V Khowe v jižním Beninu byla provedena série pilotních studií v chatrčích s cílem vyhodnotit biologickou účinnost nových a v terénu testovaných moskytiér nové generace proti pyrethrin-rezistentním přenašečům malárie. Moskytiéry zestárlé v terénu byly z domácností odstraněny po 12, 24 a 36 měsících. Kousky pavučiny vyříznuté z celých intravenózních teček (ITN) byly analyzovány na chemické složení a během každé studie byly provedeny biologické testy citlivosti, aby se posoudily změny v rezistenci na insekticidy v populaci přenašečů Khowe.
Interceptor® G2 překonal ostatní insekticidní sítě (ITN), což potvrzuje nadřazenost pyrethroidních a chlorfenapyrových sítí oproti jiným typům sítí. Mezi novými produkty prokázaly všechny ITN nové generace lepší biologickou účinnost než Interceptor®; rozsah tohoto zlepšení se však po stárnutí v polních podmínkách snížil kvůli kratší trvanlivosti nepyrethroidních sloučenin. Tyto výsledky zdůrazňují potřebu zlepšit insekticidní perzistenci ITN nové generace.
InsekticidMoskytiéry s ošetřením (ITN) hrají v posledních 20 letech klíčovou roli ve snižování morbidity a mortality na malárii. Od roku 2004 bylo po celém světě distribuováno více než 3 miliardy ITN a modelové studie naznačují, že v letech 2000 až 2015 bylo v subsaharské Africe zabráněno 68 % případů malárie. Bohužel se výrazně zvýšila rezistence populací přenašečů malárie vůči pyrethroidům (standardní třída insekticidů používaných v ITN), což ohrožuje účinnost tohoto nezbytného zásahu. Zároveň se pokrok v kontrole malárie celosvětově zpomalil a řada zemí s vysokou zátěží malárie zaznamenala od roku 2015 nárůst případů malárie. Tyto trendy vedly k vývoji nové generace inovativních produktů ITN, jejichž cílem je řešit hrozbu rezistence na pyrethroidy, pomoci snížit tuto zátěž a dosáhnout ambiciózních globálních cílů.
V současné době jsou na trhu tři sítě proti pyrethroidům nové generace, z nichž každá kombinuje pyrethroid s jiným insekticidem nebo synergistou schopným překonat rezistenci vůči pyrethroidům u přenašečů malárie. V posledních letech byla provedena řada randomizovaných kontrolovaných studií (RCT) s cílem posoudit epidemiologickou účinnost těchto sítí ve srovnání se standardními sítěmi obsahujícími pouze pyrethroidy a poskytnout nezbytné důkazy na podporu doporučení Světové zdravotnické organizace (WHO). Sítě proti pyretroidům kombinující pyrethroidy s piperonylbutoxidem (PBO), synergistou, který zvyšuje účinnost pyretroidů inhibicí enzymů detoxikace komárů, byly první, které WHO doporučila, poté, co dva produkty (Olyset® Plus a PermaNet® 3.0) prokázaly v randomizovaných kontrolovaných studiích v Tanzanii a Ugandě lepší epidemiologický dopad ve srovnání se sítěmi obsahujícími pouze pyrethroidy. Pro určení hodnoty sítí proti pyretroidům a PBO pro veřejné zdraví v západní Africe je však zapotřebí více údajů, protože silná rezistence na pyrethroidy může snižovat jejich přínos ve srovnání se sítěmi obsahujícími pouze pyrethroidy.
Insekticidní perzistence sítí proti hmyzu (ITN) se obvykle posuzuje pravidelným sběrem sítí z komunit a jejich testováním v laboratorních biologických testech s použitím kmenů komárů chovaných hmyzem. I když jsou tyto testy užitečné pro charakterizaci biologické dostupnosti a účinnosti insekticidů na povrchu sítí proti hmyzu v čase, poskytují omezené informace o komparativní účinnosti různých typů sítí proti hmyzu nové generace, protože použité metody a kmeny komárů musí být přizpůsobeny způsobu účinku insekticidů, které obsahují. Experimentální hut test je alternativní přístup, který lze použít k porovnání účinnosti sítí ošetřených insekticidy ve studiích trvanlivosti za podmínek, které napodobují přirozené interakce mezi divokými hostiteli komárů a domácími sítěmi během používání. Nedávné modelové studie využívající entomologické náhrady pro epidemiologická data skutečně ukázaly, že úmrtnost komárů a míra krmení měřené v těchto studiích lze použít k predikci dopadu ITN na incidenci a prevalenci malárie v klastrových randomizovaných kontrolovaných studiích (RCT). Experimentální studie založené na chýších, v nichž jsou lymfatické uzliny ošetřené insekticidy odebrané v terénu zahrnuty do klastrových randomizovaných kontrolovaných studií (RCT), mohou poskytnout cenné údaje o komparativní bioúčinnosti a insekticidní perzistenci lymfatických uzlin ošetřených insekticidy po dobu jejich očekávané životnosti a pomoci interpretovat epidemiologické výsledky těchto studií.
Experimentální test s moskytiérou je standardizovaný simulovaný lidský domov doporučený Světovou zdravotnickou organizací pro hodnocení účinnosti moskytiér ošetřených insekticidy. Tyto testy replikují reálné podmínky expozice, se kterými se hostitelé komárů setkávají při interakci s domácími moskytiérami, a proto jsou velmi vhodným přístupem k posouzení biologické účinnosti použitých moskytiér po celou dobu jejich očekávané životnosti.
Tato studie hodnotila entomologickou účinnost tří různých typů insekticidních moskytiér nové generace (PermaNet® 3.0, Royal Guard® a Interceptor® G2) v polních podmínkách v experimentálních stájích a porovnávala je se standardní moskytiérou pouze s pyrethrinovým obsahem (Interceptor®). Všechny tyto moskytiéry ošetřené insekticidy jsou zařazeny do předkvalifikovaného seznamu WHO pro kontrolu vektorů. Podrobné charakteristiky každé moskytiéry jsou uvedeny níže:
V březnu 2020 proběhla v chatrčích vesnic v prefektuře Zou v jižním Beninu rozsáhlá distribuční kampaň moskytiér zralých v terénu pro pilotní testy v chatrčích. Moskytiéry Interceptor®, Royal Guard® a Interceptor® G2 byly vybrány z náhodně vybraných klastrů v obcích Kove, Zagnanado a Ouinhi jako součást observační studie trvanlivosti vnořené do klastrové randomizované kontrolované studie (RCT) s cílem posoudit epidemiologickou účinnost moskytiér s dvojitou insekticidní úpravou. Moskytiéry PermaNet® 3.0 byly shromážděny ve vesnici Avokanzun poblíž obcí Jija a Bohicon (7°20′ s. š., 1°56′ v. d.) a distribuovány současně s klastrovými moskytiérami RCT během masové kampaně Národního programu kontroly malárie v roce 2020. Obrázek 1 ukazuje umístění studijních klastrů/vesnic, kde byly shromážděny různé typy moskytiér, v porovnání s experimentálními chatrčemi.
Byl proveden pilotní pokus s chatkami za účelem porovnání entomologické výkonnosti sítí pro vnitrozemské sítě (ITN) Interceptor®, PermaNet® 3.0, Royal Guard® a Interceptor® G2 po odebrání z domácností 12, 24 a 36 měsíců po rozšíření. V každém ročním časovém bodě byl výkon zestárlých sítí ITN v terénu porovnán s novými, nepoužitými sítěmi každého typu a neošetřenými sítěmi jako negativní kontrolou. V každém ročním časovém bodě bylo testováno celkem 54 replikačních vzorků sítí ITN zestárlých v terénu a 6 nových sítí ITN každého typu v 1 nebo 2 replikačních pokusech s chatkami s denní rotací ošetření. Před každým pokusem s chatkami byl měřen průměrný index pórovitosti zestárlých polních sítí každého typu ITN podle doporučení WHO. Pro simulaci opotřebení v důsledku každodenního používání byly všechny nové sítě ITN a neošetřené kontrolní sítě perforovány šesti otvory o rozměrech 4 x 4 cm: dva v každém dlouhém bočním panelu a jeden v každém krátkém bočním panelu v souladu s doporučeními WHO. Moskytiéra byla instalována uvnitř chatrče přivázáním okrajů střešních plechů lany k hřebíkům v horních rozích stěn chatrče. V každém pokusu s chatrčí byly vyhodnoceny následující metody:
Sítě zestárlé v terénu byly hodnoceny v experimentálních chatkách ve stejném roce, kdy byly sítě odstraněny. Pokusy s chatkami byly provedeny na stejném místě od května do září 2021, od dubna do června 2022 a od května do července 2023, přičemž sítě byly odstraněny po 12, 24 a 36 měsících. Každý pokus trval jeden kompletní cyklus ošetření (54 nocí během 9 týdnů), s výjimkou 12 měsíců, kdy byly provedeny dva po sobě jdoucí cykly ošetření za účelem zvětšení velikosti vzorku komárů. Podle latinského čtverce se ošetření střídala týdně mezi experimentálními chatkami, aby se kontroloval vliv umístění chatek, zatímco dobrovolníci se střídali denně, aby se kontrolovaly rozdíly v atraktivitě komárů jednotlivých hostitelů. Komáři byli sbíráni 6 dní v týdnu; 7. den, před dalším rotačním cyklem, byly chatky vyčištěny a vyvětrány, aby se zabránilo zamoření.
Primární cílové ukazatele účinnosti experimentálního ošetření hut proti komárům rodu Anopheles gambiae rezistentním na pyrethroidy a srovnání ITN nové generace se sítí Interceptor® pouze s pyrethroidy byly:
Sekundární cílové parametry účinnosti pro experimentální ošetření hut proti komárům Anopheles gambiae rezistentním na pyretroidy byly následující:
Zadržení (%) – snížení míry vstupu do ošetřené skupiny ve srovnání s neošetřenou skupinou. Výpočet je následující:
kde Tu je počet komárů zahrnutých v neošetřené kontrolní skupině a Tt je počet komárů zahrnutých v ošetřené skupině.
Míra odchodu (%) – Míra odchodu v důsledku možného podráždění ošetřením, vyjádřená jako podíl komárů sesbíraných na balkóně.
Koeficient potlačení sání krve (%) je snížení podílu krevsajících komárů v ošetřené skupině ve srovnání s neošetřenou kontrolní skupinou. Výpočetní metoda je následující: kde Bfu je podíl krevsajících komárů v neošetřené kontrolní skupině a Bft je podíl krevsajících komárů v ošetřené skupině.
Snížení plodnosti (%) – snížení podílu plodných komárů v ošetřené skupině ve srovnání s neošetřenou kontrolní skupinou. Výpočetní metoda je následující: kde Fu je podíl plodných komárů v neošetřené kontrolní skupině a Ft je podíl plodných komárů v ošetřené skupině.
Pro sledování změn profilu rezistence populací vektorů Covè v čase provedla WHO ve stejném roce každého experimentálního pokusu s hut (2021, 2022, 2023) biologické testy in vitro a v lahvičkách, aby posoudila náchylnost k AI u studovaných ITN a aby informovala o interpretaci výsledků. Ve studiích in vitro byli komáři vystaveni filtračním papírům ošetřeným definovanými koncentracemi alfa-cypermethrinu (0,05 %) a deltamethrinu (0,05 %) a lahvím potaženým definovanými koncentracemi CFP (100 μg/lahev) a PPF (100 μg/lahev) za účelem posouzení náchylnosti k těmto insekticidům. Intenzita rezistence na pyrethroidy byla zkoumána vystavením komárů 5násobným (0,25 %) a 10násobným (0,50 %) rozdílným koncentracím α-cypermethrinu a deltamethrinu. Příspěvek synergie PBO a nadměrné exprese cytochromu P450 monooxygenázy (P450) k rezistenci na pyrethroidy byl nakonec hodnocen preexpozicí komárů různým koncentracím α-cypermethrinu (0,05 %) a deltamethrinu (0,05 %) a preexpozicí PBO (4 %). Filtrační papír použitý pro test s WHO zkumavkami byl zakoupen od Universiti Sains Malaysia. Zkušební lahvičky WHO pro biologické stanovení s použitím CFP a PPF byly připraveny podle doporučení WHO.
Komáři používaní pro biologické testy byli odebráni v larválním stádiu z hnízdišť poblíž experimentálních chatrčí a poté odchováni do dospělosti. V každém časovém bodě bylo každé expozici vystaveno alespoň 100 komárů po dobu 60 minut, se 4 replikacemi na zkumavku/lahvičku a přibližně 25 komárů na zkumavku/lahvičku. Pro expozici pyrethroidu a CFP byli použiti 3–5 dní starí nenakrmení komáři, zatímco pro PPF byli použiti 5–7 dní starí krevsající komáři ke stimulaci oogeneze a posouzení vlivu PPF na reprodukci komárů. Paralelní expozice byly provedeny s použitím filtračního papíru impregnovaného silikonovým olejem, neředěného PBO (4 %) a lahví potažených acetonem jako kontrolních vzorků. Na konci expozice byli komáři přemístěni do neošetřených nádob a vystaveni vatě namočené v 10% (hmotnostní/objemový) roztoku glukózy. Úmrtnost byla zaznamenána 24 hodin po expozici pyrethroidu a každých 24 hodin po dobu 72 hodin po expozici CFP a PPF. Pro posouzení náchylnosti k PPF byli přeživší komáři vystavení PPF a odpovídající negativní kontroly po zaznamenání opožděné mortality preparováni, vývoj vaječníků byl pozorován pomocí složeného mikroskopu a plodnost byla posouzena podle Christopherova stádia vývoje vajíček [28, 30]. Pokud se vajíčka plně vyvinula do Christopherova stádia V, byli komáři klasifikováni jako plodní, a pokud vajíčka nebyla plně vyvinuta a zůstala ve stádiích I–IV, byli komáři klasifikováni jako sterilní.
V každém časovém bodě roku byly z nových a na poli zestárlých sítí nařezány kusy o rozměrech 30 × 30 cm na místech specifikovaných v doporučeních WHO [22]. Po nařezání byly sítě označeny, zabaleny do hliníkové fólie a uloženy v chladničce při teplotě 4 ± 2 °C, aby se zabránilo migraci aktivní látky do tkaniny. Sítě byly poté odeslány do Valonského zemědělského výzkumného centra v Belgii k chemické analýze za účelem měření změn celkového obsahu aktivní látky během jejich životnosti. Použité analytické metody (založené na metodách doporučených Mezinárodním kooperativním výborem pro analýzu pesticidů) byly popsány dříve [25, 31].
Pro data z experimentálních studií s chatkami byly pro každou terapii v každém pokusu sečteny celkové počty živých/mrtvých, kousavých/nekousavých a plodných/sterilních komárů v různých komárech chatek, aby se vypočítaly různé proporcionální výsledky (72hodinová úmrtnost, kousání, ektoparazitismus, zachycení v síti, plodnost) a jejich odpovídající 95% intervaly spolehlivosti (CI). Rozdíly mezi terapiemi pro tyto proporcionální binární výsledky byly analyzovány pomocí logistické regrese, zatímco rozdíly pro výsledky počtu byly analyzovány pomocí negativní binomiální regrese. Protože byly každých 12 měsíců provedeny dva rotační cykly léčby a některé terapie byly testovány napříč studiemi, byly analýzy penetrace komárů upraveny o počet dní, kdy byla každá terapie testována. Byla také analyzována nová ITN pro každý výsledek, aby se získal jednotný odhad pro všechny časové body. Kromě hlavní vysvětlující proměnné léčby každý model zahrnoval chatku, spáče, zkušební dobu, index clony ITN a den jako fixní efekty pro kontrolu variability v důsledku rozdílů v atraktivitě jednotlivých spáčů a chatek, sezónnosti, stavu moskytiér a nadměrném rozptylu. Regresní analýzy vedly k upraveným poměrům šancí (OR) a odpovídajícím 95% intervalům spolehlivosti pro odhad vlivu nové generace ITN ve srovnání se sítí obsahující pouze pyrethroid, Interceptor®, na primární výsledky úmrtnosti a plodnosti komárů. Hodnoty P z modelů byly také použity k přiřazení kompaktních písmen označujících statistickou významnost na 5% úrovni pro všechna párová srovnání primárních a sekundárních výsledků. Všechny regresní analýzy byly provedeny v programu Stata verze 18.
Náchylnost populací vektorů Covese byla interpretována na základě úmrtnosti a plodnosti pozorovaných in vitro a v biologických testech v lahvích v souladu s doporučeními Světové zdravotnické organizace. Výsledky chemické analýzy poskytly celkový obsah AI ve fragmentech ITN, který byl použit k výpočtu míry retence AI v sítích zestárlých v terénu ve srovnání s novými sítěmi v každém časovém bodě každého roku. Všechna data byla ručně zaznamenána do standardizovaných formulářů a poté dvakrát zadána do databáze Microsoft Excel.
Etické komise Ministerstva zdravotnictví Beninu (č. 6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA), Londýnské školy hygieny a tropické medicíny (LSHTM) (č. 16237) a Světové zdravotnické organizace (č. ERC.0003153) schválily provedení pilotní studie s dobrovolníky. Před účastí ve studii byl od všech dobrovolníků získán písemný informovaný souhlas. Všichni dobrovolníci obdrželi bezplatnou chemoprofylaxi ke snížení rizika malárie a po celou dobu studie byla ve službě zdravotní sestra, která posoudila každého dobrovolníka, u kterého se objevily příznaky horečky nebo nežádoucí reakce na testovaný přípravek.
Úplné výsledky z experimentálních chatrčí, shrnující celkový počet živých/mrtvých, hladovějících/krvemi krmených a plodných/sterilních komárů pro každou experimentální skupinu, a také popisné statistiky jsou uvedeny jako doplňkový materiál (tabulka S1).
V experimentální chatrči v Kowa v Beninu bylo potlačeno krmení krví divokých komárů rodu Anopheles gambiae rezistentních na pyrethroidy. Data z neošetřených kontrol a nových sítí byla sloučena napříč studiemi, aby se získal jednotný odhad účinnosti. Logistickou regresní analýzou se sloupce se společnými písmeny na 5% úrovni významně nelišily (p > 0,05). Chybové úsečky představují 95% intervaly spolehlivosti.
Úmrtnost divokých komárů druhu Anopheles gambiae rezistentních na pyrethroidy vstupujících do experimentální chatrče v Kowa v Beninu. Data z neošetřených kontrol a nových sítí byla sloučena napříč studiemi, aby poskytla jednotný odhad účinnosti. Logistickou regresní analýzou se sloupce se společnými písmeny významně nelišily na 5% úrovni (p > 0,05). Chybové úsečky představují 95% intervaly spolehlivosti.
Poměr šancí popisuje rozdíl v úmrtnosti u moskytiér nové generace ve srovnání se moskytiérami obsahujícími pouze pyrethroid. Tečkovaná čára představuje poměr šancí 1, což znamená, že nedošlo k žádnému rozdílu v úmrtnosti. Poměr šancí > 1 značí vyšší úmrtnost u moskytiér nové generace. Data pro moskytiéry nové generace byla sloučena napříč studiemi, aby se vytvořil jednotný odhad účinnosti. Chybové úsečky představují 95% intervaly spolehlivosti.
Přestože Interceptor® vykazoval nejnižší úmrtnost ze všech testovaných sítí pro ochranu před insekticidy (ITN), stárnutí sítí v poli nemělo negativní vliv na úmrtnost přenašečů. Nový Interceptor® ve skutečnosti vedl k 12% úmrtnosti, zatímco sítě starší v poli vykazovaly mírné zlepšení po 12 měsících (17 %, p=0,006) a 24 měsících (17 %, p=0,004), než se po 36 měsících vrátily na úrovně podobné novým sítím (11 %, p=0,05). Naproti tomu úmrtnost u sítě ošetřené insekticidy postupně klesala po jejím nasazení. Snížení bylo nejvýraznější u Interceptor® G2, kde úmrtnost klesla z 58 % s novými sítěmi na 36 % po 12 měsících (p< 0,001), 31 % po 24 měsících (p< 0,001) a 20 % po 36 měsících (p< 0,001). Nový PermaNet® 3.0 vedl ke snížení mortality na 37 %, která se také významně snížila na 20 % po 12 měsících (p< 0,001), 16 % po 24 měsících (p< 0,001) a 18 % po 36 měsících (p< 0,001). Podobný trend byl pozorován u Royal Guard®, kdy nová síťka vedla k 33% snížení mortality, následovanému významným snížením na 21 % po 12 měsících (p< 0,001), 17 % po 24 měsících (p< 0,001) a 15 % po 36 měsících (p< 0,001).
Snížení plodnosti divokých komárů druhu Anopheles gambiae rezistentních na pyrethroidy, kteří vstupují do experimentální chatrče v Kwa v Beninu. Data z neošetřených kontrol a nových sítí byla sloučena napříč studiemi, aby poskytla jednotný odhad účinnosti. Sloupce se společnými písmeny se na 5% úrovni (p > 0,05) podle logistické regresní analýzy významně nelišily. Chybové úsečky představují 95% intervaly spolehlivosti.
Poměry šancí popisují rozdíl v plodnosti u moskytiér nové generace ve srovnání s moskytiérami obsahujícími pouze pyrethroidy. Tečkovaná čára představuje poměr 1, což znamená, že nedošlo k žádnému rozdílu v plodnosti. Poměry šancí< 1 naznačuje větší snížení plodnosti u sítí proti komárům nové generace. Data pro sítě proti komárům nové generace byla shromážděna napříč studiemi, aby se vytvořil jednotný odhad účinnosti. Chybové úsečky představují 95% intervaly spolehlivosti.
Čas zveřejnění: 17. února 2025