Gestion des maladies transmises par les moustiques par EYWA: un outil européen pour aider les autorités de santé publique à prévenir les épidémies
(Étude de cas développée pour l’Observatoire européen du climat et de la santé)
Le changement climatique, la mondialisation et d’autres facteurs modifient les conditions écologiques des moustiques et certaines zones sont de plus en plus adaptées aux nouvelles espèces, y compris aux diverses maladies infectieuses qu’elles portent. Dans le monde, les maladies de la Mosquito-Borne (MBD) infectent près de 700 millions de personnes chaque année et sont présentes dans plus de 100 pays, causant des millions de décès chaque année.
L’Europe est en train de devenir un point chaud pour les maladies infectieuses émergentes, telles que le virus du Nil occidental (par exemple, les épidémies en Europe du Sud-Est depuis 2010) ou le chikungunya et la dengue, qui se sont développés localement en Europe continentale ces dernières années. Par exemple, en 2018, l’adéquation environnementale à la transmission de la dengue par son vecteur de moustiques dans les pays européens a augmenté de plus de 40 % par rapport à la base de référence 1950-1954. Dans les scénarios de changement climatique à fortes émissions, de grandes parties de l’Europe méridionale risquent d’être envahies par Aedes aegypti. En outre, les changements climatiques futurs pourraient entraîner des hivers plus doux qui permettent l’ hivernage viral dans les œufs d’Aedes albopictus et donc des épidémies soutenues.
Dans le cadre du groupe d’ action EuroGEO «Earth Observation for Epidemics of Vector-borne Diseases — EO4EViDence», du Centre de recherche sur l’observation de la Terre (EO) BEYOND (EO) et de la télédétection par satellite de l’Observatoire national d’Athènes (NOA), de l’Ecodéveloppement S.A., du Laboratoire de physique atmosphérique de l’Université de Patras, et de 12 autres organisations européennes interdisciplinaires d’Italie, de France, d’Allemagne et de Serbie ont co-développé EYWA ( Système annuel WArning pour les maladies d’origine moustiquaire). Il s’agit d’un système d’alerte précoce doté de modèles épidémiologiques et entomologiques validés pour prévoir et surveiller la MBD et répondre aux besoins critiques en matière de santé publique en matière de prévention et de protection contre la MBD.
Le système combine des domaines scientifiques interdisciplinaires (entomologie, épidémiologie, écologie, observation de la Terre, Big Data Analytics, intelligence artificielle/apprentissage de la machine, modèles d’ensemble Dynamic/Hybrid vs Data Driven, Fusion de données et science citoyenne) pour la prévision des épidémies et la modélisation de l’aide à la décision pour les applications de contrôle vectoriel et d’autres mesures d’atténuation. Eywa est une innovation collaborative pour la modélisation et la prévision des épidémies transmises par les moustiques à différentes échelles spatiotemporelles en Europe et envisage de créer des feuilles de route pour des outils de pointe et des normes européennes pour les autorités sanitaires nationales dans le domaine des épidémies de maladies du Borne de Mosquito. Il a été adapté aux besoins des autorités nationales de santé publique, des autorités locales, des prestataires de soins de santé, des décideurs régionaux, des opérateurs de contrôle vectoriel et des organisations de surveillance, des citoyens scientifiques et des chercheurs.
Description de l'étude de cas
Défis
Les moustiques sont les transmetteurs d’agents pathogènes. Les maladies les plus importantes, transmises par elles en Europe et à l’origine de graves problèmes de santé publique, sont les suivantes:
- Fièvre du Nil occidental et maladie neuroinvasive du Nil occidental, déclenchée par le virus du Nil occidental (VNO), maintenant endémique dans certaines parties de l’Europe. L’infection par le VNO chez l’homme et l’animal a été enregistrée dans diverses régions de Grèce, associées à des températures exceptionnellement élevées dans la région au cours des années 2010-2014 et 2017-2019. Cependant, des infections au VNO ont également été signalées dans d’autres régions d’Europe, atteignant un nombre record d’infections en 2018 par rapport aux années précédentes (OMS).
- Le paludisme, transmis par les moustiques du genre Anopheles;
- Chikungunya, fièvre de dengue et Zika, transmis en Europe par le moustique Aedes albopictus, connu sous le nom de moustique tigre. Entre 2018 et 2021, plus de 3000 cas de dengue ont été signalés en Europe (en Croatie, en Espagne, en France, en Italie et au Portugal).
Les conditions météorologiques, comme l’ a souligné l’ECDC, influencent les taux de survie et de reproduction des vecteurs, ce qui a une incidence sur l’adéquation, la répartition et l’abondance de l’habitat; L’intensité et le schéma temporel de l’activité vectorielle tout au long de l’année et les taux de développement, de survie et de reproduction des agents pathogènes au sein des vecteurs. La propagation et la transmission des maladies à transmission vectorielle (VBD) sont déjà affectées par le changement climatique, les populations de moustiques se déplaçant plus au nord en Europe transportant des agents pathogènes vers des endroits où elles n’étaient pas dans le passé.
Au cours des deux dernières décennies, des actions et des pratiques spécifiques ont été adoptées pour lutter contre ces maladies, et l’importance des systèmes d’alerte précoce a augmenté.
Objectifs
Le système d’alerte précoce EYWA est basé sur une pléthore de données satellitaires et in situ et d’outils technologiques de pointe. Le rôle principal du système est d’informer les activités des organisations nationales de santé publique, des contre-acteurs vectoriels et des citoyens. Les objectifs spécifiques sont les suivants: améliorer la préparation des systèmes de santé et de santé et leur capacité à détecter, surveiller et contrôler les menaces actuelles et futures pour la santé publique; II) l’optimisation de la lutte contre les moustiques, en soutenant une surveillance entomologique et épidémiologique intensive et en prenant des mesures préventives pour limiter la propagation des MBD en Europe; (III) l’amélioration de l’information des citoyens européens sur le problème de santé complexe des MBD.
De manière plus détaillée, les objectifs généraux de l’EYWA sont les suivants:
- Sur le plan de la vision stratégique, l’EYWA vise à gérer les épidémies de MBD; soutenir de manière fiable l’amélioration de la prise de décision et de l’anticipation des mesures de lutte contre les vecteurs en fournissant des évaluations de l’abondance des vecteurs et du risque de MBD; créer une liste des normes de l’UE en matière de contrôle MBD; en plus d’impliquer en permanence les principales parties prenantes en Europe et dans le monde.
- Sur le plan technologique, EYWA s’efforce de prouver la gestion efficace des mégadonnées satellitaires et leur fusion avec des données non-EO provenant de sources multiples (in-situ, citoyen); prévoir les épidémies de MBD et améliorer l’évaluation des risques pour la santé en élaborant des modèles prédictifs entomologiques et épidémiologiques efficaces fondés sur des données qui fonctionnent sur des échelles de différence et des horizons de prévision; en plus de fournir des bases de données traitant une grande quantité de données, des API offrant un accès ouvert, ainsi qu’une plate-forme rendant les données disponibles librement et largement.
- Sur le plan scientifique, l’EYWA vise à diffuser les données générées, les résultats et la propriété intellectuelle à exploiter par les scientifiques et les innovateurs dans le cadre de projets de recherche nationaux et internationaux, et à soutenir la collaboration scientifique transnationale qui favorise le développement d’outils et de modèles nouveaux dans le domaine des épidémies.
- Enfin, sur le plan socio-économique, les résultats attendus de l’EYWA sont de contribuer à la prévention et à la réduction des cas de MPB; réduire l’impact de la MBD dans les collectivités; effectuer une gestion optimale des ressources de lutte contre les moustiques et les vecteurs (qui sont généralement limitées); et identifier les zones critiques à atteindre afin d’informer la population sur les épidémies attendues.
Solutions
Eywa communique et diffuse l’expertise scientifique à l’appui des données ouvertes et de la science ouverte au moyen d’un outil solide et fiable entre les mains des autorités et organisations nationales et internationales de santé publique: la plateforme web EYWA.
Les données des cinq pays européens membres du consortium (France, Allemagne, Grèce, Italie et Serbie) ont été intégrées à ce jour, notamment: entomologique; épidémiologiques; couverture des sols (par exemple, l’indice de végétation des différences normalisées); ensembles de données climatiques et météorologiques (température, précipitations) et écologiques. Des sources telles que Copernicus, GEOSS, EEA ont été utilisées pour développer les modèles d’EYWA basés sur la modélisation dynamique et axée sur les données.
Par l’intermédiaire de la plateforme web de l’EYWA, un certain nombre de services sont fournis à deux groupes de parties prenantes différents:
Pour les utilisateurs publics:
- Vue d’ensemble du problème réémergent de la maladie de MBD en Europe, y compris le nombre total de cas signalés de virus du Nil occidental, de paludisme, de dengue, de zika et de chikungunya à partir de 2008 dans les pays de l’UE et les pays voisins du Centre européen de prévention et de contrôle des maladies (ECDC).
- Graphiques fournissant des données sur le total des cas signalés par an et par pays où l’EYWA est actuellement opérationnelle.
- Visualisation du réseau de piégeage entomologique à travers l’Europe pour les moustiques impliqués dans la transmission de ces maladies (espècesCulex, Aedes albopictus et Anophèles, ainsi qu’une légende expliquant les sites de piégeage permanents et temporaires).
Pour que quelqu’un puisse accéder aux parties autorisées par l’utilisateur de la plateforme (c’est-à-dire les données épidémiologiques et les prévisions de risque), elle doit jouer un rôle institutionnel dans le contexte de la lutte contre les maladies. Ils peuvent contacter le coordinateur de la plateforme dans l’intention d’y accéder et l’Assemblée générale du consortium EYWA décide s’il y a lieu de leur fournir l’accès. Les utilisateurs autorisés peuvent accéder:
- Données entomologiques: séries chronologiques de données entomologiques, environnementales et météorologiques pour chaque site de piégeage
- Données épidémiologiques: Les cas de virus du Nil occidental ont été signalés de 2008 à aujourd’hui
- Prévision de l’abondance des moustiques pour Culex (transmetteur du virus du Nil occidental) pour la Grèce, la Serbie, l’Italie, la France et l’Allemagne, Aedes albopictus pour la France et Anophèles pour l’Italie. Le modèle basé sur les données prédit une taille de population de moustiques à chaque site de piégeage (tous les 15 jours sur 30) et à chaque campement (chaque semaine).
- Prédiction des risques chez l’homme:
- Modèle dynamique générique appliqué au niveau de la municipalité/province en Grèce et en Italie fournissant le risque de cas humains de VNO ainsi que la médiane des semaines exceptées de transmission du VNO.
- Modèle basé sur les données à plus haute résolution spatiale et modèle spécifique au site prédisant les villages/installations avec un risque croissant de VNO (Grèce seulement)
Eywa fournit des rapports mensuels aux décideurs, indiquant les dernières données épidémiologiques disponibles, l’abondance des moustiques sur une échelle mensuelle et hebdomadaire via différents modèles, et le risque estimé de présence du virus du Nil occidental chez les moustiques et chez l’homme. Sur la base de ces données recueillies, les responsables du traitement et les autorités de santé publique tirent parti des cartes des risques pour réorganiser le déploiement de réseaux de surveillance et de processus pour cibler les mesures d’atténuation au niveau local.
Les modèles et outils de l’EYWA ont aidé les autorités de santé publique de quatre préfectures de Grèce (Macédoine centrale, Thessalie, Grèce occidentale et Crète) et de Vénétie (Italie) à surveiller la circulation des agents pathogènes au moyen de contrôles ciblés par des échantillons et à identifier les villages à haut risque afin d’appliquer des opérations de contrôle, réduisant efficacement les cas humains du VNO. Les prévisions du modèle sont diffusées en permanence tout au long de la période opérationnelle entre mai et octobre via la plateforme web et des rapports spécifiques envoyés directement aux autorités pour aider leurs actions de lutte contre les moustiques.
En outre, les prévisions MIMESIS et BAR ont soutenu des actions préventives supplémentaires, telles que des larvicides plus intensifs autour et à l’intérieur des villages à risque, et des campagnes complémentaires de sensibilisation aux mesures de protection personnelle. En 2021, les campagnes de sensibilisation menées par l’EYWA dans la région de Macédoine centrale en Grèce ont touché plus de 31 000 ménages par le biais de visites de porte-à-porte et de brochures.
Outre les mesures directement mises en œuvre par l’EYWA, l’ application mobile Mosquito Vision, basée sur les données de l’EYWA, a été développée et lancée pour fournir aux citoyens des informations faciles et immédiates, en particulier pour les populations vulnérables. L’application comprend: des prévisions d’ennuis, des instructions de prévention et de contrôle pour la protection personnelle, et des formulaires permettant aux citoyens d’informer sur les infestations et de suggérer d’éventuels points chauds. Il peut également être utilisé par les citoyens pour contacter les organismes scientifiques concernés. L’application a été initialement utilisée dans les quatre régions de Grèce, où elle a informé des milliers de citoyens de plus de 2400 villages sur les mesures d’assainissement et de protection personnelle. Il existe des plans pour élargir la zone de service pour l’application.
Pertinence
Cas développé, mis en œuvre et partiellement financé en tant que mesure d'adaptation au changement climatique.
Détails supplémentaires
Participation des parties prenantes
La participation des parties prenantes est un élément clé du projet EYWA. La plateforme EYWA est hébergée par l’Observatoire national d’Athènes (NOA) et son fonctionnement repose sur tous les partenaires contributeurs. Eywa est une action de volontariat à travers l’Europe, impliquant 37 parties prenantes à l’échelle mondiale qui contribuent à son développement de co-conception. Entre 2019 et 2021, le réseau s’est élargi pour inclure de nombreuses parties prenantes intéressées par le projet, y compris la communauté scientifique, les gouvernements, l’OMS, l’Institut Robert Koch, l’entreprise de modélisation de catastrophe AIR, le Centre de recherche sur le contrôle des vecteurs (VCRC) de l’Inde et la Commission européenne, à savoir la DG ECHO et le Centre commun de recherche, qui gère l’épidémie: Projet Dynamic and Control (EPICO) et aborde également les maladies à transmission vectorielle émergentes.
Les parties prenantes sont impliquées dans la plupart des opérations à travers: (I) le processus de collecte et d’analyse des données entomologiques et pathogènes; (II) l’analyse des résultats en fournissant des retours d’information qui peuvent contribuer à améliorer à la fois la plate-forme et les modèles prédictifs; et iii) fournir des orientations essentielles au projet.
Facteurs de réussite et facteurs limitants
L’ouverture guide toutes les activités de l’EYWA, en tant que décision stratégique du consortium, vers le plus grand impact possible et des liens avec les initiatives de l’UE et du monde. Les données sont ouvertes et disponibles via le centre européen de données NextGEOSS et pourraient être offertes par d’autres portails et infrastructures de l’UE utilisant des normes de données ouvertes, telles que le portail GEOSS, les données de santé ouvertes, Data Europa et Climate ADAPT.
Début 2022, le Conseil européen de l’innovation a décerné à l’EYWA et à son partenaire de coordination, le Centre BEYOND de recherche et de télédétection par satellite de NOA, le prix Horizon du CEI sur l’alerte précoce pour les épidémies. Le prix a récompensé le projet avec 5 millions d’euros car il reconnaît le succès de l’EYWA dans la transformation des connaissances scientifiques en un outil de prise de décision qui soutient le contrôle des maladies transmises par les moustiques.
Le modèle de prédiction de l’abondance des moustiques MAMOTH a montré une efficacité, une flexibilité et une adaptabilité élevées en étant transféré et appliqué à 5 régions d’Europe pour deux autres espèces de moustiques, à l’exception de Culex. Le modèle a ramené des niveaux élevés de confiance dans la prédiction des populations de moustiques pour les différentes combinaisons de régions/paysages et de moustiques: par exemple pour la transmission du VNO de Culex en Vénétie (Italie), Voïvodine (Serbie) et Bade-Wurtemberg (Allemagne); Transmission du paludisme à partir d’Anophèles en Vénétie (Italie); Transmission Chik, Dengue et Zika d’Aedes albopictus en Corse et Grand Est (France).
Cependant, il est également important de noter certaines limites du projet EYWA. Premièrement, la sensibilité et la précision du système varient selon les contextes géographiques et les échelles. Les priorités locales et régionales spécifiques et les problèmes de vulnérabilité peuvent ne pas être identifiés de manière approfondie et précise. Deuxièmement, l’utilisation des outils peut être limitée par la bureaucratie, la réticence à intégrer de nouveaux outils dans la prise de décision et les pratiques quotidiennes, ainsi que par d’autres priorités économiques et du système de santé affectant la disponibilité des fonds de recherche et d’innovation sur la VBD.
Coûts et bénéfices
La viabilité financière de l’EYWA est assurée par le financement de projets en cours; le financement institutionnel direct; et les contrats-cadres de services gérés par les partenaires dans le cadre de leur rôle constitutionnel et/ou commercial dans le domaine des autorités de MBD. Selon le plan financier de l’EYWA, le financement garanti couvre 67 % du total des dépenses au cours de la période 2020-2025 pour continuer à fonctionner dans les cinq pays concernés. Des financements supplémentaires devraient provenir d’autres cadres concurrentiels et d’autres financements par des tiers (par exemple, fonds fiduciaires, Horizon Europe, Fonds de cohésion).
Les avantages du projet sont les suivants:
- Développer et publier des connaissances tirées des données et des modèles recueillis concernant la population de moustiques et prévoir les risques d’éclosion de la maladie des moustiques.
- Faciliter la gestion optimale des ressources et capacités déployées de manière saisonnière (inspecteurs de terrain, analystes et véhicules, pulvérisation d’hélicoptères et de drones, milliers de sites d’élevage de moustiques), en indiquant des actions ciblées à mettre en œuvre à l’échelle locale, régionale et nationale, ce qui pourrait permettre d’économiser des centaines de millions d’euros pour les opérations.
Aspects légaux
Eywa a été développé dans le cadre du groupe d’action EuroGEO «Earth Observation for Epidemics of Vector-borne Diseases» lié au programme de travail GEO 2017-2019, en particulier avec les activités communautaires: Observation de la Terre pour la santé (EO4HEALTH) qui comprend les maladies infectieuses d’origine vectorielle, Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS) et Copernicus Climate Change Service (C3S).
Temps de mise en œuvre
Eywa a commencé en 2018 avec une première enquête sur les projets disponibles et la recherche dans le domaine des maladies vectorielles nées. En avançant et en s’appuyant sur cette recherche initiale, la plateforme et les modèles prédictifs ont été développés, et le projet a atteint son statut opérationnel en avril 2020 en Grèce et en Italie. À partir de 2021, des régions de France, d’Allemagne et de Serbie ont bénéficié d’un soutien dans la collecte de données et les prévisions de modèles. A partir de 2022, de nouveaux sites non européens en Côte d’Ivoire et en Thaïlande seront ajoutés à la plateforme.
Durée de vie
Le développement de l’EYWA est une action continue et sa durée estimée d’activité durera au moins jusqu’en 2025, comme le prévoit l’accord de partenariat signé par le consortium EYWA. De plus en plus de pays et de maladies sont progressivement inclus dans le système EYWA intégré dans le but de développer un système européen/mondial d’alerte précoce.
Informations de référence
Contacter
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
Sites Internet
Référence
Tsantalidou, A., Parselia, E., Arvanitakis, G., Kyratzi, K., Gewehr, S., Vakali, A., & Kontoes, C. (2021). MAMOTH: An Earth Observational Data-Driven Model for Mosquitoes Abundance Prediction. Remote Sensing, 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: A Scoping Review. Remote Sens. 2019, 11, 1862. https://doi.org/10.3390/rs11161862
Kioutsioukis, I., & Stilianakis, N. I. (2019). Assessment of West Nile virus transmission risk from a weather-dependent epidemiological model and a global sensitivity analysis framework. Acta tropica, 193, 129-141. https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2019.03.003
Angelou, A., Kioutsioukis, I. & Stilianakis, N. I. (2021). A climate-dependent spatial epidemiological model for the transmission risk of West Nile virus at local scale. One Health, Volume 13, 2021, 100330. https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2021.100330
Publié dans Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Dernière modification dans Climate-ADAPT Apr 18 2024
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