Gestionarea bolilor transmise de țânțari prin intermediul EYWA: un instrument european de sprijinire a autorităților din domeniul sănătății publice în prevenirea epidemiilor

Țânțarii sunt transmițătorii agenților patogeni. Cele mai importante boli, transmise prin intermediul lor în Europa și care cauzează probleme majore de sănătate publică, sunt:

• Febra West Nile și boala neuroinvazivă West Nile, declanșată de virusul West Nile (WNV), sunt acum endemice în unele părți ale Europei. Infecția cu WNV la oameni și animale a fost înregistrată în diferite zone din Grecia, asociată cu temperaturi extrem de ridicate în regiune în perioada 2010-2014 și 2017-2019. Cu toate acestea, infecțiile cu VWN au fost raportate și în alte părți ale Europei, atingând un număr maxim de infecții în 2018 comparativ cu anii precedenți (OMS).
• Malaria, transmisă de țânțari din genul Anopheles;
• Chikungunya, febra Dengue și Zika, transmise în Europa de țânțarul Aedes albopictus, cunoscut sub numele de țânțarul tigru. Între 2018 și 2021, au fost raportate peste 3 000 de cazuri de denga în Europa (în Croația, Spania, Franța, Italia și Portugalia).

Condițiile meteorologice, astfel cum au fost evidențiate de ECDC, influențează ratele de supraviețuire și reproducere a vectorilor, afectând astfel caracterul adecvat, distribuția și abundența habitatului; intensitatea și modelul temporal al activității vectorilor pe tot parcursul anului și ratele de dezvoltare, supraviețuire și reproducere a agenților patogeni în cadrul vectorilor. Răspândirea și transmiterea bolilor transmise prin vectori sunt deja afectate de schimbările climatice, întrucât populațiile de țânțari se deplasează mai spre nord în Europa, transportând agenți patogeni în locuri în care nu se aflau în trecut.

În ultimele două decenii, au fost adoptate acțiuni și practici specifice pentru a controla aceste boli, iar importanța sistemelor de alertă timpurie a crescut.

Sistemul de avertizare timpurie EYWA se bazează pe o multitudine de date satelitare și in situ și pe instrumente tehnologice de ultimă generație. Rolul principal al sistemului este de a informa activitățile organizațiilor naționale de sănătate publică, ale contraactorilor vectori și ale cetățenilor. Obiectivele specifice sunt: (i) o mai bună pregătire a sistemelor de sănătate și de asistență medicală și capacitatea acestora de a detecta, monitoriza și controla amenințările actuale și viitoare la adresa sănătății publice; (ii) un control optimizat al țânțarilor, prin sprijinirea unei supravegheri entomologice și epidemiologice intensive și prin luarea de măsuri preventive pentru a reduce răspândirea BMB în Europa; (iii) o mai bună informare a cetățenilor europeni cu privire la problema complexă de sănătate a BSB.

Mai detaliat, obiectivele generale ale EYWA sunt:

• În ceea ce privește viziunea strategică, EYWA își propune să gestioneze focarele de MBD; să sprijine în mod fiabil procesul decizional consolidat și anticiparea măsurilor de control al vectorilor prin furnizarea de evaluări privind abundența vectorilor și riscul de MBD; să creeze o listă a standardelor UE în materie de control al MBD; precum și implicarea continuă a principalelor părți interesate din Europa și de la nivel mondial.
• În ceea ce privește tehnologia, EYWA se străduiește să demonstreze gestionarea eficace a volumelor mari de date satelitare și fuziunea acestora cu date non-OE din surse multiple (in situ, cetățean); să prevadă focarele de MBD și să îmbunătățească evaluarea riscurilor pentru sănătate prin dezvoltarea unor modele entomologice și epidemiologice predictive eficace, bazate pe date, care să funcționeze la diferite scări și orizonturi de prognoză; precum și furnizarea de baze de date care gestionează un volum mare de date, API care oferă acces liber, precum și o platformă care pune datele la dispoziție în mod liber și pe scară largă.
• Pe plan științific, EYWA își propune să disemineze datele generate, rezultatele și proprietatea intelectuală care urmează să fie exploatate de oamenii de știință și inovatori în cadrul proiectelor de cercetare naționale și internaționale și, de asemenea, să sprijine colaborarea științifică transnațională care promovează dezvoltarea de noi instrumente și modele în domeniul epidemiilor.
• În cele din urmă, pe plan socioeconomic, rezultatul preconizat al EYWA este de a contribui la prevenirea și reducerea cazurilor de MBD; reducerea impactului MBD asupra comunităților; efectuează gestionarea optimă a resurselor de control al țânțarilor și vectorilor (care sunt de obicei limitate); și identificarea zonelor critice la care trebuie să se ajungă pentru a informa populația cu privire la focarele de boală preconizate.

EYWA comunică și diseminează expertiza științifică care sprijină datele deschise și știința deschisă printr-un instrument robust și fiabil în mâinile autorităților și organizațiilor naționale și internaționale din domeniul sănătății publice: platforma web EYWA.

Datele din cele cinci țări europene care sunt membre ale consorțiului (Franța, Germania, Grecia, Italia și Serbia) au fost integrate până în prezent, inclusiv: entomologică; epidemiologice; acoperirea terenurilor (de exemplu, indicele normalizat al diferenței de vegetație); seturi de date climatice și meteorologice (temperatură, precipitații) și ecologice. Surse precum Copernicus, GEOSS, AEM au fost utilizate pentru a dezvolta modelele EYWA bazate pe modelarea dinamică și bazată pe date.

Prin intermediul platformei web EYWA sunt furnizate o serie de servicii pentru două grupuri diferite de părți interesate:

Pentru utilizatorii publici:

• Prezentare generală a problemei reapariției MBD în Europa, inclusiv numărul total de cazuri raportate de virusul West Nile, malarie, denga, zika și chikungunya din 2008 în țările UE și în țările învecinate din cadrul Centrului European de Prevenire și Control al Bolilor (ECDC).
• Grafice care oferă date privind numărul total de cazuri raportate pe an pentru fiecare țară în care EYWA este în prezent operațională.
• Vizualizarea rețelei de capcane entomologice din Europa pentru țânțarii implicați în transmiterea acestor boli (speciileCulex, Aedes albopictus și Anopheles, împreună cu o legendă care explică siturile permanente și temporare ale capcanelor).

Pentru ca o persoană să aibă acces la părțile autorizate de utilizator ale platformei (și anume, date epidemiologice și previziuni de risc), aceasta trebuie să dețină un rol instituțional în contextul controlului bolilor. Aceștia pot contacta coordonatorul platformei cu intenția de a obține acces, iar Adunarea generală a consorțiului EYWA decide dacă ar trebui să li se acorde accesul. Utilizatorii autorizați pot accesa:

• Date entomologice: serii cronologice de date entomologice, de mediu și meteorologice pentru fiecare sit de capturare
• Date epidemiologice: Virusul West Nile a raportat cazuri din 2008 până în prezent
• Predicția abundenței țânțarilor pentru Culex (transmițătorul virusului West Nile) pentru Grecia, Serbia, Italia, Franța și Germania, Aedes albopictus pentru Franța și Anopheles pentru Italia. Modelul bazat pe date prezice o dimensiune a populației de țânțari la fiecare loc de capturare (la fiecare 15 din 30 de zile) și la fiecare așezare (în fiecare săptămână).
• Predicția riscului de cazuri la om:
  • Modelul dinamic generic aplicat la nivel de municipalitate/provincie în Grecia și Italia, care oferă riscul de cazuri umane de WNV, precum și mediana săptămânilor exceptate de transmitere a WNV.
  • Model bazat pe date la o rezoluție spațială mai mare și model specific sitului care prezice satele/așezările cu risc crescut de WNV (numai în Grecia)

EYWA furnizează rapoarte lunare factorilor de decizie, indicând cele mai recente date epidemiologice disponibile, abundența țânțarilor pe o scară lunară și săptămânală prin diferite modele și riscul estimat de prezență a virusului West Nile la țânțari și la oameni. Pe baza acestor date colectate, operatorii și autoritățile din domeniul sănătății publice utilizează hărțile de risc pentru a rearanja instalarea rețelelor de monitorizare și procesul de direcționare a măsurilor de atenuare la nivel local.

Modelele și instrumentele EYWA au sprijinit autoritățile din domeniul sănătății publice din patru prefecturi din Grecia (Macedonia Centrală, Tesalia, Grecia de Vest și Creta) și Veneto, Italia, în monitorizarea circulației agenților patogeni prin controale specifice prin sondaj și identificarea satelor cu risc ridicat pentru a aplica operațiuni de control, reducând în mod eficace cazurile umane de WNV. Previziunile modelului sunt difuzate în mod continuu pe parcursul perioadei operaționale mai-octombrie prin intermediul platformei web și al rapoartelor specifice trimise direct autorităților pentru a le ajuta în acțiunile lor de control al țânțarilor.

În plus, previziunile MIMESIS și BAR au sprijinit acțiuni preventive suplimentare, cum ar fi larvicierea mai intensă în jurul și în interiorul satelor expuse riscului, precum și campanii complementare de sensibilizare cu privire la măsurile de protecție personală. În 2021, campaniile de sensibilizare ghidate de EYWA în regiunea Macedoniei Centrale din Grecia au ajuns la peste 31 000 de gospodării prin vizite din ușă în ușă și broșuri.

Pe lângă măsurile puse în aplicare direct de EYWA, aplicația mobilă Mosquito Vision , care se bazează pe datele EYWA, a fost dezvoltată și lansată pentru a oferi cetățenilor informații simple și imediate, în special pentru populațiile vulnerabile. Cererea include: prognoze de disconfort, instrucțiuni de prevenire și control pentru protecția personală și formulare prin care cetățenii să fie informați cu privire la infestări și să sugereze potențiale puncte fierbinți. Acesta poate fi, de asemenea, utilizat de către cetățeni pentru a contacta organismele științifice implicate. Aplicația a fost utilizată inițial în cele patru regiuni ale Greciei, unde a informat mii de cetățeni din peste 2400 de sate cu privire la măsurile de salubritate și de protecție personală. Există planuri de extindere a zonei de servicii pentru aplicație.

Participarea părților interesate este un element-cheie al proiectului EYWA. Platforma EYWA este găzduită de Observatorul Național din Atena (NOA), iar funcționarea sa depinde de toți partenerii contribuitori. EYWA este o acțiune rezultantă a voluntariatului în întreaga Europă, implicând 37 de părți interesate la scară globală care contribuie la dezvoltarea sa în co-proiectare. Între 2019 și 2021, rețeaua s-a extins pentru a include multe părți interesate de proiect, inclusiv comunitatea științifică, guvernele, OMS, Institutul Robert Koch, compania de modelare a catastrofelor AIR, Centrul de cercetare pentru controlul vectorilor (VCRC) din India și Comisia Europeană, și anume DG ECHO și Centrul Comun de Cercetare, care gestionează Epidemiile: Proiectul Dynamics and Control (EPICO) și abordează, de asemenea, bolile emergente cu transmitere prin vectori.

Părțile interesate sunt implicate în majoritatea operațiunilor prin: (i) procesul de colectare și analiză a datelor entomologice și patogene; (ii) analiza rezultatelor prin furnizarea de feedback care poate contribui la îmbunătățirea atât a platformei, cât și a modelelor predictive; și (iii) furnizarea de orientări critice pentru proiect.

Deschiderea ghidează toate activitățile EYWA, fiind o decizie strategică a consorțiului, în vederea obținerii celui mai mare impact posibil și a legăturilor cu inițiativele UE/globale. Datele sunt deschise și disponibile prin intermediul Platformei europene de date NextGEOSS și ar putea fi oferite prin intermediul altor portaluri și infrastructuri ale UE care utilizează standarde de date deschise, cum ar fi portalul GEOSS, datele deschise privind sănătatea, Data Europa și Climate ADAPT.

La începutul anului 2022, Consiliul European pentru Inovare a acordat EYWA și partenerului său de coordonare, BEYOND Centre of EO Research and Satellite Remote Sensing of NOA (Centrul BEYOND pentru cercetare și teledetecție prin satelit al NOA), Premiul Orizont al CEI privind avertizarea timpurie în materie de epidemii. Premiul a recompensat proiectul cu 5 milioane EUR, deoarece recunoaște succesul EYWA în transformarea cunoștințelor științifice într-un instrument decizional care sprijină controlul bolilor transmise de țânțari.

Modelul MAMOTH de predicție a abundenței țânțarilor a demonstrat eficiență ridicată, flexibilitate și adaptabilitate, fiind transferat și aplicat în 5 regiuni europene pentru încă două specii de țânțari, cu excepția Culex. Modelul a returnat niveluri ridicate de încredere în predicția populațiilor de țânțari pentru diferitele combinații de regiuni/peisaje și țânțari: de exemplu, pentru transmisia WNV de la Culex în Veneto (Italia), Voivodina (Serbia) și Baden-Württemberg (Germania); transmiterea malariei de la Anopheles în Veneto (Italia); Transmisie CHIK, Dengue și Zika de la Aedes albopictus în Corsica și Grand Est (Franța).

Cu toate acestea, este important să se remarce, de asemenea, unele limitări ale proiectului EYWA. În primul rând, sensibilitatea și precizia sistemului variază în diferite contexte geografice și scări. Este posibil ca prioritățile locale și regionale specifice și problemele de vulnerabilitate să nu fie identificate în detaliu și cu precizie. În al doilea rând, utilizarea instrumentelor poate fi limitată de birocrație, de reticența de a integra noi instrumente în procesul decizional și în practicile cotidiene, precum și de alte priorități ale sistemului economic și de sănătate care afectează disponibilitatea fondurilor pentru cercetare și inovare în domeniul DVB.

Sustenabilitatea financiară a EYWA este asigurată prin finanțare din proiecte în curs; finanțare instituțională directă; și contractele-cadru de servicii gestionate de parteneri ca parte a rolului lor constituțional și/sau de afaceri în domeniul autorităților de MBD. Conform planului financiar al EYWA, finanțarea garantată acoperă 67 % din cheltuielile totale în perioada 2020-2025 pentru a continua să funcționeze în cele cinci țări implicate. Se preconizează că finanțarea suplimentară va proveni din alte cadre competitive și din finanțare din partea terților (de exemplu, fonduri fiduciare, Orizont Europa, fonduri de coeziune).

Beneficiile proiectului constau în următoarele:

• Dezvoltarea și publicarea cunoștințelor obținute din datele și modelele colectate în ceea ce privește populația de țânțari și riscurile preconizate pentru focarele de boală în fază incipientă a țânțarilor.
• Facilitarea gestionării optime a resurselor și capacităților desfășurate sezonier (inspectori de teren, analiști și vehicule, pulverizarea de elicoptere și drone, mii de situri de reproducere a țânțarilor), prin indicarea unor acțiuni specifice pentru punerea în aplicare la nivel local, regional și național, economisind astfel sute de milioane de euro pentru operațiuni.

EYWA a fost elaborată în cadrul Grupului de acțiune EuroGEO „Observarea Pământului pentru epidemiile de boli transmise prin vectori”, în legătură cu programul de lucru al OUG 2017-2019, în special cu activitățile comunitare: Observarea Pământului pentru sănătate (EO4HEALTH), care include bolile infecțioase transmise prin vectori, Serviciul Copernicus de monitorizare a atmosferei (CAMS) și Serviciul Copernicus privind schimbările climatice (C3S).

EYWA a început în 2018 cu o investigație inițială în jurul proiectelor și cercetărilor disponibile în domeniul bolilor Vector Borne. În continuarea și pe baza acestei cercetări inițiale, platforma și modelele predictive au fost dezvoltate, iar proiectul a obținut statutul operațional în aprilie 2020 în Grecia și Italia. Începând din 2021, regiunile din Franța, Germania și Serbia au beneficiat de sprijin în ceea ce privește colectarea datelor și previziunile privind modelele. Începând din 2022, pe platformă vor fi adăugate noi situri din afara Europei, situate în Côte d'Ivoire și Thailanda.

Dezvoltarea EYWA este o acțiune continuă, iar durata estimată a activității sale va continua cel puțin până în 2025, astfel cum se prevede în acordul de parteneriat semnat de consorțiul EYWA. Din ce în ce mai multe țări și boli sunt incluse treptat în sistemul integrat EYWA, cu viziunea de a dezvolta un sistem european/global de alertă timpurie.

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). MAMOȚIE: Un model de observare a Pământului bazat pe date pentru predicția abundenței țânțarilor. Teledetecție, 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: O revizuire a sferei de cuprindere. Telecomandă. 2019, 11, 1862. https://doi.org/10.3390/rs11161862

Kioutsioukis, I., & Stilianakis, N. I. (2019). Evaluarea riscului de transmitere a virusului West Nile pe baza unui model epidemiologic dependent de condițiile meteorologice și a unui cadru global de analiză a sensibilității. Acta tropica, 193, 129-141. https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2019.03.003

Angelou, A., Kioutsioukis, I. & Stilianakis, N. I. (2021). Un model epidemiologic spațial dependent de climă pentru riscul de transmitere a virusului West Nile la scară locală. One Health, volumul 13, 2021, 100330. https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2021.100330