Gérer les maladies transmises par les moustiques grâce à l’EYWA: un outil européen pour aider les autorités de santé publique à prévenir les épidémies

Les moustiques sont les transmetteurs d'agents pathogènes. Les maladies les plus importantes, transmises par leur intermédiaire en Europe et causant de graves problèmes de santé publique, sont les suivantes:

• La fièvre du Nil occidental et la maladie neuro-invasive du Nil occidental, déclenchées par le virus du Nil occidental (VNO), sont maintenant endémiques 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, associée à des températures exceptionnellement élevées dans la région au cours des années 2010-2014 et 2017-2019. Toutefois, des infections par le 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).
• Paludisme, transmis par les moustiques du genre Anopheles;
• Chikungunya, Dengue Fever et Zika, transmis à l'Europe par le moustique Aedes albopictus, connu sous le nom de moustique tigre. Entre 2018 et 2021, plus de 3 000 cas de dengue ont été signalés en Europe (en Croatie, en Espagne, en France, en Italie et au Portugal).

Les conditions météorologiques, telles que mises en évidence par l’ECDC, influent sur 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 rythme temporel de l'activité des vecteurs 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, car les populations de moustiques se déplacent plus au nord en Europe, transportant des agents pathogènes vers des endroits où ils ne l'étaient pas dans le passé.

Au cours des deux dernières décennies, des mesures et des pratiques spécifiques ont été adoptées pour lutter contre ces maladies, et l'importance des systèmes d'alerte précoce s'est accrue.

Le système d'alerte précoce de l'EYWA repose 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 organismes nationaux de santé publique, des contre-acteurs vecteurs et des citoyens. Les objectifs spécifiques sont les suivants: i) une meilleure préparation des systèmes de santé et de soins de santé et leur capacité à détecter, surveiller et contrôler les menaces actuelles et futures pour la santé publique; ii) une lutte optimisée contre les moustiques, en soutenant une surveillance entomologique et épidémiologique intensive et en prenant des mesures préventives pour freiner la propagation des maladies musculo-squelettiques en Europe; iii) amélioration de l’information des citoyens européens sur le problème de santé complexe des MBD.

Plus précisément, les objectifs généraux de l’EYWA sont les suivants:

• Sur le front 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; ainsi que de faire participer en permanence les principales parties prenantes en Europe et dans le monde.
• Sur le plan technologique, l’EYWA s’efforce de prouver la gestion efficace des mégadonnées satellitaires et leur fusion avec des données non OE provenant de sources multiples (in situ, citoyennes); prévoir les épidémies de MBD et améliorer l’évaluation des risques pour la santé en développant des modèles entomologiques et épidémiologiques prédictifs 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 gratuitement 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, ainsi qu'à soutenir la collaboration scientifique transnationale qui favorise le développement de nouveaux outils et modèles dans le domaine des épidémies.
• Enfin, sur le plan socio-économique, le résultat attendu de l’EYWA est de contribuer à la prévention et à la réduction des cas de MBD; réduire l'impact de la MBD dans les communautés; assurer une gestion optimale des ressources de lutte contre les moustiques et les vecteurs (qui sont généralement limitées); et d’identifier les domaines critiques auxquels il convient de s’adresser afin d’informer la population des foyers de maladie attendus.

L'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 de l’EYWA.

Les données des cinq pays européens membres du consortium (France, Allemagne, Grèce, Italie et Serbie) ont été intégrées jusqu'à présent, notamment: entomologique; épidémiologique; l'occupation des sols (par exemple, l'indice de végétation de différence normalisée); ensembles de données climatiques et météorologiques (température, précipitations) et écologiques. Des sources telles que Copernicus, GEOSS et l’AEE ont été utilisées pour élaborer les modèles de l’EYWA sur la base de la modélisation dynamique et fondée 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 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 depuis 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 nombre total de cas déclarés 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 (espèces Culex, Aedes albopictus et Anopheles, ainsi qu'une légende expliquant les sites de piégeage permanents et temporaires).

Pour qu'une personne puisse accéder aux parties autorisées par l'utilisateur de la plate-forme (c'est-à-dire les données épidémiologiques et les prédictions du risque), elle doit jouer un rôle institutionnel dans le contexte de la lutte contre la maladie. Ils peuvent contacter le coordinateur de la plate-forme avec l'intention d'obtenir l'accès et l'assemblée générale du consortium EYWA décide s'ils doivent être fournis avec l'accès. Les utilisateurs autorisés peuvent accéder:

• Données entomologiques: séries chronologiques de données entomologiques, environnementales et météorologiques pour chaque site de piégeage
• Données épidémiologiques: Cas signalés par le virus du Nil occidental de 2008 à aujourd'hui
• Prévision de l'abondance des moustiques pour Culex (émetteur du virus du Nil occidental) pour la Grèce, la Serbie, l'Italie, la France et l'Allemagne, Aedes albopictus pour la France et Anopheles pour l'Italie. Le modèle basé sur les données prédit une taille de la population de moustiques à chaque site de piégeage (tous les 15 de 30 jours) et à chaque établissement (chaque semaine).
• Prévision du risque de cas humains:
  • Modèle dynamique générique appliqué au niveau des municipalités/provinces 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 une résolution spatiale plus élevée et modèle spécifique au site prédisant les villages / établissements présentant un risque croissant de VNO (Grèce uniquement)

L'EYWA fournit des rapports mensuels aux décideurs, indiquant les dernières données épidémiologiques disponibles, l'abondance des moustiques à une échelle mensuelle et hebdomadaire via différents modèles et le risque estimé de présence du virus du Nil occidental chez les moustiques et les humains. Sur la base de ces données collectées, les responsables du traitement et les autorités de santé publique exploitent les cartes des risques pour réorganiser le déploiement des réseaux et processus de surveillance afin de 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 en Grèce (Macédoine centrale, Thessalie, Grèce occidentale et Crète) et en Vénétie, en Italie, à surveiller la circulation des agents pathogènes grâce à des contrôles par sondage ciblés et à l’identification des villages à haut risque afin d’appliquer des opérations de contrôle, réduisant ainsi efficacement les cas humains de VNO. Les prévisions du modèle sont diffusées en continu tout au long de la période opérationnelle entre mai et octobre via la plateforme web et des rapports dédiés sont envoyés directement aux autorités pour les aider dans 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 de sensibilisation complémentaires pour des mesures de protection personnelle. En 2021, les campagnes de sensibilisation guidées par l’EYWA dans la région de Macédoine centrale en Grèce ont permis de toucher plus de 31 000 ménages au moyen de visites porte-à-porte et de dépliants.

Outre les mesures directement mises en œuvre par l’EYWA, l’application mobile Mosquito Vision, qui repose 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 des points chauds potentiels. 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 dans plus de 2400 villages sur les mesures d'assainissement et de protection personnelle. Des plans existent pour étendre la zone de service pour l'application.

La participation des parties prenantes est un élément clé du projet EYWA. La plateforme de l’EYWA est hébergée par l’Observatoire national d’Athènes (NOA) et son fonctionnement repose sur tous les partenaires contributeurs. L'EYWA est une action résultante du 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 étendu à de nombreuses parties prenantes intéressées par le projet, notamment la communauté scientifique, les gouvernements, l’OMS, l’Institut Robert Koch, la société de modélisation des catastrophes AIR, le Vector Control Research Centre (VCRC) de l’Inde et la Commission européenne, à savoir la DG ECHO et le Centre commun de recherche, qui gère Epidemics: Le projet Dynamics and Control (EPICO) traite également des 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 un retour d’information qui peut contribuer à améliorer à la fois la plateforme et les modèles prédictifs; et iii) fournir des orientations essentielles au projet.

L’ouverture guide toutes les activités de l’EYWA, en tant que décision stratégique du consortium, en vue d’obtenir le plus grand impact possible et d’établir des liens avec les initiatives européennes/mondiales. Les données sont ouvertes et disponibles par l’intermédiaire de la plateforme européenne de données NextGEOSS et pourraient éventuellement être proposées par l’intermédiaire d’autres portails et infrastructures de l’UE utilisant des normes de données ouvertes, telles que le portail GEOSS, Open Health Data, 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 BEYOND Centre of EO Research and Satellite Remote Sensing of NOA, le prix Horizon du CEI pour l’alerte précoce en cas d’épidémie. 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 la lutte contre les 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 européennes pour deux autres espèces de moustiques, à l'exception de Culex. Le modèle a retourné 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 depuis Culex en Vénétie (Italie), en Voïvodine (Serbie) et dans le Bade-Wurtemberg (Allemagne); transmission du paludisme par les anophèles en Vénétie (Italie); Transmission du CHIK, de la dengue et du Zika à partir d'Aedes albopictus en Corse et en Grand Est (France).

Cependant, il est important de noter également 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'adoption 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 du système économique et de santé affectant la disponibilité des fonds pour la recherche et l'innovation sur la VBD.

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 MBD. Selon le plan financier de l’EYWA, le financement garanti couvre 67 % des dépenses totales au cours de la période 2020-2025 pour continuer à fonctionner dans les cinq pays concernés. Un financement supplémentaire devrait provenir d’autres cadres concurrentiels et d’un financement par des tiers (par exemple, les fonds fiduciaires, Horizon Europe, les fonds de cohésion).

Les avantages du projet sont les suivants:

• Développer et publier les connaissances tirées des données et des modèles recueillis en ce qui concerne la population de moustiques et les risques prévus pour les épidémies de la maladie du moustique.
• Faciliter la gestion optimale des ressources et des capacités déployées de manière saisonnière (inspecteurs sur le terrain, analystes et véhicules, hélicoptères et drones pulvérisateurs, milliers de sites de reproduction de moustiques), en indiquant des actions ciblées à mettre en œuvre à l'échelle locale, régionale et nationale ,, permettant ainsi d'économiser potentiellement des centaines de millions d'euros pour les opérations.

L’EYWA a été développée dans le cadre du groupe d’action EuroGEO «Earth Observation for Epidemics of Vector-borne Diseases» (Observation de la Terre pour les épidémies de maladies à transmission vectorielle) lié au programme de travail GEO 2017-2019, en particulier avec les activités communautaires: Observations de la Terre pour la santé (EO4HEALTH), qui comprend les maladies infectieuses à transmission vectorielle, Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS) et Copernicus Climate Change Service (C3S).

L'EYWA a débuté en 2018 par une première enquête autour des projets et recherches disponibles dans le domaine des maladies à Borne Vectorielle. Pour aller de l'avant et s'appuyer 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, les régions de France, d’Allemagne et de Serbie ont bénéficié d’un soutien pour la collecte de données et les prévisions des modèles. À partir de 2022, de nouveaux sites non européens en Côte d'Ivoire et en Thaïlande seront ajoutés à la plateforme.

Le développement de l’EYWA est une action continue et sa durée d’activité estimée se poursuivra au moins jusqu’en 2025, comme le prévoit l’accord de partenariat signé par le consortium de l’EYWA. Davantage de pays et de maladies sont progressivement inclus dans le système intégré de l'EYWA avec la vision de développer un système européen/mondial d'alerte précoce.

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 : Un modèle basé sur les données d'observation de la Terre pour la prévision de l'abondance des moustiques. Télédétection, 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: Un examen de la portée. Télédétection. 2019, 11, 1862. https://doi.org/10.3390/rs11161862

Kioutsioukis, I., & Stilianakis, N. I. (2019). Évaluation du risque de transmission du virus du Nil occidental à partir d'un modèle épidémiologique dépendant des conditions météorologiques et d'un cadre d'analyse de la sensibilité mondiale. Acta tropica, 193, 129-141. https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2019.03.003

Angelou, A., Kioutsioukis, I. & Stilianakis, N. I. (2021). Un modèle épidémiologique spatial dépendant du climat pour le risque de transmission du virus du Nil occidental à l'échelle locale. One Health, volume 13, 2021, 100330. https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2021.100330