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), acum endemică în unele părți ale Europei. Infecția cu WNV la oameni și animale a fost înregistrată în diferite zone din Grecia, fiind asociată cu temperaturi excepțional de ridicate în regiune în anii 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 dengue 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 adecvarea, distribuția și abundența habitatului; intensitatea și modelul temporal al activității vectoriale pe tot parcursul anului și ratele de dezvoltare, supraviețuire și reproducere a agenților patogeni în cadrul vectorilor. Răspândirea și transmiterea bolilor transmise prin vectori (VBD) sunt deja afectate de schimbările climatice, deoarece populațiile de țânțari se deplasează mai departe spre nord în Europa, transportând agenți patogeni în locuri în care nu au fost 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 al EYWA se bazează pe o multitudine de date obținute prin satelit 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) îmbunătățirea pregătirii sistemelor de sănătate și de asistență medicală și a capacității acestora de a detecta, monitoriza și controla amenințările actuale și viitoare la adresa sănătății publice; (ii) un control optimizat al țânțarilor, prin sprijinirea supravegherii 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 bolilor musculo-scheletice.

Mai detaliat, obiectivele generale ale EYWA sunt:

• În ceea ce privește viziunea strategică, EYWA urmărește să gestioneze focarele de BMB; să sprijine în mod fiabil îmbunătățirea procesului decizional 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 depune eforturi pentru a dovedi gestionarea eficace a volumelor mari de date satelitare și fuziunea acestora cu date care nu sunt legate de OE din surse multiple (in situ, cetățean); să previzioneze focarele de BMB 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, de interfețe de programare a aplicațiilor care oferă acces liber, precum și de o platformă care pune datele la dispoziție în mod liber și pe scară largă.
• Pe plan științific, EYWA își propune să disemineze datele, rezultatele și PI generate pentru a fi exploatate de oamenii de știință și inovatori în cadrul proiectelor de cercetare naționale și internaționale și, de asemenea, să sprijine colaborarea științifică transnațională care încurajează dezvoltarea de noi instrumente și modele în domeniul epidemiilor.
• În cele din urmă, în ceea ce privește aspectele socioeconomice, rezultatul preconizat al EYWA este de a contribui la prevenirea și reducerea cazurilor de BMB; reducerea impactului MBD în comunități; 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 aflat în mâinile autorităților și organizațiilor naționale și internaționale din domeniul sănătății publice: platforma web a 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; epidemiologică; acoperirea terenului (de exemplu, indicele de vegetație al diferenței normalizate); 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 modele dinamice și bazate 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 BMB în Europa, inclusiv numărul total de cazuri raportate de virus West Nile, malarie, dengue, zika și chikungunya începând din 2008 în țările UE și în țările învecinate de la Centrul European de Prevenire și Control al Bolilor (ECDC).
• Grafice care furnizează date privind numărul total de cazuri raportate pe an pentru fiecare țară în care EYWA este în prezent operațională.
• Vizualizarea rețelei entomologice de capcane din Europa pentru țânțarii implicați în transmiterea acestor boli (speciile Culex, Aedes albopictus și Anopheles, împreună cu o legendă care explică locurile capcanelor permanente și temporare).

Pentru ca o persoană să acceseze părțile autorizate de utilizator ale platformei (și anume, date epidemiologice și previziuni privind riscurile), aceasta trebuie să dețină un rol instituțional în contextul controlului bolilor. Aceștia pot contacta coordonatorul platformei cu intenția de a obține accesul, 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 loc de capturare
• Date epidemiologice: Virusul West Nile a raportat cazuri din 2008 până în prezent
• Prognoza abundenței țânțarilor pentru Culex (transmițător al 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 pentru cazurile umane:
  • Modelul dinamic generic aplicat la nivel de municipalitate/provincie în Grecia și Italia, care prezintă riscul de apariție a cazurilor de WNV la om, precum și mediana săptămânilor exceptate de transmitere a WNV.
  • Model bazat pe date la o rezoluție spațială mai mare și model specific sitului care prevede sate/așezări cu risc crescut de WNV (numai în Grecia)

EYWA furnizează rapoarte lunare factorilor de decizie, indicând cele mai recente date epidemiologice disponibile, abundența țânțarilor la scară lunară și săptămânală prin diferite modele și riscul estimat pentru prezența 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 implementarea rețelelor de monitorizare și procesul de direcționare a măsurilor de atenuare la nivel local.

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

În plus, previziunile MIMESIS și BAR au sprijinit acțiuni preventive suplimentare, cum ar fi larvicidarea mai intensă în jurul și în interiorul satelor expuse riscurilor, precum și campanii complementare de sensibilizare cu privire la măsurile de protecție personală. În 2021, campaniile de sensibilizare ghidate de EYWA în regiunea Macedonia Centrală 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, a fost dezvoltată și lansată aplicația mobilă Mosquito Vision, care se bazează pe datele EYWA, pentru a oferi cetățenilor informații ușoare și imediate, în special pentru populațiile vulnerabile. Cererea include: previziuni privind disconfortul, instrucțiuni preventive și de control pentru protecția personală și formulare pentru ca cetățenii să informeze cu privire la infestări și să sugereze potențiale hotspoturi. Acesta poate fi, de asemenea, utilizat de cetățeni pentru a contacta organismele științifice implicate. Aplicația a fost inițial utilizată 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 revine tuturor partenerilor contribuitori. EYWA este o acțiune de voluntariat în întreaga Europă, implicând 37 de părți interesate la scară globală, care contribuie la dezvoltarea sa în comun. 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 direcții critice pentru proiect.

Deschiderea ghidează toate activitățile EYWA, fiind o decizie strategică a consorțiului, către obținerea 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, Centrul BEYOND de cercetare a OE și de teledetecție prin satelit a NOA, Premiul Orizont al CEI pentru avertizare timpurie în caz 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 arătat o eficiență ridicată, flexibilitate și adaptabilitate, fiind transferat și aplicat în 5 regiuni europene pentru încă două specii de țânțari, cu excepția Culex. Modelul a readus un nivel ridicat de încredere în predicția populațiilor de țânțari pentru diferitele combinații de regiuni/peisaje și țânțari: de exemplu, pentru transmiterea WNV de la Culex în Veneto (Italia), Voivodina (Serbia) și Baden-Württemberg (Germania); transmiterea malariei de la Anopheles în Veneto (Italia); Transmiterea 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 scale. 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, adoptarea 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 economice și ale sistemului de sănătate care afectează disponibilitatea fondurilor pentru cercetare și inovare în domeniul VBD.

Sustenabilitatea financiară a EYWA este asigurată prin finanțare din proiecte în curs; finanțare instituțională directă; și contractele-cadru de servicii derulate de parteneri ca parte a rolului lor constituțional și/sau comercial în domeniul autorităților 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 veni prin intermediul altor cadre competitive și al finanțării din partea terților (de exemplu, fondurile fiduciare, Orizont Europa, fondurile de coeziune).

Beneficiile proiectului constau în următoarele:

• Dezvoltarea și publicarea cunoștințelor derivate din datele și modelele colectate în ceea ce privește populația de țânțari și riscurile prognozate pentru focarele de boală născută din țânțari.
• Facilitarea gestionării optime a resurselor și capacităților mobilizate sezonier (inspectori de teren, analiști și vehicule, elicoptere și drone de pulverizare, 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: Observațiile 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 vectoriale. Mergând mai departe și bazându-se pe această cercetare inițială, platforma și modelele predictive au fost dezvoltate, iar proiectul a atins statutul operațional în aprilie 2020 în Grecia și Italia. Începând din 2021, regiunile din Franța, Germania și Serbia au fost sprijinite în colectarea datelor și în predicțiile modelelor. Începând din 2022, pe platformă vor fi adăugate noi situri din afara Europei 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. Mai multe țări și boli sunt incluse progresiv 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). MAMĂ: 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 scorului. Sens de la distanță. 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