Meðhöndlun fluga sem ber sjúkdóminn í gegnum EYWA: evrópskt tæki til að styðja lýðheilsuyfirvöld við að koma í veg fyrir farsóttir

Moskítóflugur eru sendar sýkla. Mikilvægustu sjúkdómarnir, sem smitast í gegnum þá í Evrópu og valda miklum lýðheilsuvandamálum, eru:

• West Nile Fever og West Nile Neuroinvasive Disease, af stað með West Nile Veira (WNV), nú landlæg í hluta Evrópu. WNV sýking í mönnum og dýrum hefur verið skráð á ýmsum sviðum Grikklands, í tengslum við óvenju hátt hitastig á svæðinu á árunum 2010-2014 og 2017-2019. Hins vegar hefur einnig verið greint frá WNV sýkingum annars staðar í Evrópu og náðu hámarksfjölda sýkinga árið 2018 samanborið við fyrri ár (WHO).
• Malaría, send með moskítóflugum af ættkvíslinni Anopheles;
• Chikungunya, Dengue Fever og Zika, send til Evrópu með Aedes albopictus moskítóflugu, þekktur sem tígrisdýr moskítófluga. Milli 2018 og 2021 var tilkynnt um yfir 3000 tilfelli af dengue í Evrópu (í Króatíu, Spáni, Frakklandi, Ítalíu og Portúgal).

Veðurskilyrði, eins og ECDC lagði áherslu á, hafa áhrif á lifun og æxlunartíðni smitferja og hafa þannig áhrif á hentugleika, dreifingu og gnægð búsvæða. styrkleiki og tímamynstur virkni smitferja allt árið og hraða þroskunar, lifunar og æxlunar sjúkdómsvalda innan smitferja. Loftslagsbreytingar hafa þegar haft áhrif á útbreiðslu og útbreiðslu sjúkdóma sem berast með vektorum, þar sem moskító-stofnar eru að flytja lengra norður í Evrópu og flytja sýkla til staða þar sem þeir voru ekki áður.

Á síðustu tveimur áratugum hafa verið samþykktar sérstakar aðgerðir og venjur til að verjast þessum sjúkdómum og mikilvægi viðvörunarkerfa hefur farið vaxandi.

EYWA snemmviðvörunarkerfið byggir á ofgnótt af gögnum frá gervihnöttum og á jörðu niðri og nýjustu tæknibúnaði. Meginhlutverk kerfisins er að upplýsa starfsemi innlendra lýðheilsustofnana, vektorgagnaðgerða og borgara. Sértæku markmiðin eru: i. aukinn viðbúnað heilbrigðis- og heilbrigðiskerfa og getu þeirra til að greina, fylgjast með og stjórna núverandi og framtíðarógnum sem tengjast lýðheilsu, ii. besta varnir gegn moskítóflugum með því að styðja við öflugt skordýrafræðilegt og faraldsfræðilegt eftirlit og grípa til fyrirbyggjandi ráðstafana til að draga úr útbreiðslu MBD í Evrópu, iii. bættar upplýsingar fyrir evrópska borgara um flókið heilbrigðisvandamál MBD.

Nánar í heild EYWA markmið eru:

• Á stefnumótandi framtíðarsýninni miðar EYWA að því að takast á við MBD uppkomur; styðja með áreiðanlegum hætti við aukna ákvarðanatöku og fyrirsjáanlegar ráðstafanir til að verjast smitferjum með því að leggja fram mat á fjölda smitferja og áhættu á MBD-sjúkdómi, búa til lista yfir ESB staðla í MBD stjórn; auk þess að taka stöðugt þátt í lykilhagsmunaaðilum í Evrópu og á heimsvísu.
• Á tækni framan, EYWA leitast við að sanna skilvirka stjórnun stór gögn gervihnött og samruna þeirra með non-EO gögn frá mörgum aðilum (í-stað, borgari); spá fyrir um uppkomu MBD og bæta mat á heilbrigðisáhættu með því að þróa skilvirk gagnadrifin skordýrafræðileg og faraldsfræðileg forspárlíkön sem virka þvert á mismunarkvarða og spátímabil, auk þess að afhenda gagnagrunna sem meðhöndla mikið magn af gögnum, API sem veita opinn aðgang, auk vettvangs sem gerir gögnin aðgengileg frjálslega og víða.
• Á sviði vísinda miðar EYWA að því að miðla þeim gögnum, niðurstöðum og IP-tölum sem vísindamenn og frumkvöðlar nýta í innlendum og alþjóðlegum rannsóknarverkefnum og styðja einnig fjölþjóðlegt vísindasamstarf sem stuðlar að þróun nýrra verkfæra og líkana á sviði farsótta.
• Að lokum, á félagslegum og hagrænum vettvangi, er væntanleg niðurstaða EYWA að stuðla að því að koma í veg fyrir og draga úr MBD tilvikum; draga úr áhrifum MBD í samfélögum; framkvæma bestu stjórnun á auðlindum fluga og vektor eftirlit (sem eru yfirleitt takmörkuð); og skilgreina þau hættusvæði sem leita skal til í því skyni að upplýsa íbúana um uppkomur sjúkdóma sem búist er við.

EYWA miðlar og miðlar vísindalegri sérþekkingu sem styður opin gögn og opin vísindi með öflugu og áreiðanlegu tæki í höndum innlendra og alþjóðlegra opinberra heilbrigðisyfirvalda og -stofnana: EYWA vefur pallur.

Gögn frá þeim fimm Evrópulöndum sem eru aðilar að samtökunum (Frakkland, Þýskaland, Grikkland, Ítalía og Serbía) hafa hingað til verið samþætt, þar á meðal: skordýrafræði, faraldsfræði, landþekju (t.d. staðlaður mismunarstuðull gróðurs), veðurfar og veðurfræði (hitastig, úrkoma) og vistfræðileg gagnasöfn. Heimildir, þar á meðal Copernicus, GEOSS, EEA, voru notaðar til að þróa líkön EYWA sem byggðust á gagnadrifnum og kraftmiklum líkanagerðum.

Í gegnum EYWA vefvettvanginn er ýmis þjónusta veitt tveimur mismunandi hagsmunahópum:

Fyrir almenna notendur:

• Yfirlit yfir enduruppgötvunarvandamál MBD í Evrópu, þ.m.t. heildartilfelli Vestur-Nílarveiru, malaríu, dengue, zika og chikungunya frá 2008 í ESB löndum og nágrannalöndum frá Sóttvarnastofnun Evrópu (ECDC).
• Gröf sem veita gögn um tilkynnt heildartilvik á ári í hverju landi þar sem EYWA er starfrækt.
• Sýnishorn af skordýrafræðilegu gildruneti umhverfis Evrópu fyrir moskítóflugur sem taka þátt í útbreiðslu þessara sjúkdóma (Culex, Aedes albopictus og Anopheles tegundir, ásamt goðsögn sem útskýrir fasta og tímabundna gildrustaði).

Til þess að fá aðgang að notendasamþykktum hlutum vettvangsins (þ.e. faraldsfræðileg gögn og spár um áhættu) verða þeir að gegna stofnanahlutverki í tengslum við sjúkdómsvarnir. They can contact the coordinator of the platform with the intention to gain access and the General Assembly of the EYWA consortium decide whether they should be provided with the access. Leyfilegir notendur geta fengið aðgang að:

• skordýrafræðileg gögn: tímaröð skordýrafræðilegra, umhverfisfræðilegra og veðurfræðilegra gagna fyrir hvern gildrustað
• Faraldsfræðileg gögn: Vestur-Nílar-veiran greindi frá tilfellum frá árinu 2008 til dagsins í dag
• Spá um gnægð moskítóflugna fyrir Culex (sendir Vestur-Nílarveirunnar) fyrir Grikkland, Serbíu, Ítalíu, Frakkland og Þýskaland, Aedes albopictus fyrir Frakkland og Anopheles fyrir Ítalíu. Gagnadrifið líkan spáir stærð moskítóstofns á hverjum gildrustað (á 15 af 30 dögum) og við hverja landnám (í hverri viku).
• Áhættuspá fyrir tilvik hjá mönnum:
  • Almennt breytilegt líkan sem beitt er á vettvangi sveitarfélags/héraðs í Grikklandi og Ítalíu og skapar hættu á WNV-tilfellum hjá mönnum sem og miðgildi undanþegnra vikna WNV-smits.
  • Gagnadrifið líkan með hærri staðupplausn og staðarsértæku líkani sem spáir fyrir um þorp/byggðir með aukinni hættu á WNV (aðeins í Grikklandi)

EYWA leggur mánaðarlegar skýrslur fyrir þá sem taka ákvarðanir, sem gefa til kynna nýjustu tiltæku faraldsfræðilegu gögnin, gnægð moskítóflugna á mánaðarlegum og vikulegum mælikvarða með mismunandi líkönum og áætlaða áhættu fyrir tilvist Vestur-Nílarveiru í moskítóflugum og hjá mönnum. Á grundvelli þessara gagna sem safnað er nýta ábyrgðaraðilar og lýðheilsuyfirvöld áhættukortin til að endurraða útbreiðslu vöktunarneta og ferli til að miða að mildandi ráðstöfunum á staðarvísu.

EYWA módelin og verkfærin hafa stutt lýðheilsuyfirvöld fjögurra héraða í Grikklandi (Mið-Makedónía, Þessaloníka, Vestur-Grikkland og Krít) og Veneto á Ítalíu við eftirlit með útbreiðslu sjúkdóms með markvissu úrtakseftirliti og greiningu á þorpum sem eru í mikilli áhættu til að beita eftirlitsaðgerðum og draga á áhrifaríkan hátt úr tilvikum WNV manna. Spám líkansins er dreift stöðugt yfir rekstrartímabilið milli maí og október í gegnum vefvettvanginn og sérstakar skýrslur sendar beint til yfirvalda til að aðstoða flugnaeftirlitsaðgerðir þeirra.

Þar að auki studdu MIMESIS og BAR spár viðbótar fyrirbyggjandi aðgerðir, svo sem öflugri larviciding um og inni í þorpum sem eru í hættu og viðbótarvitundarherferðir fyrir persónulegar verndarráðstafanir. Árið 2021 náðu vitundarherferðir EYWA í Mið-Makedóníu svæðinu í Grikklandi til meira en 31 000 heimila með heimsóknum frá dyrum til dyra og bæklingum.

Til viðbótar við aðgerðirnar sem EYWA framkvæmir beint, var Mosquito Vision farsímaforritið, sem byggir á EYWA gögnum, þróað og hleypt af stokkunum til að veita borgurum auðveldar og tafarlausar upplýsingar, sérstaklega fyrir viðkvæma íbúa. Umsóknin inniheldur: gremjuspár, leiðbeiningar um forvarnir og eftirlit með persónulegri vernd og eyðublöð fyrir borgara til að upplýsa um smit og stinga upp á hugsanlegum heitum reitum. Það getur einnig verið notað af borgurum til að hafa samband við viðkomandi vísindastofnanir. Forritið var upphaflega notað á fjórum svæðum Grikklands, þar sem það upplýsti þúsundir borgara í yfir 2400 þorpum um hreinlæti og persónulegar verndarráðstafanir. Áætlanir eru til að auka þjónustusvæðið fyrir umsóknina.

Þátttaka hagsmunaaðila er lykilþáttur í EYWA verkefninu. EYWA vettvangurinn er hýstur hjá National Observatory of Athens (NOA) og rekstur þess liggur á öllum samstarfsaðilum. EYWA er afleiðing af sjálfboðavinnu um alla Evrópu og tekur þátt í 37 hagsmunaaðilum á heimsvísu sem stuðla að þróun samhönnunar. Milli áranna 2019 og 2021 hefur netið stækkað til að innihalda marga hagsmunaaðila sem hafa áhuga á verkefninu, þar á meðal vísindasamfélagið, ríkisstjórnir, WHO, Robert Koch Institute, fyrirtæki í loftslagslíkönum, Vector Control Research Centre (VCRC) á Indlandi og framkvæmdastjórn Evrópusambandsins, þ.e. DG ECHO og Sameiginleg rannsóknarmiðstöð, sem rekur faraldsfræði: Dynamics and Control (EPICO) verkefnið og fjallar einnig um nýtilkomna sjúkdóma sem berast með smitberum.

Hagsmunaaðilarnir taka þátt í flestum aðgerðum með því að: i. söfnunar- og greiningarferli skordýrafræðilegra gagna og gagna um sjúkdómsvalda, ii. greining á niðurstöðunum með því að veita endurgjöf sem getur hjálpað til við að bæta bæði vettvanginn og forspárlíkönin, og iii. veita mikilvægum leiðbeiningum til verkefnisins.

Opinleiki leiðbeinir allri starfsemi EYWA, sem er stefnumótandi ákvörðun samtakanna, í átt að því að ná sem mestum áhrifum og tengslum við framtaksverkefni ESB/Global. Gögnin eru opin og aðgengileg í gegnum evrópska NextGEOSS gagnamiðstöðina og hugsanlega væri hægt að bjóða þau í gegnum aðrar gáttir og innviði ESB með því að nota opna gagnastaðla, svo sem GEOSS gáttina, Open Health Data, Data Europa og Climate ADAPT.

Snemma árs 2022 veitti evrópska nýsköpunarráðið EYWA og samræmingaraðili þess, BEYOND Center of EO Research and Satellite Remote Sensing of NOA, EIC Horizon Prize on Early Warning for Epidemics. Verðlaunin verðlaunuðu verkefnið með 5 milljónum evra þar sem það viðurkennir árangur EYWA við að breyta vísindalegri þekkingu í ákvarðanatökutæki sem styður við stjórnun flugnasjúkdóma.

Spálíkanið fyrir MAMMOTH flugnagnótt sýndi mikla skilvirkni, sveigjanleika og aðlögunarhæfni með því að vera flutt og beitt á 5 Evrópusvæði fyrir tvær moskítóflugnategundir til viðbótar nema Culex. Líkanið skilaði miklu trausti á spá um moskítóstofna fyrir hinar ýmsu samsetningar svæða/landslags og moskítóflugna: t.d. fyrir WNV-sendingar frá Culex í Veneto (Ítalíu), Vojvodina (Serbíu) og Baden-Württemberg (Þýskalandi), Malaría smit frá Anopheles í Veneto (Ítalíu); CHIK, Dengue og Zika sending frá Aedes albopictus í Korsíku og Grand Est (Frakklandi).

Hins vegar er mikilvægt að hafa einnig í huga nokkrar takmarkanir á EYWA verkefninu. Í fyrsta lagi er næmi og nákvæmni kerfisins mismunandi í mismunandi landfræðilegu samhengi og vog. Ekki er hægt að greina sérstaklega staðbundin og svæðisbundin forgangs- og varnarmál. Í öðru lagi kann upptaka verkfæranna að takmarkast af skrifræði, tregðu til að samþætta ný tæki við ákvarðanatöku og daglegar starfsvenjur, sem og af öðrum forgangsverkefnum í efnahags- og heilbrigðiskerfinu sem hafa áhrif á tiltækileika rannsókna og nýsköpunar í sjóðum vegna berkla.

Fjárhagsleg sjálfbærni EYWA er tryggð með fjármögnun frá yfirstandandi verkefnum; beina fjármögnun stofnana, og rammasamningar um þjónustu sem samstarfsaðilar reka sem hluta af stjórnskipulegu og/eða viðskiptalegu hlutverki sínu á sviði MBD yfirvalda. Samkvæmt fjárhagsáætlun EYWA nær tryggt fjármagn til 67% af heildarútgjöldum á tímabilinu 2020-2025 til að halda áfram að starfa í þeim fimm löndum sem um ræðir. Búist er við að viðbótarfjármögnun komi í gegnum aðra samkeppnisramma og fjármögnun frá þriðja aðila (t.d. fjárvörslusjóði, Horizon Europe, Samheldnisjóði).

Ávinningur verkefnisins felst í eftirfarandi:

• Þróa og birta þekkingu úr safnað gögnum og líkön í tengslum við fluga íbúa og spáð áhættu fyrir fluga Borne Disease braust.
• ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

EYWA var þróað innan ramma EuroGEO-aðgerðahópsins „Earth Observation for Epidemics of Vector-borne Diseases“ sem tengist vinnuáætluninni GEO 2017-2019, einkum starfsemi Bandalagsins: Earth Observations for Health (EO4HEALTH) sem felur í sér smitsjúkdóma sem berast með smitberum, Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS) og Copernicus Climate Change Service (C3S).

EYWA byrjaði árið 2018 með fyrstu rannsókn í kringum tiltæk verkefni og rannsóknir á sviði Vector Borne sjúkdóma. Áfram og byggja á þessari fyrstu rannsókn, vettvang og spálíkön voru þróuð, og verkefnið náð rekstrarstöðu í apríl 2020 í Grikklandi og Ítalíu. Frá og með 2021 hafa svæði í Frakklandi, Þýskalandi og Serbíu verið studd við gagnasöfnun og líkanspár. Frá og með 2022 verður nýjum vefsvæðum utan Evrópu bætt við vettvanginn á Fílabeinsströndinni og Tælandi.

Þróun EYWA er stöðug aðgerð og áætlaður starfstími hennar mun halda áfram að minnsta kosti til 2025, eins og gert er ráð fyrir í samstarfssamningnum sem undirritaður er af EYWA-samtökunum. Fleiri lönd og sjúkdómar eru smám saman hluti af samþættu EYWA kerfinu með þá framtíðarsýn að þróa evrópskt/alþjóðlegt snemmviðvörunarkerfi.

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). MAMMOTH: 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. Fjarkönnunartæki. 2019, 11, 1862. https://doi.org/10.3390/rs11161862

Kioutsioukis, I., & Stilianakis, N. I. (2019). Mat á smithættu Vestur-Nílar-veirunnar út frá veðurháðu faraldsfræðilegu líkani og hnattrænum ramma fyrir næmisgreiningu. Acta tropica, 193, 129-141. https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2019.03.003

Angelou, A., Kioutsioukis, I. & Stilianakis, N. I. (2021). Loftslagsháð faraldsfræðilegt líkan fyrir smithættu Vestur-Nílarveirunnar á staðbundnum skala. One Health, Volume 13, 2021, 100330. https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2021.100330