V Khowe v južnom Benine sa uskutočnila séria pilotných pokusov v chatrčiach s cieľom vyhodnotiť biologickú účinnosť nových a v teréne testovaných moskytiér novej generácie proti pyretrín-rezistentným prenášačom malárie. Moskytiéry starnuté v teréne boli z domácností odstránené po 12, 24 a 36 mesiacoch. Kusy pavučiny vystrihnuté z celých intravenóznych teliesok (ITN) boli analyzované na chemické zloženie a počas každého pokusu boli vykonané biologické testy citlivosti na posúdenie zmien v rezistencii voči insekticídom v populácii prenášača Khowe.
Interceptor® G2 prekonal ostatné insekticídne siete (ITN), čím potvrdil superioritu pyretroidných a chlórfenapyrových sietí oproti iným typom sietí. Spomedzi nových produktov všetky ITN novej generácie preukázali lepšiu biologickú účinnosť ako Interceptor®; rozsah tohto zlepšenia sa však po starnutí v teréne znížil v dôsledku kratšej trvanlivosti nepyretroidných zlúčenín. Tieto výsledky zdôrazňujú potrebu zlepšiť insekticídnu perzistenciu ITN novej generácie.
InsekticídMoskytiéry ošetrené sieťami proti komárom (ITN) zohrali za posledných 20 rokov kľúčovú úlohu pri znižovaní chorobnosti a úmrtnosti na maláriu. Od roku 2004 bolo na celom svete distribuovaných viac ako 3 miliardy ITN a modelové štúdie naznačujú, že v rokoch 2000 až 2015 sa v subsaharskej Afrike zabránilo 68 % prípadov malárie. Bohužiaľ, odolnosť populácií prenášačov malárie voči pyretroidom (štandardná trieda insekticídov používaných v ITN) sa výrazne zvýšila, čo ohrozuje účinnosť tohto nevyhnutného zásahu. Zároveň sa pokrok v kontrole malárie na celom svete spomalil, pričom v mnohých krajinách s vysokou záťažou malárie došlo od roku 2015 k nárastu prípadov malárie. Tieto trendy viedli k vývoju novej generácie inovatívnych produktov ITN zameraných na riešenie hrozby rezistencie voči pyretroidom a pomoc pri znižovaní tejto záťaže a dosahovaní ambicióznych globálnych cieľov.
V súčasnosti sú na trhu tri siete ITN novej generácie, pričom každá kombinuje pyretroid s iným insekticídom alebo synergistom schopným prekonať rezistenciu voči pyretroidom u prenášačov malárie. V posledných rokoch sa uskutočnilo množstvo klastrových randomizovaných kontrolovaných štúdií (RCT) s cieľom posúdiť epidemiologickú účinnosť týchto sietí v porovnaní so štandardnými sieťami obsahujúcimi iba pyretroid a poskytnúť potrebné dôkazy na podporu odporúčaní Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO). Sieťky kombinujúce pyretroidy s piperonylbutoxidom (PBO), synergistom, ktorý zvyšuje účinnosť pyretroidov inhibíciou enzýmov detoxikácie komárov, boli prvé, ktoré WHO odporučila po tom, čo dva produkty (Olyset® Plus a PermaNet® 3.0) preukázali lepší epidemiologický vplyv v porovnaní so sieťami obsahujúcimi iba pyretroid v klastrových randomizovaných kontrolovaných štúdiách v Tanzánii a Ugande. Na určenie hodnoty sietí s pyretroidom a PBO pre verejné zdravie v západnej Afrike je však potrebných viac údajov, pretože silná rezistencia voči pyretroidom môže znížiť ich prínos v porovnaní so sieťami obsahujúcimi iba pyretroid.
Insekticídna perzistencia sietí proti hmyzu (ITN) sa typicky hodnotí pravidelným zberom sietí z komunít a ich testovaním v laboratórnych biologických testoch s použitím kmeňov komárov chovaných hmyzom. Hoci sú tieto testy užitočné na charakterizáciu biologickej dostupnosti a účinnosti insekticídov na povrchu sietí proti hmyzu v priebehu času, poskytujú obmedzené informácie o porovnávacej účinnosti rôznych typov sietí proti hmyzu novej generácie, pretože použité metódy a kmene komárov musia byť prispôsobené spôsobu účinku insekticídov, ktoré obsahujú. Experimentálny test s hut je alternatívny prístup, ktorý možno použiť na porovnávacie vyhodnotenie účinnosti sietí ošetrených insekticídmi v štúdiách trvanlivosti za podmienok, ktoré napodobňujú prirodzené interakcie medzi hostiteľmi divých komárov a sieťami pre domácnosti počas používania. Nedávne modelové štúdie s použitím entomologických náhrad pre epidemiologické údaje skutočne ukázali, že úmrtnosť komárov a miera kŕmenia merané v týchto štúdiách možno použiť na predpovedanie vplyvu ITN na výskyt a prevalenciu malárie v klastrových randomizovaných kontrolovaných štúdiách (RCT). Experimentálne štúdie založené na chatách, v ktorých sú lymfatické uzliny ošetrené insekticídom zozbierané v teréne zahrnuté do klastrových randomizovaných kontrolovaných štúdií (RCT), môžu poskytnúť cenné údaje o porovnávacej biologickej účinnosti a insekticídnej perzistencii lymfatických uzlín ošetrených insekticídom počas ich očakávanej životnosti a pomôcť interpretovať epidemiologické výsledky týchto štúdií.
Experimentálny test s moskytiérou je štandardizované simulované ľudské obydlie odporúčané Svetovou zdravotníckou organizáciou na hodnotenie účinnosti moskytiér ošetrených insekticídmi. Tieto testy replikujú reálne podmienky vystavenia komárom pri interakcii s domácimi moskytiérami, a preto sú veľmi vhodným prístupom na posúdenie biologickej účinnosti použitých moskytiér počas ich očakávanej životnosti.
Táto štúdia hodnotila entomologickú účinnosť troch rôznych typov insekticídnych sietí proti komárom novej generácie (PermaNet® 3.0, Royal Guard® a Interceptor® G2) v poľných podmienkach v experimentálnych stodolách a porovnávala ich so štandardnou sieťou iba s pyretrínom (Interceptor®). Všetky tieto siete proti komárom ošetrené insekticídom sú zahrnuté v predkvalifikovanom zozname WHO na kontrolu vektorov. Podrobné charakteristiky každej siete proti komárom sú uvedené nižšie:
V marci 2020 sa v dedinách s chatrčami v prefektúre Zou v južnom Benine uskutočnila rozsiahla distribučná kampaň s moskytiérami starnutými v teréne na pilotné skúšky v chatrčiach. Moskytiéry Interceptor®, Royal Guard® a Interceptor® G2 boli vybrané z náhodne vybraných klastrov v obciach Kove, Zagnanado a Ouinhi ako súčasť observačnej štúdie odolnosti vnorenej do klastrovej RCT s cieľom posúdiť epidemiologickú účinnosť duálne ošetrených moskytiér. Moskytiéry PermaNet® 3.0 boli zozbierané v dedine Avokanzun neďaleko obcí Jija a Bohicon (7°20′ s. š., 1°56′ v. d.) a distribuované súčasne s klastrovými moskytiérami RCT počas masovej kampane Národného programu kontroly malárie v roku 2020. Obrázok 1 znázorňuje umiestnenie študijných klastrov/dedín, kde boli zozbierané rôzne typy moskytiér ITN v porovnaní s experimentálnymi lokalitami s chatrčami.
Bola vykonaná pilotná skúška s búdkami na porovnanie entomologickej výkonnosti sietí ITN Interceptor®, PermaNet® 3.0, Royal Guard® a Interceptor® G2 po odstránení z domácností 12, 24 a 36 mesiacov po šírení. V každom ročnom časovom bode bola výkonnosť starnúcich sietí ITN v teréne porovnaná s novými, nepoužitými sieťami každého typu a neošetrenými sieťami ako negatívnou kontrolou. V každom ročnom časovom bode bolo testovaných celkovo 54 replikačných vzoriek sietí ITN starnúcich v teréne a 6 nových sietí ITN každého typu v 1 alebo 2 replikačných skúškach s búdkami s dennou rotáciou ošetrení. Pred každou skúškou s búdkou bol meraný priemerný index pórovitosti starnúcich poľných sietí každého typu ITN podľa odporúčaní WHO. Na simuláciu opotrebovania z každodenného používania boli všetky nové siete ITN a neošetrené kontrolné siete perforované šiestimi otvormi 4 x 4 cm: dvoma v každom dlhom bočnom paneli a jedným v každom krátkom bočnom paneli v súlade s odporúčaniami WHO. Moskytiéra bola nainštalovaná vo vnútri chatrče priviazaním okrajov strešných plechov lanami k klincom v horných rohoch stien chatrče. V každej skúške chatrče boli hodnotené nasledujúce úpravy:
Siete starnuté v teréne boli hodnotené v experimentálnych chatrčiach v tom istom roku, v ktorom boli siete odstránené. Pokusy s chatrčami sa uskutočnili na rovnakom mieste od mája do septembra 2021, od apríla do júna 2022 a od mája do júla 2023, pričom siete boli odstránené po 12, 24 a 36 mesiacoch. Každý pokus trval jeden kompletný liečebný cyklus (54 nocí počas 9 týždňov), s výnimkou 12 mesiacov, keď sa vykonali dva po sebe idúce liečebné cykly na zväčšenie vzorky komárov. Podľa latinského štvorcového dizajnu sa ošetrenia striedali týždenne medzi experimentálnymi chatrčami, aby sa kontroloval vplyv umiestnenia chatrčí, zatiaľ čo dobrovoľníci sa striedali denne, aby sa kontrolovali rozdiely v atraktívnosti komárov jednotlivých hostiteľov. Komáre sa zbierali 6 dní v týždni; na 7. deň, pred ďalším rotačným cyklom, sa chatrče vyčistili a vyvetrali, aby sa zabránilo zamoreniu.
Primárne koncové ukazovatele účinnosti experimentálnej liečby hut proti komárom Anopheles gambiae rezistentným na pyretroid a porovnanie ITN novej generácie so sieťou Interceptor® iba s pyretroidom boli:
Sekundárne koncové ukazovatele účinnosti experimentálnej liečby hut proti komárom Anopheles gambiae rezistentným na pyretroidy boli nasledovné:
Zadržanie (%) – zníženie miery vstupu do liečenej skupiny v porovnaní s neliečenou skupinou. Výpočet je nasledovný:
kde Tu je počet komárov zahrnutých v neošetrenej kontrolnej skupine a Tt je počet komárov zahrnutých v ošetrenej skupine.
Miera odchodu (%) – Miera odchodu v dôsledku možného podráždenia z ošetrenia, vyjadrená ako podiel komárov zozbieraných na balkóne.
Koeficient potlačenia cicania krvi (%) je zníženie podielu komárov cicajúcich krv v ošetrenej skupine v porovnaní s neošetrenou kontrolnou skupinou. Metóda výpočtu je nasledovná: kde Bfu je podiel komárov cicajúcich krv v neošetrenej kontrolnej skupine a Bft je podiel komárov cicajúcich krv v ošetrenej skupine.
Zníženie plodnosti (%) – zníženie podielu plodných komárov v ošetrenej skupine v porovnaní s neošetrenou kontrolnou skupinou. Metóda výpočtu je nasledovná: kde Fu je podiel plodných komárov v neošetrenej kontrolnej skupine a Ft je podiel plodných komárov v ošetrenej skupine.
Na monitorovanie zmien profilu rezistencie populácií vektorov Covè v priebehu času WHO vykonala v tom istom roku každej experimentálnej skúšky hut (2021, 2022, 2023) in vitro a biotesty vo fľaštičkách s cieľom posúdiť citlivosť na AI v skúmaných ITN a informovať o interpretácii výsledkov. V štúdiách in vitro boli komáre vystavené filtračným papierom ošetreným definovanými koncentráciami alfa-cypermetrínu (0,05 %) a deltametrínu (0,05 %) a fľašiam potiahnutým definovanými koncentráciami CFP (100 μg/fľaša) a PPF (100 μg/fľaša) na posúdenie citlivosti na tieto insekticídy. Intenzita rezistencie voči pyretroidom sa skúmala vystavením komárov 5-násobným (0,25 %) a 10-násobným (0,50 %) rozdielnym koncentráciám α-cypermetrínu a deltametrínu. Nakoniec sa príspevok synergie PBO a nadmernej expresie cytochróm P450 monooxygenázy (P450) k rezistencii na pyretroidy hodnotil predchádzajúcim vystavením komárov rôznym koncentráciám α-cypermetrínu (0,05 %) a deltametrínu (0,05 %) a predchádzajúcim vystavením PBO (4 %). Filtračný papier použitý na test s WHO skúmavkami bol zakúpený od Universiti Sains Malaysia. Testovacie fľaštičky WHO na biologické stanovenie s použitím CFP a PPF boli pripravené podľa odporúčaní WHO.
Komáre použité na biologické testy boli zozbierané v larválnom štádiu z miest rozmnožovania v blízkosti experimentálnych chatrčí a potom odchované do dospelosti. V každom časovom bode bolo každej liečbe vystavených najmenej 100 komárov počas 60 minút, so 4 opakovaniami na skúmavku/fľašu a približne 25 komárov na skúmavku/fľašu. Na expozície pyretroidom a CFP boli použité 3 – 5 dní staré nekŕmené komáre, zatiaľ čo na expozíciu PPF boli použité 5 – 7 dní staré komáre cicajúce krv na stimuláciu oogenézy a posúdenie vplyvu PPF na reprodukciu komárov. Paralelné expozície boli vykonané s použitím filtračného papiera impregnovaného silikónovým olejom, neriedeného PBO (4 %) a fliaš potiahnutých acetónom ako kontrolných vzoriek. Na konci expozície boli komáre prenesené do neošetrených nádob a vystavené vatovej vate namočenej v 10 % (hm./obj.) roztoku glukózy. Úmrtnosť bola zaznamenávaná 24 hodín po expozícii pyretroidom a každých 24 hodín počas 72 hodín po expozícii CFP a PPF. Na posúdenie náchylnosti na PPF boli preživšie komáre vystavené PPF a zodpovedajúce negatívne kontroly po zaznamenaní oneskorenej úmrtnosti pitvané, vývoj vaječníkov bol pozorovaný pomocou zloženého mikroskopu a plodnosť bola hodnotená podľa Christopherovho štádia vývoja vajíčok [28, 30]. Ak sa vajíčka úplne vyvinuli do Christopherovho štádia V, komáre boli klasifikované ako plodné, a ak vajíčka neboli úplne vyvinuté a zostali v štádiách I – IV, komáre boli klasifikované ako sterilné.
V každom časovom bode roka boli z nových a na poliach starnúcich sietí narezané kusy s rozmermi 30 × 30 cm na miestach uvedených v odporúčaniach WHO [22]. Po narezaní boli siete označené, zabalené do hliníkovej fólie a uskladnené v chladničke pri teplote 4 ± 2 °C, aby sa zabránilo migrácii AI do tkaniny. Siete boli potom odoslané do Valónskeho poľnohospodárskeho výskumného centra v Belgicku na chemickú analýzu s cieľom zmerať zmeny celkového obsahu AI počas ich životnosti. Použité analytické metódy (založené na metódach odporúčaných Medzinárodným kooperatívnym výborom pre analýzu pesticídov) boli opísané predtým [25, 31].
V prípade experimentálnych údajov z pokusov s chatkami sa celkový počet živých/mŕtvych, hryzavých/nehryzavých a plodných/sterilných komárov v rôznych priestoroch chatiek sčítal pre každé ošetrenie v každom pokuse, aby sa vypočítali rôzne proporcionálne výsledky (72-hodinová úmrtnosť, hryzenie, ektoparazitizmus, zachytenie v sieti, plodnosť) a ich zodpovedajúce 95 % intervaly spoľahlivosti (IS). Rozdiely medzi ošetreniami pre tieto proporcionálne binárne výsledky sa analyzovali pomocou logistickej regresie, zatiaľ čo rozdiely pre výsledky počtu sa analyzovali pomocou negatívnej binomickej regresie. Keďže sa každých 12 mesiacov vykonali dva cykly rotácie ošetrení a niektoré ošetrenia sa testovali naprieč pokusmi, analýzy penetrácie komárov boli upravené o počet dní, počas ktorých sa každé ošetrenie testovalo. Analyzoval sa aj nový ITN pre každý výsledok, aby sa získal jeden odhad pre všetky časové body. Okrem hlavnej vysvetľujúcej premennej ošetrenia každý model zahŕňal chatku, spiaceho človeka, skúšobné obdobie, index clony ITN a deň ako fixné efekty na kontrolu variácie v dôsledku rozdielov v atraktivite jednotlivých spiacich ľudí a chatiek, sezónnosti, stavu moskytiér a nadmerného rozptylu. Regresné analýzy poskytli upravené pomery šancí (OR) a zodpovedajúce 95 % intervaly spoľahlivosti na odhad vplyvu novej generácie ITN v porovnaní so sieťou Interceptor® obsahujúcou iba pyretroid na primárne výsledky úmrtnosti a plodnosti komárov. Hodnoty P z modelov boli tiež použité na priradenie kompaktných písmen označujúcich štatistickú významnosť na 5 % úrovni pre všetky párové porovnania primárnych a sekundárnych výsledkov. Všetky regresné analýzy boli vykonané v programe Stata verzie 18.
Náchylnosť populácií vektorov Covese bola interpretovaná na základe úmrtnosti a plodnosti pozorovaných in vitro a biologických testov vo fľašiach podľa odporúčaní Svetovej zdravotníckej organizácie. Výsledky chemickej analýzy poskytli celkový obsah AI vo fragmentoch ITN, ktorý bol použitý na výpočet miery zadržania AI v sieťach starnúcich v teréne v porovnaní s novými sieťami v každom časovom bode každého roka. Všetky údaje boli manuálne zaznamenané na štandardizovaných formulároch a potom dvakrát zadané do databázy programu Microsoft Excel.
Etické komisie Ministerstva zdravotníctva Beninu (č. 6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA), Londýnskej školy hygieny a tropickej medicíny (LSHTM) (č. 16237) a Svetovej zdravotníckej organizácie (č. ERC.0003153) schválili vykonanie pilotnej štúdie s dobrovoľníkmi. Pred účasťou na štúdii bol od všetkých dobrovoľníkov získaný písomný informovaný súhlas. Všetci dobrovoľníci dostali bezplatnú chemoprofylaxiu na zníženie rizika malárie a počas celej štúdie bola v službe zdravotná sestra, ktorá vyšetrovala každého dobrovoľníka, u ktorého sa objavili príznaky horúčky alebo nežiaduca reakcia na testovaný produkt.
Úplné výsledky z experimentálnych chatrčí, ktoré sumarizujú celkový počet živých/mŕtvych, hladujúcich/krvou kŕmených a plodných/sterilných komárov pre každú experimentálnu skupinu, ako aj popisné štatistiky sú uvedené ako doplnkový materiál (Tabuľka S1).
V experimentálnej chatrči v Kowe v Benine bolo potlačené kŕmenie krvi divými komármi Anopheles gambiae rezistentnými na pyretroidy. Údaje z neošetrených kontrolných skupín a nových sietí boli zhromaždené z rôznych pokusov, aby sa získal jednotný odhad účinnosti. Logistickou regresnou analýzou sa stĺpce so spoločnými písmenami na úrovni 5 % významne nelíšili (p > 0,05). Chybové úsečky predstavujú 95 % intervaly spoľahlivosti.
Úmrtnosť divých komárov Anopheles gambiae rezistentných na pyretroidy, ktoré vnikli do experimentálnej chatrče v Kowe v Benine. Údaje z neošetrených kontrolných skupín a nových sietí boli zhromaždené z rôznych pokusov, aby sa získal jednotný odhad účinnosti. Logistickou regresnou analýzou sa stĺpce so spoločnými písmenami na úrovni 5 % významne nelíšili (p > 0,05). Chybové úsečky predstavujú 95 % intervaly spoľahlivosti.
Pomer šancí opisuje rozdiel v úmrtnosti pri použití moskytiér novej generácie v porovnaní so moskytiérami obsahujúcimi iba pyretroid. Prerušovaná čiara predstavuje pomer šancí 1, čo znamená, že nedošlo k žiadnemu rozdielu v úmrtnosti. Pomer šancí > 1 naznačuje vyššiu úmrtnosť pri použití moskytiér novej generácie. Údaje o moskytiérach novej generácie boli zhromaždené z rôznych štúdií, aby sa získal jednotný odhad účinnosti. Chybové úsečky predstavujú 95 % intervaly spoľahlivosti.
Hoci Interceptor® preukázal najnižšiu úmrtnosť zo všetkých testovaných sietí na ochranu pred insekticídmi (ITN), starnutie sietí na poli nemalo negatívny vplyv na úmrtnosť vektorov. V skutočnosti nový Interceptor® viedol k 12 % úmrtnosti, zatiaľ čo siete starnúce na poli vykazovali mierne zlepšenie po 12 mesiacoch (17 %, p = 0,006) a 24 mesiacoch (17 %, p = 0,004), predtým ako sa po 36 mesiacoch vrátili na úrovne podobné novým sieťam (11 %, p = 0,05). Naproti tomu úmrtnosť sietí ošetrených insekticídmi postupne po ich nasadení klesala. Zníženie bolo najvýraznejšie pri Interceptor® G2, kde úmrtnosť klesla z 58 % s novými sieťami na 36 % po 12 mesiacoch (p< 0,001), 31 % po 24 mesiacoch (p< 0,001) a 20 % po 36 mesiacoch (p< 0,001). Nový PermaNet® 3.0 viedol k zníženiu úmrtnosti na 37 %, ktorá sa tiež významne znížila na 20 % po 12 mesiacoch (p< 0,001), 16 % po 24 mesiacoch (p< 0,001) a 18 % po 36 mesiacoch (p< 0,001). Podobný trend sa pozoroval pri použití Royal Guard®, pričom nová sieťka viedla k 33 % zníženiu úmrtnosti, po ktorom nasledovalo významné zníženie na 21 % po 12 mesiacoch (p< 0,001), 17 % po 24 mesiacoch (p< 0,001) a 15 % po 36 mesiacoch (p< 0,001).
Zníženie plodnosti divých komárov Anopheles gambiae rezistentných na pyretroidy, ktoré vstupujú do experimentálnej chatrče v Kwa v Benine. Údaje z neošetrených kontrolných skupín a nových sietí boli zhromaždené z rôznych pokusov, aby sa získal jednotný odhad účinnosti. Stĺpce so spoločnými písmenami sa na úrovni 5 % (p > 0,05) podľa logistickej regresnej analýzy významne nelíšili. Chybové úsečky predstavujú 95 % intervaly spoľahlivosti.
Pomery šancí opisujú rozdiel v plodnosti pri použití moskytiér novej generácie v porovnaní so moskytiérami obsahujúcimi iba pyretroid. Prerušovaná čiara predstavuje pomer 1, čo znamená, že nedošlo k žiadnemu rozdielu v plodnosti. Pomery šancí< 1 naznačuje väčšie zníženie plodnosti pri použití sietí proti komárom novej generácie. Údaje o sieťach proti komárom novej generácie boli zhromaždené z rôznych pokusov, aby sa získal jednotný odhad účinnosti. Chybové úsečky predstavujú 95 % intervaly spoľahlivosti.
Čas uverejnenia: 17. februára 2025