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

Komarji so prenašalci patogenov. Najpomembnejše bolezni, ki se prenašajo z njimi 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), ki je zdaj endemičen v nekaterih delih Evrope. Okužba ljudi in živali z VZN je bila zabeležena na različnih območjih Grčije, povezana z izjemno visokimi temperaturami v regiji v letih 2010–2014 in 2017–2019. Vendar so o okužbah z VZN poročali tudi v drugih delih Evrope, pri čemer je bilo leta 2018 število okužb največje v primerjavi s prejšnjimileti (SZO).
• malarija, ki jo prenašajo komarji iz rodu Anopheles;
• Chikungunya, Dengue Fever in Zika, ki jih v Evropo prenaša komar Aedes albopictus, znan kot tigerski komar. Med letoma 2018 in 2021 je bilo v Evropi prijavljenih več kot 3 000 primerov denge (na Hrvaškem, v Španiji, Franciji, Italiji in na Portugalskem).

vremenske razmere, kot je poudaril ECDC, vplivajo na stopnjo preživetja in razmnoževanja vektorjev ter s tem na primernost, razširjenost in številčnost habitata; 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 po Evropi selijo bolj proti severu in prenašajo patogene na mesta, kjer jih v preteklosti ni bilo.

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

Sistem zgodnjega opozarjanja EYWA temelji na številnih satelitskih podatkih in podatkih in situ ter najsodobnejših tehnoloških orodjih. Primarna vloga sistema je obveščanje o dejavnostih nacionalnih javnozdravstvenih organizacij, protivektorskih akterjev in državljanov. Posebni cilji so: (i) boljša pripravljenost zdravstvenih sistemov in sistemov zdravstvenega varstva ter njihova sposobnost odkrivanja, spremljanja in nadzora sedanjih in prihodnjih nevarnosti za javno zdravje; (ii) optimiziran nadzor nad komarji s podpiranjem intenzivnega entomološkega in epidemiološkega spremljanja ter sprejetjem preventivnih ukrepov za zajezitev širjenja protimikrobnih bolezni v Evropi; (iii) boljše obveščanje evropskih državljanov o kompleksnih zdravstvenih težavah z MBD.

Podrobneje so splošni cilji evropskega leta prostovoljstva naslednji:

• Kar zadeva strateško vizijo, je cilj EYWA obvladovati izbruhe MBD; zanesljivo podpre okrepljeno odločanje in predvidevanje ukrepov za obvladovanje vektorjev z zagotavljanjem ocen številčnosti vektorjev in tveganja za MBD; oblikovati seznam standardov EU za nadzor MBD; ter stalno vključevanje ključnih deležnikov v Evropi in po svetu.
• Na tehnološkem področju si EYWA prizadeva dokazati učinkovito upravljanje masovnih satelitskih podatkov in njihovo združevanje s podatki iz več virov (na kraju samem, državljani); napovedovanje izbruhov MBD in izboljšanje ocene tveganja za zdravje z razvojem učinkovitih entomoloških in epidemioloških napovednih modelov, ki temeljijo na podatkih ter delujejo na različnih lestvicah in obzorjih napovedovanja; ter zagotavljanje podatkovnih zbirk, ki obravnavajo veliko količino podatkov, vmesnikov za aplikacijsko programiranje, ki zagotavljajo odprt dostop, in platforme, ki omogoča prost in širok dostop do podatkov.
• Na znanstvenem področju je cilj EYWA razširjati pridobljene podatke, rezultate in intelektualno lastnino, ki naj bi jih znanstveniki in inovatorji uporabili v nacionalnih in mednarodnih raziskovalnih projektih, ter podpirati nadnacionalno znanstveno sodelovanje, ki spodbuja razvoj novih orodij in modelov na področju epidemij.
• Nazadnje, kar zadeva socialno-ekonomski vidik, je pričakovani rezultat evropskega leta prostovoljstva prispevati k preprečevanju in zmanjšanju števila primerov MBD; zmanjšanje vpliva MBD v skupnostih; optimalno upravljanje virov komarjev in nadzor vektorjev (ki so običajno omejeni); ter opredelitev kritičnih območij, na katera se je treba obrniti za obveščanje prebivalstva o pričakovanih izbruhih bolezni.

EYWA komunicira in razširja znanstveno strokovno znanje v podporo odprtim podatkom in odprti znanosti prek trdnega in zanesljivega orodja, ki je v rokah nacionalnih in mednarodnih organov in organizacij za javno zdravje: spletna platforma EYWA.

Doslej so bili vključeni podatki iz 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 ekološke podatkovne nize. 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 od leta 2008 v državah EU in sosednjih državah Evropskega centra za preprečevanje in obvladovanje bolezni (ECDC).
• Grafi s podatki o skupnem številu prijavljenih primerov na leto po državah, v katerih se trenutno izvaja evropsko leto prostovoljstva.
• Vizualizacija entomološke mreže lova s pastmi po Evropi za komarje,ki sodelujejo pri prenosu teh bolezni (vrste Culex, Aedes albopictus in Anopheles, skupaj z legendo, ki pojasnjuje stalna in začasna mesta pasti).

Da bi nekdo lahko dostopal do delov platforme, ki jih je odobril uporabnik (tj. epidemioloških podatkov in napovedi tveganja), mora imeti institucionalno vlogo v okviru obvladovanja bolezni. Z namenom pridobitve dostopa se lahko obrnejo na koordinatorja platforme, generalna skupščina konzorcija EYWA pa odloči, ali jim je treba zagotoviti dostop. Pooblaščeni uporabniki lahko dostopajo do:

• Entomološki podatki: časovne vrste entomoloških, okoljskih in meteoroloških podatkov za vsako mesto lova s pastmi;
• Epidemiološki podatki: Virus zahodnega Nila je poročal o primerih od leta 2008 do danes
• Napoved številčnosti komarjev za Culex (oddajnik virusa zahodnega Nila) za Grčijo, Srbijo, Italijo, Francijo in Nemčijo, Aedes albopictus za Francijo in Anopheles za Italijo. Model, ki temelji na podatkih, predvideva velikost populacije komarjev na vsakem mestu lova s pastmi (vsakih 15 od 30 dni) in na vsakem naselju (vsak teden).
• Napovedovanje tveganja za primere pri ljudeh:
  • Splošni dinamični model, ki se uporablja na ravni občine/province v Grčiji in Italiji ter zagotavlja tveganje za primere VZN pri ljudeh in mediano izvzetih tednov prenosa VZN.
  • Model na podlagi podatkov pri višji prostorski ločljivosti in model za posamezno lokacijo, ki napoveduje vasi/naselja s povečanim tveganjem WNV (samo Grčija)

EYWA nosilcem odločanja zagotavlja mesečna poročila, v katerih so navedeni najnovejši razpoložljivi epidemiološki podatki, številčnost komarjev na mesečni in tedenski ravni prek različnih modelov 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 blažilnih ukrepov na lokalni ravni.

Modeli in orodja EYWA so podprli javnozdravstvene organe štirih prefektur v Grčiji (Srednja Makedonija, Tesalija, Zahodna Grčija in Kreta) in Benečiji (Italija) pri spremljanju kroženja patogenov s ciljno usmerjenimi vzorčnimi pregledi in opredelitvijo vasi z visokim tveganjem, da bi se izvajale nadzorne operacije, s čimer bi se učinkovito zmanjšalo število primerov WNV pri ljudeh. Napovedi modelov se stalno razširjajo v celotnem operativnem obdobju med majem in oktobrom prek spletne platforme in namenskih poročil, ki se pošljejo neposredno organom za pomoč pri njihovih ukrepih za obvladovanje komarjev.

Poleg tega sta napovedi MIMESIS in BAR podprli dodatne preventivne ukrepe, kot so intenzivnejše larviciranje okoli ogroženih vasi in znotraj njih ter dopolnilne kampanje ozaveščanja za osebne zaščitne ukrepe. Leta 2021 so kampanje ozaveščanja, ki jih je vodila agencija 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 nadzorna navodila za osebno zaščito ter obrazci za državljane za obveščanje 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 obveščala 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), upravljajo pa jo vsi sodelujoči partnerji. Evropsko leto prostovoljstva je rezultat prostovoljstva po vsej Evropi, pri katerem sodeluje 37 deležnikov na svetovni ravni, ki prispevajo k razvoju njegovega sooblikovanja. Med letoma 2019 in 2021 se je mreža razširila, tako da vključuje številne deležnike, ki se zanimajo za projekt, vključno z znanstveno skupnostjo, vladami, Svetovno zdravstveno organizacijo, Inštitutom Roberta Kocha, podjetjem za modeliranje katastrof v zraku, indijskim raziskovalnim centrom za nadzor vektorjev (Vector Control Research Centre – VCRC) in Evropsko komisijo, tj. GD ECHO in Skupnim raziskovalnim središčem, ki vodi program Epidemics: Projekt Dynamics and Control (EPICO) obravnava tudi nastajajoče vektorske nalezljive 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 EYWA, ki so strateška odločitev konzorcija, k doseganju največjega možnega učinka in povezav s pobudami EU/svetovnimi pobudami. Podatki so odprti in na voljo prek evropskega vozlišča podatkov NextGEOSS ter bi se lahko ponudili prek drugih portalov in infrastruktur EU, ki uporabljajo standarde odprtih podatkov, kot so portal GEOSS, odprti zdravstveni podatki, podatkovna Evropa in Climate ADAPT.

Evropski svet za inovacije je v začetku leta 2022 agenciji EYWA in njenemu partnerju za usklajevanje, centru agencije NOA za raziskave in satelitsko daljinsko zaznavanje BEYOND, podelil nagrado EIC Horizon za zgodnje opozarjanje na epidemije. Nagrada je projekt nagradila s 5 milijoni evrov, saj priznava uspeh EYWA pri spreminjanju znanstvenega znanja v orodje odločanja, ki podpira nadzor nad boleznimi, ki jih prenašajo komarji.

Model napovedovanja številčnosti komarjev MAMOTH je pokazal visoko učinkovitost, prožnost 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); CHIK, denga in zika se prenašajo z 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. Posebne lokalne in regionalne prednostne naloge ter vprašanja ranljivosti morda niso natančno opredeljeni. Drugič, uporaba orodij je lahko omejena zaradi birokracije, nepripravljenosti za vključevanje 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 bolezni modrikastega jezika.

Finančna vzdržnost EYWA je zagotovljena s financiranjem iz tekočih projektov; neposredno institucionalno financiranje; in okvirne pogodbe o storitvah, ki jih izvajajo partnerji v okviru svoje ustavne in/ali poslovne vloge na področju organov za upravljanje poslovnih skrivnosti. V skladu s finančnim načrtom EYWA zavarovano financiranje krije 67 % skupnih stroškov v obdobju 2020–2025 za nadaljnje delovanje v petih sodelujočih državah. Dodatno financiranje naj bi se zagotovilo 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 komarji.
• Olajšanje optimalnega upravljanja sezonsko razporejenih virov in zmogljivosti (inšpektorji na terenu, analitiki in vozila, škropljenje helikopterjev in dronov, na tisoče razmnoževališč komarjev) z navedbo ciljno usmerjenih ukrepov za izvajanje na lokalni, regionalni in nacionalni ravni, s čimer bi se lahko prihranilo več sto milijonov EUR za operacije.

EYWA je bila razvita 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 vektorske nalezljive bolezni, Copernicusovo storitev za spremljanje ozračja (CAMS) in Copernicusovo storitev za spremljanje podnebnih sprememb (C3S).

EYWA se je začela leta 2018 z začetno preiskavo razpoložljivih projektov in raziskav na področju vektorskih bolezni. Na podlagi te začetne raziskave so bili razviti platforma in napovedni modeli, aprila 2020 pa je projekt dosegel operativno stanje v Grčiji in Italiji. Od leta 2021 so regije v Franciji, Nemčiji in Srbiji deležne podpore pri zbiranju podatkov in napovedovanju modelov. Od leta 2022 bodo platformi dodana nova neevropska območja v Slonokoščeni obali in na Tajskem.

Razvoj EYWA je stalen ukrep, njegovo ocenjeno trajanje dejavnosti pa se bo nadaljevalo vsaj do leta 2025, kot je predvideno v partnerskem sporazumu, ki ga je podpisal konzorcij EYWA. Vse več držav in bolezni se postopoma vključuje v integrirani sistem EYWA 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). Matematika: Model, ki temelji na opazovanju Zemlje za napovedovanje številčnosti komarjev. 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. Podatki satelitskega opazovanja Zemlje pri epidemiološkem modeliranju malarije, denga in virusa zahodnega Nila: 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). Prostorski epidemiološki model, odvisen od podnebja, za tveganje prenosa virusa Zahodnega Nila na lokalni ravni. One Health, zvezek 13, 2021, 100330. https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2021.100330.