Obvladovanje bolezni, ki jih prenašajo komarji, z EYWA: evropsko orodje za podporo javnozdravstvenim organom pri preprečevanju epidemij

Komarji so prenašalci patogenov. Najpomembnejše bolezni, ki se z njimi prenašajo v Evropi in povzročajo velike težave na področju javnega zdravja, so:

• Vročina zahodnega Nila in nevroinvazivna bolezen zahodnega Nila, ki jo je sprožil virus zahodnega Nila (WNV), sta zdaj endemična v nekaterih delih Evrope. Okužba z WNV pri ljudeh in živalih je bila zabeležena na različnih območjih Grčije, kar je povezano z izjemno visokimi temperaturami v regiji v letih 2010–2014 in 2017–2019. Vendar so o okužbah z WNV poročali tudi v drugih delih Evrope, pri čemer je bilo leta 2018 število okužb največje v primerjavi s prejšnjimi leti (SZO).
• malarija, ki jo prenašajo komarji iz rodu Anopheles;
• Chikungunya, Dengue Fever in Zika, ki jih v Evropo prenaša komar Aedes albopictus, znan kot tigrasti komar. Med letoma 2018 in 2021 je bilo v Evropi prijavljenih več kot 3000 primerov denge (na Hrvaškem, v Španiji, Franciji, Italiji in na Portugalskem).

Kot je poudaril ECDC, vremenske razmere vplivajo na stopnje preživetja in razmnoževanja vektorjev ter s tem na primernost, porazdelitev in številčnost habitatov; intenzivnost in časovni vzorec aktivnosti vektorjev skozi vse leto ter stopnje razvoja, preživetja in razmnoževanja patogenov znotraj vektorjev. Podnebne spremembe že vplivajo na širjenje in prenos bolezni, ki se prenašajo z vektorji, saj se populacije komarjev v Evropi selijo proti severu in prenašajo patogene na kraje, kjer jih v preteklosti ni bilo.

V zadnjih dveh desetletjih so bili sprejeti posebni ukrepi in prakse za obvladovanje teh bolezni, pomen sistemov zgodnjega opozarjanja pa se povečuje.

Sistem zgodnjega opozarjanja EYWA temelji na številnih satelitskih podatkih in podatkih in situ ter najsodobnejših tehnoloških orodjih. Glavna vloga sistema je obveščanje o dejavnostih nacionalnih organizacij za javno zdravje, vektorskih nasprotnih akterjev in državljanov. Posebni cilji so: (i) boljšo pripravljenost zdravstvenih sistemov in sistemov zdravstvenega varstva ter njihovo sposobnost odkrivanja, spremljanja in nadzora sedanjih in prihodnjih nevarnosti za javno zdravje; (ii) optimizirano obvladovanje komarjev s podpiranjem intenzivnega entomološkega in epidemiološkega spremljanja ter sprejetjem preventivnih ukrepov za omejitev širjenja MBD v Evropi; (iii) boljše obveščanje evropskih državljanov o zapletenem zdravstvenem problemu MBD.

Podrobneje so splošni cilji evropskega leta prostovoljstva naslednji:

• Kar zadeva strateško vizijo, je cilj agencije EYWA obvladovati izbruhe MBD; zanesljivo podpirati okrepljeno sprejemanje odločitev in predvidevanje ukrepov za obvladovanje vektorjev z zagotavljanjem ocen o številčnosti vektorjev in tveganju MBD; priprava seznama standardov EU na področju nadzora MBD; ter stalno vključevanje ključnih deležnikov v Evropi in po svetu.
• Na tehnološkem področju si agencija EYWA prizadeva dokazati učinkovito upravljanje masovnih satelitskih podatkov in njihovo združevanje s podatki, ki niso podatki EEO, iz več virov (na kraju samem, državljani); napovedovanje izbruhov MBD in izboljšanje ocene tveganja za zdravje z razvojem učinkovitih, na podatkih temelječih entomoloških in epidemioloških napovednih modelov, ki delujejo na različnih lestvicah in obzorjih napovedovanja; poleg tega zagotavlja podatkovne zbirke, ki obravnavajo veliko količino podatkov, vmesnike za aplikacijsko programiranje, ki zagotavljajo odprt dostop, ter platformo, ki omogoča prost in širok dostop do podatkov.
• Na področju znanosti je cilj EYWA razširjati pridobljene podatke, rezultate in intelektualno lastnino, ki jih bodo znanstveniki in inovatorji izkoristili v nacionalnih in mednarodnih raziskovalnih projektih, ter podpirati nadnacionalno znanstveno sodelovanje, ki spodbuja razvoj novih orodij in modelov na področju epidemij.
• Nazadnje, na socialno-ekonomskem področju je pričakovani rezultat evropskega leta prostovoljstva prispevati k preprečevanju in zmanjševanju primerov MBD; zmanjšati vpliv MBD v skupnostih; izvajanje optimalnega upravljanja virov komarjev in nadzora vektorjev (ki so običajno omejeni); ter opredelitev kritičnih območij, ki jih je treba doseči, da se prebivalstvo obvesti o pričakovanih izbruhih bolezni.

EYWA komunicira in razširja znanstveno strokovno znanje v podporo odprtim podatkom in odprti znanosti s trdnim in zanesljivim orodjem v rokah nacionalnih in mednarodnih organov in organizacij za javno zdravje: spletna platforma EYWA.

Doslej so bili vključeni podatki petih evropskih držav, ki so članice konzorcija (Francija, Nemčija, Grčija, Italija in Srbija), vključno z: entomološki; epidemiološko; pokrovnost tal (npr. indeks normalizirane razlike v vegetaciji); podnebne in meteorološke (temperatura, padavine) ter nabori ekoloških podatkov. Viri, vključno s programi Copernicus, GEOSS in EEA, so bili uporabljeni za razvoj modelov EYWA na podlagi podatkovnega in dinamičnega modeliranja.

Prek spletne platforme EYWA so na voljo številne storitve za dve različni skupini deležnikov:

Za javne uporabnike:

• Pregled ponovno pojavljajočega se problema MBD v Evropi, vključno s skupnimi prijavljenimi primeri virusa Zahodnega Nila, malarije, denge, zike in čikungunje iz leta 2008 v državah EU in sosednjih državah iz Evropskega centra za preprečevanje in obvladovanje bolezni (ECDC).
• Grafi, ki zagotavljajo podatke o skupnem številu sporočenih primerov na leto po državah, v katerih EYWA trenutno deluje.
• Vizualizacija entomološke mreže lova s pastmi po Evropi za komarje, vključene v prenos teh bolezni (vrste Culex, Aedes albopictus in Anopheles, skupaj z legendo, ki pojasnjuje stalna in začasna območja pasti).

Da bi nekdo lahko dostopal do delov platforme, ki jih je pooblastil uporabnik (tj. epidemiološki podatki in napovedi tveganja), mora imeti institucionalno vlogo v okviru obvladovanja bolezni. Za pridobitev dostopa se lahko obrnejo na koordinatorja platforme, generalna skupščina konzorcija EYWA pa odloči, ali jim je treba zagotoviti dostop. Pooblaščeni uporabniki imajo dostop do:

• Entomološki podatki: časovna vrsta entomoloških, okoljskih in meteoroloških podatkov za vsako območje lova s pastmi
• Epidemiološki podatki: Virus zahodnega Nila je poročal o primerih od leta 2008 do danes
• Napoved številčnosti komarjev za Culex (prenašalec virusa zahodnega Nila) za Grčijo, Srbijo, Italijo, Francijo in Nemčijo, Aedes albopictus za Francijo in Anopheles za Italijo. Model, ki temelji na podatkih, napoveduje velikost populacije komarjev na vsakem mestu lova s pastmi (vsakih 15 od 30 dni) in na vsakem naselju (vsak teden).
• Napoved tveganja za človeške primere:
  • Splošni dinamični model, uporabljen na ravni občine/pokrajine v Grčiji in Italiji, ki zagotavlja tveganje za primere okužbe z WNV pri ljudeh in mediano prenosa WNV v izjemnih tednih.
  • Podatkovno voden model z višjo prostorsko ločljivostjo in lokacijsko specifičen model za napovedovanje vasi/naselij s povečanim tveganjem za VZN (samo v Grčiji)

EYWA nosilcem odločanja zagotavlja mesečna poročila, v katerih so navedeni najnovejši razpoložljivi epidemiološki podatki, številčnost komarjev na mesečni in tedenski ravni z različnimi modeli ter ocenjeno tveganje za prisotnost virusa Zahodnega Nila pri komarjih in ljudeh. Na podlagi teh zbranih podatkov upravljavci in javnozdravstveni organi uporabljajo karte tveganja za preureditev vzpostavitve mrež za spremljanje in postopka za ciljno usmerjanje ukrepov za zmanjšanje tveganja na lokalni ravni.

Modeli in orodja EYWA so podprli javnozdravstvene organe štirih prefektur v Grčiji (osrednja Makedonija, Tesalija, zahodna Grčija in Kreta) in Benečiji v Italiji pri spremljanju kroženja patogenov s ciljno usmerjenimi pregledi vzorcev in prepoznavanjem vasi z visokim tveganjem, da bi se izvajale operacije nadzora, s čimer bi se učinkovito zmanjšali primeri okužb ljudi z virusom vozličastega dermatitisa. Modelne napovedi se stalno razširjajo v celotnem operativnem obdobju med majem in oktobrom prek spletne platforme in namenskih poročil, ki se pošiljajo neposredno organom za pomoč pri njihovih ukrepih za nadzor komarjev.

Poleg tega so napovedi MIMESIS in BAR podpirale dopolnilne preventivne ukrepe, kot so intenzivnejše larvicidiranje okoli ogroženih vasi in znotraj njih ter dopolnilne kampanje ozaveščanja o ukrepih za osebno zaščito. Leta 2021 so kampanje ozaveščanja pod vodstvom agencije EYWA v regiji Osrednja Makedonija v Grčiji z obiski od vrat do vrat in letaki dosegle več kot 31 000 gospodinjstev.

Poleg ukrepov, ki jih neposredno izvaja EYWA, je bila razvita in uvedena mobilna aplikacija Mosquito Vision, ki temelji na podatkih EYWA, da bi državljanom zagotovili enostavne in takojšnje informacije, zlasti za ranljive skupine prebivalstva. Vloga vključuje: napovedi motenj, preventivna in kontrolna navodila za osebno zaščito ter obrazci za obveščanje državljanov o napadih in predlaganje morebitnih žariščnih točk. Državljani ga lahko uporabijo tudi za vzpostavitev stika z vključenimi znanstvenimi organi. Aplikacija je bila prvotno uporabljena v štirih regijah Grčije, kjer je na tisoče državljanov v več kot 2400 vaseh obvestila o sanitarnih in osebnih zaščitnih ukrepih. Obstajajo načrti za razširitev storitvenega območja za aplikacijo.

Sodelovanje deležnikov je ključni element projekta EYWA. Platformo EYWA gosti nacionalni observatorij v Atenah (NOA), njeno delovanje pa je odvisno od vseh sodelujočih partnerjev. Evropsko leto prostovoljstva je rezultat prostovoljstva po vsej Evropi, ki vključuje 37 deležnikov na svetovni ravni, ki prispevajo k razvoju njegovega sooblikovanja. Med letoma 2019 in 2021 se je mreža razširila in vključevala številne deležnike, ki jih projekt zanima, vključno z znanstveno skupnostjo, vladami, SZO, inštitutom Robert Koch, podjetjem za modeliranje katastrof AIR, indijskim raziskovalnim centrom Vector Control Research Centre (VCRC) in Evropsko komisijo, tj. GD ECHO in Skupnim raziskovalnim središčem, ki upravlja epidemije: Projekt Dynamics and Control (EPICO) obravnava tudi porajajoče se vektorske bolezni.

Zainteresirane strani so vključene v večino operacij prek: (i) postopek zbiranja in analize entomoloških podatkov in podatkov o patogenih; (ii) analizo rezultatov z zagotavljanjem povratnih informacij, ki lahko pomagajo izboljšati platformo in napovedne modele; in (iii) zagotavljanje kritičnih usmeritev za projekt.

Odprtost usmerja vse dejavnosti evropskega leta prostovoljstva, ki so strateška odločitev konzorcija, k doseganju največjega možnega učinka in povezav s pobudami EU/globalnimi pobudami. Podatki so odprti in na voljo prek evropskega podatkovnega vozlišča NextGEOSS ter bi se lahko ponudili prek drugih portalov in infrastruktur EU z uporabo standardov odprtih podatkov, kot so portal GEOSS, odprti zdravstveni podatki, Data Europa in Climate ADAPT.

Evropski svet za inovacije je v začetku leta 2022 agenciji EYWA in njenemu usklajevalnemu partnerju, centru za raziskave EO in satelitsko daljinsko zaznavanje NOA (BEYOND Centre of EO Research and Satellite Remote Sensing of NOA), podelil nagrado Evropskega sveta za inovacije Obzorje za zgodnje opozarjanje na epidemije. Nagrada je projekt nagradila s 5 milijoni evrov, saj priznava uspeh agencije EYWA pri preoblikovanju znanstvenih spoznanj v orodje odločanja, ki podpira obvladovanje bolezni, ki jih prenašajo komarji.

Model za napovedovanje številčnosti komarjev MAMOTH je pokazal visoko učinkovitost, prilagodljivost in prilagodljivost, saj je bil prenesen in uporabljen v petih evropskih regijah za še dve vrsti komarjev, razen za Culex. Model je vrnil visoko stopnjo zaupanja v napovedovanje populacij komarjev za različne kombinacije regij/krajin in komarjev: Npr. za prenos WNV iz Culexa v Benečiji (Italija), Vojvodini (Srbija) in Baden-Württembergu (Nemčija); prenos malarije iz Anophelesa v Benečiji (Italija); prenos CHIK, Dengue in Zika iz Aedes albopictus na Korziki in v Grand Estu (Francija).

Vendar je treba opozoriti tudi na nekatere omejitve projekta EYWA. Prvič, občutljivost in natančnost sistema se razlikujeta v različnih geografskih kontekstih in lestvicah. Specifičnih lokalnih in regionalnih prednostnih nalog ter vprašanj ranljivosti morda ne bo mogoče natančno in natančno opredeliti. Drugič, uporaba orodij je lahko omejena zaradi birokracije, nenaklonjenosti vključevanju novih orodij v odločanje in vsakodnevne prakse ter drugih prednostnih nalog gospodarskega in zdravstvenega sistema, ki vplivajo na razpoložljivost sredstev za raziskave in inovacije na področju VBD.

Finančna vzdržnost evropskega leta prostovoljstva je zagotovljena s financiranjem iz tekočih projektov; neposredno institucionalno financiranje; in okvirna naročila storitev, ki jih izvajajo partnerji v okviru svoje ustavne in/ali poslovne vloge na področju organov MBD. V skladu s finančnim načrtom EYWA zavarovano financiranje krije 67 % skupnih stroškov v obdobju 2020–2025 za nadaljnje delovanje v petih vključenih državah. Pričakuje se, da bodo dodatna sredstva zagotovljena prek drugih konkurenčnih okvirov in financiranja s strani tretjih oseb (npr. skrbniških skladov, programa Obzorje Evropa, kohezijskih skladov).

Prednosti projekta so naslednje:

• Razvoj in objava znanja, pridobljenega iz zbranih podatkov in modelov v zvezi s populacijo komarjev in napovedanimi tveganji za izbruhe bolezni, ki jo povzročajo borovi komarji.
• Omogočanje optimalnega upravljanja sezonsko uporabljenih virov in zmogljivosti (terenski inšpektorji, analitiki in vozila, škropljenje helikopterjev in brezpilotnih zrakoplovov, na tisoče razmnoževališč komarjev) z navedbo ciljno usmerjenih ukrepov za izvajanje na lokalni, regionalni in nacionalni ravni ,, s čimer bi se lahko za operacije prihranilo več sto milijonov EUR.

Evropsko leto prostovoljstva je bilo razvito v okviru akcijske skupine EuroGEO „Opazovanje Zemlje za epidemije bolezni, ki se prenašajo z vektorji“, povezane z delovnim programom GEO za obdobje 2017–2019, zlasti z dejavnostmi Skupnosti: opazovanje Zemlje za zdravje (EO4HEALTH), ki vključuje nalezljive bolezni, ki jih prenašajo vektorji, Copernicusovo storitev za spremljanje ozračja (CAMS) in Copernicusovo storitev za spremljanje podnebnih sprememb (C3S).

EYWA se je začela leta 2018 z začetno preiskavo v zvezi z razpoložljivimi projekti in raziskavami na področju vektorskih borovih bolezni. V nadaljevanju in na podlagi te začetne raziskave so bili razviti platforma in napovedni modeli, projekt pa je aprila 2020 v Grčiji in Italiji dosegel operativni status. Od leta 2021 so regije v Franciji, Nemčiji in Srbiji deležne podpore pri zbiranju podatkov in napovedih modelov. Od leta 2022 bodo na platformo dodana nova neevropska območja v Slonokoščeni obali in na Tajskem.

Razvoj EYWA je stalen ukrep, njegovo predvideno trajanje dejavnosti pa se bo nadaljevalo vsaj do leta 2025, kot je predvideno v partnerskem sporazumu, ki ga je podpisal konzorcij EYWA. V integrirani sistem evropskega leta prostovoljstva se postopoma vključuje več držav in bolezni z vizijo razvoja evropskega/globalnega sistema zgodnjega opozarjanja.

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: An Earth Observational Data-Driven Model for Mosquitoes Abundance Prediction (Model za napovedovanje številčnosti komarjev, ki temelji na opazovanju Zemlje). daljinsko zaznavanje, 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: Ocenjevalni pregled. Daljinski senzorji. 2019, 11, 1862. https://doi.org/10.3390/rs11161862

Kioutsioukis, I., & Stilianakis, N. I. (2019). Ocena tveganja prenosa virusa Zahodnega Nila na podlagi epidemiološkega modela, odvisnega od vremena, in globalnega okvira za analizo občutljivosti. Acta tropica, 193, 129–141, https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2019.03.003

Angelou, A., Kioutsioukis, I. & Stilianakis, N. I. (2021). Od podnebja odvisen prostorski epidemiološki model za tveganje prenosa virusa Zahodnega Nila na lokalni ravni. Eno zdravje, zvezek 13, 2021, 100330. https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2021.100330.