka)

EYWA toimittaa päättäjille kuukausittain raportteja, joissa esitetään uusimmat saatavilla olevat epidemiologiset tiedot, hyttysten runsaus kuukausittain ja viikoittain eri mallien avulla sekä arvioitu riski Länsi-Niilin viruksen esiintymiselle hyttysissä ja ihmisissä. Näiden kerättyjen tietojen perusteella rekisterinpitäjät ja kansanterveysviranomaiset hyödyntävät riskikarttoja seurantaverkostojen käyttöönoton järjestämiseksi uudelleen ja prosessin kohdentamiseksi lieventäviin toimenpiteisiin paikallisella tasolla.

Teemavuoden malleilla ja välineillä on tuettu neljän prefektuurin (Keski-Makedonia, Thessalia, Länsi-Kreikka ja Kreeta) ja Veneton (Italia) kansanterveysviranomaisia taudinaiheuttajien kierron seurannassa kohdennettujen otantatarkastusten avulla ja suuririskisten kylien tunnistamisessa, jotta voidaan soveltaa valvontatoimia ja vähentää tehokkaasti ihmisissä esiintyviä WNV-tapauksia. Malliennusteita levitetään jatkuvasti koko touko-lokakuun toimintajakson ajan verkkoalustan kautta, ja viranomaisille lähetetään suoraan erityisiä raportteja hyttysten torjuntatoimien tueksi.

Lisäksi MIMESIS- ja BAR-ennusteilla tuettiin täydentäviä ehkäiseviä toimia, kuten tehostettua levähdystä vaarassa olevien kylien ympärillä ja sisällä, sekä täydentäviä tiedotuskampanjoita henkilökohtaisista suojelutoimenpiteistä. Vuonna 2021 teemaviikon ohjaamat tiedotuskampanjat Keski-Makedonian alueella Kreikassa tavoittivat yli 31 000 kotitaloutta ovelta ovelle -käynneillä ja esitteillä.

EYWA:n suoraan toteuttamien toimenpiteiden lisäksi kehitettiin ja otettiin käyttöön Mosquito Vision -mobiilisovellus, joka perustuu EYWA:n tietoihin ja jonka tarkoituksena on tarjota kansalaisille, erityisesti haavoittuvassa asemassa oleville väestöryhmille, helppoa ja välitöntä tietoa. Sovellus sisältää: ärsytysennusteet, henkilökohtaiseen suojeluun liittyvät ennaltaehkäisy- ja valvontaohjeet sekä lomakkeet, joilla kansalaiset voivat tiedottaa tartunnoista ja ehdottaa mahdollisia järjestelykeskuksia. Kansalaiset voivat myös käyttää sitä ottaakseen yhteyttä asianomaisiin tieteellisiin elimiin. Sovellusta käytettiin alun perin Kreikan neljällä alueella, missä se tiedotti tuhansille kansalaisille yli 2400 kylässä sanitaatio- ja henkilösuojaustoimenpiteistä. Sovelluksen palvelualuetta suunnitellaan laajennettavan.

Sidosryhmien osallistuminen on EYWA-hankkeen keskeinen osa. EYWA-foorumia isännöi Ateenan kansallinen observatorio (NOA), ja sen toiminta on kaikkien osallistuvien kumppaneiden vastuulla. EYWA on eri puolilla Eurooppaa toteutettava vapaaehtoistoiminnan tuloshakuinen toimi, johon osallistuu maailmanlaajuisesti 37 sidosryhmää, jotka osallistuvat sen yhteissuunnittelun kehittämiseen. Vuosina 2019–2021 verkosto on laajentunut kattamaan monia hankkeesta kiinnostuneita sidosryhmiä, kuten tiedeyhteisön, hallitukset, WHO, Robert Koch Institute, AIR catastrophe modelling company, Vector Control Research Centre (VCRC) of India ja Euroopan komissio eli ECHO ja yhteinen tutkimuskeskus, joka hallinnoi epidemioita: Dynamics and Control (EPICO) -hankkeessa käsitellään myös uusia vektorivälitteisiä tauteja.

Sidosryhmät osallistuvat useimpiin operaatioihin seuraavin keinoin: 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 kriittiset ohjeet.

Avoimuus ohjaa kaikkea EYWA-toimintaa, joka on konsortion strateginen päätös, jotta saavutettaisiin mahdollisimman suuri vaikutus ja yhteydet EU:n/globaaleihin aloitteisiin. Data on avointa ja saatavilla Euroopan NextGEOSS-datakeskuksen kautta, ja sitä voitaisiin mahdollisesti tarjota muiden avoimen datan standardeja käyttävien portaalien ja EU:n infrastruktuurien, kuten GEOSS-portaalin, avoimen terveysdatan, Data Europan ja Climate ADAPTin, kautta.

Vuoden 2022 alussa Euroopan innovaationeuvosto myönsi EYWA:lle 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 myönnettiin hankkeelle 5 miljoonaa euroa tunnustuksena siitä, että EYWA on onnistunut muuttamaan tieteellisen tiedon päätöksentekovälineeksi, joka tukee hyttysten levittämien tautien torjuntaa.

MAMOTH-hyttysten runsauden ennustemalli osoitti suurta tehokkuutta, joustavuutta ja sopeutumiskykyä, koska se siirrettiin viidelle Euroopan alueelle ja sitä sovellettiin kahteen muuhun hyttyslajiin Culexia lukuun ottamatta. Malli palautti suuren luottamuksen hyttyspopulaatioiden ennustamiseen eri alueiden / maisemien ja hyttysten yhdistelmien osalta: Esimerkiksi WNV-lähetykset Culexista Venetosta (Italia), Vojvodinasta (Serbia) ja Baden-Württembergistä (Saksa); malarian leviäminen Anophelesista Venetosta (Italia); CHIK-, Dengue- ja Zika-lähetykset Aedes albopictusista Korsikasta ja Grand Estistä (Ranska).

On kuitenkin tärkeää huomata myös joitakin EYWA-hankkeen rajoituksia. Ensinnäkin järjestelmän herkkyys ja tarkkuus vaihtelevat eri maantieteellisissä yhteyksissä ja mittakaavassa. Erityisiä paikallisia ja alueellisia painopisteitä ja haavoittuvuuskysymyksiä ei välttämättä yksilöidä perusteellisesti ja täsmällisesti. Toiseksi välineiden käyttöönottoa voivat rajoittaa byrokratia, haluttomuus integroida uusia välineitä päätöksentekoon ja päivittäisiin käytäntöihin sekä muut talous- ja terveydenhuoltojärjestelmien prioriteetit, jotka vaikuttavat varojen saatavuuteen VBD:tä koskevassa tutkimuksessa ja innovoinnissa.

Teemavuoden taloudellinen kestävyys varmistetaan käynnissä olevista hankkeista saatavalla rahoituksella. suora institutionaalinen rahoitus; ja puitepalvelusopimukset, joita kumppanit tekevät osana perustuslaillista ja/tai liiketoiminnallista rooliaan markkinatietodirektiivistä vastaavien viranomaisten alalla. EYWA:n rahoitussuunnitelman mukaan turvattu rahoitus kattaa 67 prosenttia vuosien 2020–2025 kokonaiskustannuksista, jotka aiheutuvat toiminnan jatkamisesta kyseisissä viidessä maassa. Lisärahoitusta odotetaan saatavan muiden kilpailukehysten ja kolmansien osapuolten rahoituksen kautta (esim. erityisrahastot, Horisontti Eurooppa -puiteohjelma, koheesiorahastot).

Hankkeen hyödyt ovat seuraavat:

• Kehitetään ja julkaistaan tietoa, joka on saatu kerätyistä tiedoista ja malleista, jotka koskevat hyttyspopulaatiota ja ennustettuja riskejä hyttys-Borne-taudin puhkeamiselle.
• Kausiluonteisesti käyttöön otettujen resurssien ja valmiuksien (kenttätarkastajat, analyytikot ja ajoneuvot, helikopterien ja miehittämättömien ilma-alusten ruiskutus, tuhannet hyttysten lisääntymispaikat) optimaalisen hallinnoinnin helpottaminen osoittamalla kohdennettuja toimia täytäntöönpanoa varten paikallisella, alueellisella ja kansallisella tasolla, mikä voi säästää operaatioihin satoja miljoonia euroja.

EYWA on kehitetty vektorivälitteisten tautien epidemioiden maahavainnointia käsittelevän EuroGEO-toimintaryhmän puitteissa, joka liittyy GEO 2017–2019 -työohjelmaan, erityisesti yhteisön toimiin: Terveyden maanhavainnointi (EO4HEALTH), johon kuuluvat vektorivälitteiset tartuntataudit, Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS) ja Copernicus Climate Change Service (C3S).

EYWA alkoi vuonna 2018 alustavalla tutkimuksella, joka koski vektorisyntyisten tautien alalla käytettävissä olevia hankkeita ja tutkimuksia. Alustavan tutkimuksen pohjalta kehitettiin alusta ja ennustemallit, ja hanke saavutti toiminnallisen aseman huhtikuussa 2020 Kreikassa ja Italiassa. Vuodesta 2021 alkaen 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 arvioitu toiminta-aika jatkuu ainakin vuoteen 2025 asti EYWA-konsortion allekirjoittaman kumppanuussopimuksen mukaisesti. Yhä useampia maita ja tauteja sisällytetään asteittain 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: Earth Observational Data-Driven Model for Mosquitoes Abundance Prediction (Maanhavainnointiin perustuva tietopohjainen 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: Scoping Review. (englanniksi) Kaukosäätimet. 2019, 11, 1862. https://doi.org/10.3390/rs11161862

Kioutsioukis, I., & Stilianakis, N. I. (2019). Länsi-Niilin viruksen leviämisriskin arviointi sääoloista riippuvaisesta epidemiologisesta mallista ja maailmanlaajuisesta herkkyysanalyysikehyksestä. 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 tartuntariskille paikallisella tasolla. Yhteinen terveys, nide 13, 2021, 100330. https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2021.100330