Niz pilot-pokusa u kolibama proveden je u Khoweu, južnom Beninu, kako bi se procijenila biološka učinkovitost novih i na terenu testiranih mreža protiv komaraca sljedeće generacije protiv vektora malarije otpornih na piretrin. Mreže stare u polju uklonjene su iz kućanstava nakon 12, 24 i 36 mjeseci. Komadići mreže izrezani iz cijelih ITN-ova analizirani su na kemijski sastav i biološki testovi osjetljivosti provedeni su tijekom svakog ispitivanja kako bi se procijenile promjene u otpornosti na insekticide u populaciji Khowe vektora.
Interceptor® G2 nadmašio je druge ITN-ove, potvrđujući superiornost piretroidnih i klorfenapirnih mreža u odnosu na druge vrste mreža. Među novim proizvodima, svi ITN-ovi sljedeće generacije pokazali su bolju bioučinkovitost od Interceptora®-a; međutim, veličina ovog poboljšanja smanjena je nakon starenja na polju zbog kraće trajnosti nepiretroidnih spojeva. Ovi rezultati ističu potrebu za poboljšanjem insekticidne perzistencije ITN-ova sljedeće generacije.
Insekticid-tretirane mreže protiv komaraca (ITN) odigrale su ključnu ulogu u smanjenju morbiditeta i mortaliteta od malarije u posljednjih 20 godina. Od 2004. više od 3 milijarde ITN-ova distribuirano je diljem svijeta, a studije modeliranja pokazuju da je 68% slučajeva malarije u subsaharskoj Africi izbjegnuto između 2000. i 2015. godine. Nažalost, otpornost populacije vektora malarije na piretroide (standardna klasa insekticida koji se koriste u ITN-ovima) značajno je porasla, ugrožavajući učinkovitost ove bitne intervencije. Istodobno, napredak u kontroli malarije usporen je na globalnoj razini, a brojne zemlje s visokim opterećenjem bilježe porast slučajeva malarije od 2015. godine. Ovi trendovi potaknuli su razvoj nove generacije inovativnih ITN proizvoda usmjerenih na rješavanje prijetnje rezistencije na piretroide i pomoć u smanjenju ovog tereta i postizanje ambicioznih globalnih ciljeva.
Trenutačno postoje tri nove generacije ITN-a na tržištu, od kojih svaki kombinira piretroid s drugim insekticidom ili sinergistom koji može prevladati rezistenciju na piretroide kod prijenosnika malarije. Posljednjih godina provedeno je nekoliko klasterskih randomiziranih kontroliranih ispitivanja (RCT) kako bi se procijenila epidemiološka učinkovitost ovih mreža u usporedbi sa standardnim mrežama koje sadrže samo piretroide i kako bi se pružili potrebni dokazi koji podupiru preporuke Svjetske zdravstvene organizacije (WHO). Mreže za krevet koje kombiniraju piretroide s piperonil butoksidom (PBO), sinergistom koji pojačava učinkovitost piretroida inhibicijom enzima za detoksikaciju komaraca, prve su preporučene od strane SZO nakon što su dva proizvoda (Olyset® Plus i PermaNet® 3.0) pokazala superiorniji epidemiološki učinak u usporedbi s mrežama za krevet samo s piretroidima u klasteru randomizirana kontrolirana ispitivanja u Tanzaniji i Ugandi. Međutim, potrebno je više podataka kako bi se odredila javnozdravstvena vrijednost mreža za krevete od piretroida i PBO-a u zapadnoj Africi, gdje jaka otpornost na piretroide može smanjiti njihovu korist u usporedbi s mrežama za krevete koje sadrže samo piretroide.
Insekticidna postojanost ITN-a obično se procjenjuje povremenim prikupljanjem mreža iz zajednica i njihovim testiranjem u laboratorijskim biološkim testovima pomoću sojeva komaraca uzgojenih kukcima. Dok su ti testovi korisni za karakterizaciju bioraspoloživosti i učinkovitosti insekticida na površini mreža za krevet tijekom vremena, oni pružaju ograničene informacije o komparativnoj učinkovitosti različitih vrsta mreža za krevet sljedeće generacije jer se metode i sojevi komaraca koji se koriste moraju prilagoditi načinu djelovanja insekticida koje sadrže. Eksperimentalni test kolibe alternativni je pristup koji se može koristiti za usporednu procjenu učinkovitosti mreža tretiranih insekticidom u studijama trajnosti pod uvjetima koji oponašaju prirodne interakcije između divljih domaćina komaraca i kućanskih mreža tijekom uporabe. Doista, nedavne studije modeliranja koje koriste entomološke surogate za epidemiološke podatke pokazale su da se stope smrtnosti komaraca i stope hranjenja izmjerene u ovim ispitivanjima mogu koristiti za predviđanje utjecaja ITN-ova na incidenciju i prevalenciju malarije u klasterskim RCT ispitivanjima. Dakle, eksperimentalna ispitivanja u kolibama u kojima su limfni čvorovi tretirani insekticidom prikupljeni na terenu uključeni u klaster RCT-ove mogu pružiti vrijedne podatke o komparativnoj bioučinkovitosti i insekticidnoj postojanosti limfnih čvorova tretiranih insekticidom tijekom njihovog očekivanog životnog vijeka, te pomoći u tumačenju epidemioloških rezultata ovih studija.
Eksperimentalni test kolibe standardizirana je simulirana ljudska nastamba koju preporučuje Svjetska zdravstvena organizacija za procjenu učinkovitosti mreža protiv komaraca tretiranih insekticidom. Ovi testovi ponavljaju uvjete izloženosti u stvarnom svijetu s kojima se domaćini komaraca susreću u interakciji s kućnim mrežama za krevet i stoga su vrlo prikladan pristup za procjenu biološke učinkovitosti korištenih mreža za krevet tijekom njihovog očekivanog vijeka trajanja.
Ova studija procijenila je entomološku učinkovitost tri različite vrste insekticidnih mreža protiv komaraca nove generacije (PermaNet® 3.0, Royal Guard® i Interceptor® G2) u poljskim uvjetima u eksperimentalnim štalama i usporedila ih sa standardnom mrežom koja sadrži samo piretrin (Interceptor®). Sve ove mreže protiv komaraca tretirane insekticidom uključene su u predkvalificirani popis Svjetske zdravstvene organizacije za kontrolu vektora. Detaljne karakteristike svake mreže protiv komaraca navedene su u nastavku:
U ožujku 2020. provedena je opsežna kampanja distribucije na terenu starih mreža protiv komaraca u selima koliba u prefekturi Zou, u južnom Beninu, za pilot ispitivanja u kolibama. Interceptor®, Royal Guard® i Interceptor® G2 mreže za krevet odabrane su iz nasumično odabranih klastera u općinama Kove, Zagnanado i Ouinhi kao dio opservacijske studije trajnosti ugniježđene unutar klastera RCT za procjenu epidemiološke učinkovitosti dvostrukih mreža za krevet tretiranih insekticidom. Mreže protiv komaraca PermaNet® 3.0 prikupljene su u selu Avokanzun u blizini gradova Jija i Bohicon (7°20′ N, 1°56′ E) i distribuirane istovremeno s mrežama protiv komaraca RCT klastera tijekom masovne kampanje Nacionalnog programa kontrole malarije 2020. Slika 1 prikazuje lokacije ispitivanih klastera/sela u kojima su prikupljeni različiti tipovi ITN-a u odnosu na mjesta eksperimentalnih koliba.
Provedeno je pilot ispitivanje u kolibama kako bi se usporedila entomološka učinkovitost Interceptor®, PermaNet® 3.0, Royal Guard® i Interceptor® G2 ITN kada su uklonjeni iz kućanstava 12, 24 i 36 mjeseci nakon širenja. U svakoj godišnjoj vremenskoj točki, učinak starih ITN-ova na terenu uspoređen je s novim, nekorištenim mrežama svake vrste i netretiranim mrežama kao negativnom kontrolom. U svakoj godišnjoj vremenskoj točki, testirano je ukupno 54 ponovljena uzorka ITN-a starih na terenu i 6 novih ITN-ova svake vrste u 1 ili 2 ponovna ispitivanja u kolibama uz svakodnevnu rotaciju tretmana. Prije svakog hut testa izmjeren je prosječni indeks poroznosti ostarjelih poljskih mreža svake vrste ITN prema preporukama SZO. Kako bi se simuliralo trošenje i habanje od svakodnevne uporabe, svi novi ITN-ovi i neobrađene kontrolne mreže perforirani su sa šest rupa od 4 x 4 cm: dvije u svakoj dužoj bočnoj ploči i jedna u svakoj kratkoj bočnoj ploči, u skladu s preporukama SZO. Mreža protiv komaraca postavljena je unutar kolibe tako da su rubovi krovnih limova konopcima bili vezani za čavle u gornjim kutovima zidova kolibe. Sljedeći tretmani procijenjeni su u svakom hut ispitivanju:
Mreže stare u polju ocjenjivane su u pokusnim kolibama iste godine kada su mreže uklonjene. Ispitivanja s kolibama provedena su na istom mjestu od svibnja do rujna 2021., travnja do lipnja 2022. i od svibnja do srpnja 2023., s uklonjenim mrežama nakon 12, 24, odnosno 36 mjeseci. Svako ispitivanje trajalo je jedan potpuni ciklus liječenja (54 noći tijekom 9 tjedana), osim 12 mjeseci, kada su provedena dva uzastopna ciklusa liječenja kako bi se povećala veličina uzorka komaraca. Slijedeći dizajn latinskog kvadrata, tretmani su se izmjenjivali tjedno između eksperimentalnih koliba kako bi se kontrolirali učinci lokacije koliba, dok su se volonteri svakodnevno izmjenjivali kako bi se kontrolirale razlike u privlačnosti komaraca pojedinih domaćina. Komarci su skupljani 6 dana u tjednu; 7. dana, prije sljedećeg ciklusa rotacije, kolibe su očišćene i prozračene kako bi se spriječila zaraza.
Primarne krajnje točke učinkovitosti za eksperimentalni tretman u kućici protiv komaraca Anopheles gambiae otpornih na piretroide i usporedba ITN-a sljedeće generacije s Interceptor® mrežom koja sadrži samo piretroide bili su:
Sekundarne krajnje točke učinkovitosti za eksperimentalni tretman u kućici protiv komaraca Anopheles gambiae otpornih na piretroide bile su sljedeće:
Ograničenje (%) – smanjenje stope ulaska u liječenu skupinu u usporedbi s netretiranom skupinom. Izračun je sljedeći:
gdje je Tu broj komaraca uključenih u netretiranu kontrolnu skupinu, a Tt je broj komaraca uključenih u tretiranu skupinu.
Stopa odlaska (%) – Stopa odlaska zbog potencijalne iritacije tretmanom, izražena kao udio komaraca sakupljenih na balkonu.
. Koeficijent suzbijanja krvopisanja (%) je smanjenje udjela krvopičnih komaraca u tretiranoj skupini u usporedbi s netretiranom kontrolnom skupinom. Metoda izračuna je sljedeća: gdje je Bfu udio komaraca koji siju krv u netretiranoj kontrolnoj skupini, a Bft je udio komaraca koji siju krv u tretiranoj skupini.
Smanjenje plodnosti (%) — smanjenje udjela plodnih komaraca u tretiranoj skupini u usporedbi s netretiranom kontrolom. Metoda izračuna je sljedeća: gdje je Fu udio fertilnih komaraca u netretiranoj kontrolnoj skupini, a Ft udio fertilnih komaraca u tretiranoj skupini.
Kako bi pratila promjene u profilu rezistencije populacija vektora Covè tijekom vremena, WHO je proveo in vitro i biotestove u bočicama u istoj godini svakog eksperimentalnog ispitivanja (2021., 2022., 2023.) kako bi procijenio osjetljivost na AI u ITN-ovima koji se proučavaju i informirao tumačenje rezultata. U ispitivanjima in vitro, komarci su bili izloženi filter papirima tretiranim definiranim koncentracijama alfa-cipermetrina (0,05%) i deltametrina (0,05%), te bocama obloženim definiranim koncentracijama CFP (100 μg/boci) i PPF (100 μg/boci) kako bi se procijenila osjetljivost na ove insekticide. Intenzitet otpornosti na piretroide ispitivan je izlaganjem komaraca 5-strukim (0,25%) i 10-strukim (0,50%) različitim koncentracijama α-cipermetrina i deltametrina. Konačno, doprinos sinergije PBO i prekomjerne ekspresije citokrom P450 monooksigenaze (P450) rezistenciji na piretroide procijenjen je prethodnim izlaganjem komaraca različitim koncentracijama α-cipermetrina (0,05%) i deltametrina (0,05%), te prethodnim izlaganjem PBO (4%). Filter papir korišten za WHO epruvetu je kupljen od Universiti Sains Malaysia. Bočice za biološki test WHO-a pomoću CFP i PPF pripremljene su prema preporukama WHO-a.
Komarci koji su korišteni za biološke testove sakupljeni su u stadiju ličinki s mjesta razmnožavanja u blizini pokusnih koliba i potom uzgojeni do odraslih jedinki. U svakoj vremenskoj točki, najmanje 100 komaraca bilo je izloženo svakom tretmanu tijekom 60 minuta, s 4 ponavljanja po tubi/boci i približno 25 komaraca po tubi/boci. Za izloženost piretroidima i CFP-u korišteni su nehranjeni komarci stari 3-5 dana, dok su za PPF korišteni komarci koji sišu krv stari 5-7 dana za stimulaciju oogeneze i procjenu učinka PPF-a na reprodukciju komaraca. Paralelna izlaganja su provedena korištenjem filter papira impregniranog silikonskim uljem, čistog PBO (4%) i boca obloženih acetonom kao kontrola. Na kraju izlaganja, komarci su prebačeni u netretirane posude i izloženi vati namočenoj u 10% (w/v) otopini glukoze. Smrtnost je zabilježena 24 sata nakon izlaganja piretroidima i svaka 24 sata tijekom 72 sata nakon izlaganja CFP i PPF. Kako bi se procijenila osjetljivost na PPF, preživjeli komarci izloženi PPF-u i odgovarajuće negativne kontrole secirani su nakon što je zabilježena odgođena smrtnost, razvoj jajnika promatran je pomoću složenog mikroskopa, a plodnost je procijenjena prema Christophersovom stadiju razvoja jaja [28, 30]. Ako su se jajašca potpuno razvila do Christophersovog stadija V, komarci su klasificirani kao plodni, a ako jajašca nisu bila potpuno razvijena i ostala su u stadijima I–IV, komarci su klasificirani kao sterilni.
U svakoj vremenskoj točki godine, komadi veličine 30 × 30 cm izrezani su iz novih i na terenu starih mreža na mjestima navedenim u preporukama SZO [22]. Nakon rezanja, mreže su označene, umotane u aluminijsku foliju i pohranjene u hladnjaku na 4 ± 2 °C kako bi se spriječila migracija AI u tkaninu. Mreže su zatim poslane u Valonski centar za poljoprivredna istraživanja u Belgiji na kemijsku analizu kako bi se izmjerile promjene u ukupnom sadržaju AI tijekom njihovog životnog vijeka. Korištene analitičke metode (temeljene na metodama koje preporučuje Međunarodni kooperativni odbor za analizu pesticida) opisane su ranije [25, 31].
Za podatke o eksperimentalnim kolibama, ukupni broj živih/mrtvih, ujedajućih/negrizajućih i plodnih/sterilnih komaraca u različitim odjeljcima kolibe zbrajan je za svaki tretman u svakom pokusu kako bi se izračunali različiti proporcionalni ishodi (72-satna smrtnost, ugrizi, ektoparazitizam, hvatanje mrežom, plodnost) i njihovi odgovarajući intervali pouzdanosti od 95%. (CI). Razlike između tretmana za ove proporcionalne binarne ishode analizirane su korištenjem logističke regresije, dok su razlike za rezultate brojanja analizirane korištenjem negativne binomne regresije. Budući da su dva ciklusa rotacije tretmana provedena svakih 12 mjeseci, a neki tretmani su testirani kroz ispitivanja, analize prodora komaraca prilagođene su broju dana testiranja svakog tretmana. Novi ITN za svaki ishod također je analiziran kako bi se dobila jedinstvena procjena za sve vremenske točke. Uz glavnu objašnjavajuću varijablu tretmana, svaki model je uključivao kolibu, spavač, probno razdoblje, ITN indeks otvora i dan kao fiksne učinke za kontrolu varijacija zbog razlika u privlačnosti pojedinačnih spavača i koliba, sezonskih promjena, statusa mreže protiv komaraca i prekomjerne disperzije. Regresijske analize proizvele su prilagođene omjere izgleda (OR) i odgovarajuće intervale pouzdanosti od 95% za procjenu učinka nove generacije ITN-a u usporedbi s mrežom koja sadrži samo piretroide, Interceptor®, na primarne ishode smrtnosti i plodnosti komaraca. P vrijednosti iz modela također su korištene za dodjeljivanje kompaktnih slova koja označavaju statističku značajnost na razini od 5% za sve usporedbe parova primarnih i sekundarnih ishoda. Sve regresijske analize provedene su u Stata verziji 18.
Osjetljivost populacija Covese vektora tumačena je na temelju mortaliteta i plodnosti promatranih in vitro i biološkim testovima u bocama prema preporukama Svjetske zdravstvene organizacije. Rezultati kemijske analize dali su ukupni sadržaj AI u ITN fragmentima, koji je korišten za izračun stope zadržavanja AI u mrežama starim na terenu u usporedbi s novim mrežama u svakoj vremenskoj točki svake godine. Svi podaci su ručno evidentirani na standardiziranim obrascima, a zatim dvostruko uneseni u Microsoft Excel bazu podataka.
Etička povjerenstva Ministarstva zdravstva Benina (br. 6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA), Londonske škole za higijenu i tropsku medicinu (LSHTM) (br. 16237) i Svjetske zdravstvene organizacije (br. ERC.0003153) odobrili su provođenje pilot ispitivanja u kolibama koje je uključivalo volontere. Pisani informirani pristanak dobiven je od svih dobrovoljaca prije sudjelovanja u studiji. Svi su dobrovoljci primili besplatnu kemoprofilaksu kako bi se smanjio rizik od malarije, a medicinska sestra bila je na dužnosti tijekom cijelog ispitivanja kako bi procijenila svakog dobrovoljca koji je razvio simptome vrućice ili nuspojave na ispitivani proizvod.
Potpuni rezultati iz eksperimentalnih koliba, sažimajući ukupan broj živih/mrtvih, izgladnjelih/krvlju hranjenih i plodnih/sterilnih komaraca za svaku eksperimentalnu skupinu, kao i deskriptivna statistika prikazani su kao dodatni materijal (Tablica S1).
U eksperimentalnoj kolibi u Kowi, Benin, suzbijeno je hranjenje krvlju divljih komaraca Anopheles gambiae otpornih na piretroide. Podaci iz netretiranih kontrola i novih mreža prikupljeni su kroz ispitivanja kako bi se dobila jedinstvena procjena učinkovitosti. Logističkom regresijskom analizom stupci s uobičajenim slovima nisu se značajno razlikovali na razini od 5% (p > 0,05). Trake pogrešaka predstavljaju 95% intervala pouzdanosti.
Smrtnost divljih komaraca Anopheles gambiae otpornih na piretroide koji ulaze u eksperimentalnu kolibu u Kowi, Benin. Podaci iz netretiranih kontrola i novih mreža prikupljeni su kroz ispitivanja kako bi se dobila jedinstvena procjena učinkovitosti. Logističkom regresijskom analizom stupci s uobičajenim slovima nisu se značajno razlikovali na razini od 5% (p > 0,05). Trake pogrešaka predstavljaju 95% intervala pouzdanosti.
Omjer izgleda opisuje razliku u smrtnosti s mrežama protiv komaraca nove generacije u usporedbi s mrežama protiv komaraca koje sadrže samo piretroide. Isprekidana linija predstavlja omjer izgleda 1, što ukazuje da nema razlike u smrtnosti. Omjer izgleda > 1 ukazuje na veću smrtnost s mrežama protiv komaraca nove generacije. Podaci za mreže protiv komaraca nove generacije prikupljeni su kroz ispitivanja kako bi se proizvela jedinstvena procjena učinkovitosti. Trake pogrešaka predstavljaju 95% intervala pouzdanosti.
Iako je Interceptor® pokazao najnižu smrtnost od svih ispitanih ITN-ova, starenje na terenu nije negativno utjecalo na njegov utjecaj na smrtnost vektora. U stvari, novi Interceptor® rezultirao je smrtnošću od 12%, dok su mreže stare na terenu pokazale blagi napredak nakon 12 mjeseci (17%, p=0,006) i 24 mjeseca (17%, p=0,004), prije nego što su se vratile na razine slične novim mrežama nakon 36 mjeseci (11%, p=0,05). Nasuprot tome, stope smrtnosti za sljedeću generaciju mreža tretiranih insekticidima postupno su opadale tijekom vremena nakon postavljanja. Smanjenje je bilo najizraženije s Interceptor® G2, gdje se smrtnost smanjila s 58% s novim mrežicama na 36% nakon 12 mjeseci (p< 0,001), 31% nakon 24 mjeseca (str< 0,001) i 20% nakon 36 mjeseci (str< 0,001). Novi PermaNet® 3.0 rezultirao je smanjenjem smrtnosti na 37%, što se također značajno smanjilo na 20% nakon 12 mjeseci (p< 0,001), 16% nakon 24 mjeseca (str< 0,001) i 18% nakon 36 mjeseci (str< 0,001). Sličan trend primijećen je s Royal Guard®, s novom mrežicom koja je rezultirala smanjenjem smrtnosti od 33%, nakon čega je uslijedilo značajno smanjenje na 21% nakon 12 mjeseci (p< 0,001), 17% nakon 24 mjeseca (str< 0,001) i 15% nakon 36 mjeseci (str< 0,001).
Smanjenje plodnosti divljih komaraca Anopheles gambiae otpornih na piretroide koji ulaze u eksperimentalnu kolibu u Kwa, Benin. Podaci iz netretiranih kontrola i novih mreža prikupljeni su kroz ispitivanja kako bi se dobila jedinstvena procjena učinkovitosti. Stupci s uobičajenim slovima nisu se značajno razlikovali na razini od 5% (p > 0,05) logističkom regresijskom analizom. Trake pogrešaka predstavljaju 95% intervala pouzdanosti.
Omjeri izgleda opisuju razliku u plodnosti mreža protiv komaraca nove generacije u usporedbi s mrežama protiv komaraca koje sadrže samo piretroide. Isprekidana linija predstavlja omjer 1, što ukazuje da nema razlike u plodnosti. Omjeri izgleda< 1 označava veće smanjenje plodnosti s mrežama nove generacije. Podaci za mreže protiv komaraca nove generacije prikupljeni su kroz ispitivanja kako bi se proizvela jedinstvena procjena učinkovitosti. Trake pogrešaka predstavljaju 95% intervala pouzdanosti.
Vrijeme objave: 17. veljače 2025