O serie de studii pilot efectuate în colibe au fost efectuate în Khowe, sudul Beninului, pentru a evalua eficacitatea biologică a plaselor de țânțari de generație următoare, noi și testate pe teren, împotriva vectorilor malariei rezistenți la piretrine. Plasele vechi au fost îndepărtate din gospodării după 12, 24 și 36 de luni. Bucăți de pânză tăiate din ITN-uri întregi au fost analizate pentru compoziția chimică, iar în timpul fiecărui studiu au fost efectuate bioteste de sensibilitate pentru a evalua modificările rezistenței la insecticide în populația de vectori Khowe.
Interceptor® G2 a depășit alte ITN-uri, confirmând superioritatea plaselor cu piretroizi și clorfenapir față de alte tipuri de plase. Printre noile produse, toate ITN-urile de generație următoare au demonstrat o bioeficacitate mai bună decât Interceptor®; cu toate acestea, amploarea acestei îmbunătățiri a fost redusă după îmbătrânirea pe teren, datorită durabilității mai scurte a compușilor non-piretroizi. Aceste rezultate evidențiază necesitatea îmbunătățirii persistenței insecticide a ITN-urilor de generație următoare.
InsecticidPlasele de țânțari tratate cu ITN (ITN) au jucat un rol esențial în reducerea morbidității și mortalității cauzate de malarie în ultimii 20 de ani. Din 2004, peste 3 miliarde de ITN au fost distribuite în întreaga lume, iar studiile de modelare sugerează că 68% din cazurile de malarie din Africa Subsahariană au fost evitate între 2000 și 2015. Din păcate, rezistența populațiilor de vectori ai malariei la piretroizi (clasa standard de insecticide utilizate în ITN) a crescut semnificativ, amenințând eficacitatea acestei intervenții esențiale. În același timp, progresele în controlul malariei au încetinit la nivel global, o serie de țări cu povară mare de malarie înregistrând o creștere a cazurilor de malarie din 2015. Aceste tendințe au determinat dezvoltarea unei noi generații de produse ITN inovatoare, menite să abordeze amenințarea rezistenței la piretroizi și să contribuie la reducerea acestei poveri și la atingerea obiectivelor globale ambițioase.
În prezent, pe piață există trei ITN de nouă generație, fiecare combinând un piretroid cu un alt insecticid sau sinergist capabil să depășească rezistența la piretroide la vectorii malariei. În ultimii ani, au fost efectuate o serie de studii controlate randomizate cluster (RCT) pentru a evalua eficacitatea epidemiologică a acestor plase în comparație cu plasele standard care conțin doar piretroide și pentru a furniza dovezile necesare pentru a susține recomandările Organizației Mondiale a Sănătății (OMS). Plasele de pat care combină piretroidele cu piperonil butoxid (PBO), un sinergist care sporește eficacitatea piretroidelor prin inhibarea enzimelor de detoxifiere a țânțarilor, au fost primele recomandate de OMS după ce două produse (Olyset® Plus și PermaNet® 3.0) au demonstrat un impact epidemiologic superior în comparație cu plasele de pat care conțin doar piretroide în studii controlate randomizate cluster din Tanzania și Uganda. Cu toate acestea, sunt necesare mai multe date pentru a determina valoarea pentru sănătatea publică a plaselor de pat cu piretroid-PBO în Africa de Vest, unde rezistența severă la piretroide poate reduce beneficiile acestora în comparație cu plasele de pat care conțin doar piretroide.
Persistența insecticidă a MTI este de obicei evaluată prin colectarea periodică a plaselor din comunități și testarea acestora în bioteste de laborator utilizând tulpini de țânțari crescuți în insecte. Deși aceste teste sunt utile pentru caracterizarea biodisponibilității și eficacității insecticidelor pe suprafața plaselor de pat în timp, ele oferă informații limitate privind eficacitatea comparativă a diferitelor tipuri de plase de pat de generație următoare, deoarece metodele și tulpinile de țânțari utilizate trebuie adaptate la modul de acțiune al insecticidelor pe care le conțin. Testul experimental cu colibă este o abordare alternativă care poate fi utilizată pentru a evalua comparativ eficacitatea plaselor tratate cu insecticid în studiile de durabilitate în condiții care imită interacțiunile naturale dintre gazdele țânțarilor sălbatici și plasele menajere în timpul utilizării. Într-adevăr, studii recente de modelare care utilizează surogate entomologice pentru date epidemiologice au arătat că mortalitatea țânțarilor și ratele de hrănire măsurate în aceste studii pot fi utilizate pentru a prezice impactul MTI asupra incidenței și prevalenței malariei în studiile clinice randomizate (RCT) de grup. Astfel, studiile experimentale bazate pe colibe, în care ganglionii limfatici tratați cu insecticide colectați pe teren sunt incluși în studii randomizate controlate (RCT) în cluster, pot oferi date valoroase privind bioeficacitatea comparativă și persistența insecticidă a ganglionilor limfatici tratați cu insecticide pe durata lor de viață așteptată și pot ajuta la interpretarea rezultatelor epidemiologice ale acestor studii.
Testul experimental al colibei este o simulare standardizată a locuirii umane, recomandată de Organizația Mondială a Sănătății pentru evaluarea eficacității plaselor de țânțari tratate cu insecticide. Aceste teste reproduc condițiile reale de expunere pe care le întâlnesc gazdele de țânțari atunci când interacționează cu plasele de pat din gospodării și, prin urmare, reprezintă o abordare foarte potrivită pentru evaluarea eficacității biologice a plaselor de pat folosite pe durata lor de viață așteptată.
Acest studiu a evaluat eficacitatea entomologică a trei tipuri diferite de plase de țânțari insecticide de nouă generație (PermaNet® 3.0, Royal Guard® și Interceptor® G2) în condiții de teren în grajduri experimentale și le-a comparat cu o plasă standard doar cu piretrină (Interceptor®). Toate aceste plase de țânțari tratate cu insecticid sunt incluse în lista precalificată a OMS pentru controlul vectorilor. Caracteristicile detaliate ale fiecărei plase de țânțari sunt prezentate mai jos:
În martie 2020, o campanie de distribuție la scară largă a plaselor de țânțari cultivate pe teren a fost desfășurată în satele de colibe din prefectura Zou, sudul Beninului, pentru studii pilot în colibe. Plasele de pat Interceptor®, Royal Guard® și Interceptor® G2 au fost selectate din grupuri selectate aleatoriu în municipalitățile Kove, Zagnanado și Ouinhi, ca parte a unui studiu observațional privind durabilitatea, integrat într-un studiu randomizat controlat (RCT) de cluster pentru a evalua eficacitatea epidemiologică a plaselor de pat tratate dual cu insecticid. Plasele de țânțari PermaNet® 3.0 au fost colectate în satul Avokanzun, lângă orașele Jija și Bohicon (7°20′ N, 1°56′ E) și distribuite simultan cu plasele de țânțari RCT de cluster în timpul campaniei în masă din 2020 a Programului Național de Control al Malariei. Figura 1 prezintă locațiile grupurilor/satelor de studiu unde au fost colectate diferitele tipuri de ITN în raport cu siturile experimentale ale colibelor.
Un studiu pilot în colibe a fost efectuat pentru a compara performanța entomologică a MTI-urilor Interceptor®, PermaNet® 3.0, Royal Guard® și Interceptor® G2 atunci când au fost scoase din gospodării la 12, 24 și 36 de luni după diseminare. La fiecare moment anual, performanța MTI-urilor vechi pe teren a fost comparată cu plase noi, neutilizate, din fiecare tip, și cu plase netratate ca martor negativ. La fiecare moment anual, un total de 54 de probe repetate de MTI-uri vechi pe teren și 6 MTI-uri noi din fiecare tip au fost testate în 1 sau 2 studii repetate în colibe, cu rotație zilnică a tratamentelor. Înainte de fiecare studiu în colibe, indicele mediu de porozitate al plaselor vechi pe teren din fiecare tip de MTI a fost măsurat, conform recomandărilor OMS. Pentru a simula uzura cauzată de utilizarea zilnică, toate MTI-urile noi și plasele de control netratate au fost perforate cu șase găuri de 4 x 4 cm: două în fiecare panou lateral lung și câte una în fiecare panou lateral scurt, în conformitate cu recomandările OMS. Plasa de țânțari a fost instalată în interiorul colibei prin legarea marginilor tablelor de acoperiș cu frânghii de cuie în colțurile superioare ale pereților colibei. Următoarele tratamente au fost evaluate în fiecare test cu colibă:
Plasele cultivate în câmp au fost evaluate în colibele experimentale în același an în care plasele au fost îndepărtate. Testele în colibele au fost efectuate în același loc din mai până în septembrie 2021, din aprilie până în iunie 2022 și din mai până în iulie 2023, plasele fiind îndepărtate după 12, 24 și respectiv 36 de luni. Fiecare studiu a durat un ciclu complet de tratament (54 de nopți pe parcursul a 9 săptămâni), cu excepția perioadei de 12 luni, când au fost efectuate două cicluri de tratament consecutive pentru a crește dimensiunea eșantionului de țânțari. Urmând un design în pătrat latin, tratamentele au fost rotate săptămânal între colibele experimentale pentru a controla efectele locației colibelor, în timp ce voluntarii au fost rotați zilnic pentru a controla diferențele în atractivitatea țânțarilor de către gazdele individuale. Țânțarii au fost colectați 6 zile pe săptămână; în ziua 7, înainte de următorul ciclu de rotație, colibele au fost curățate și ventilate pentru a preveni infestarea.
Criteriile principale de evaluare a eficacității pentru tratamentul experimental în cabană împotriva țânțarilor Anopheles gambiae rezistenți la piretroizi și compararea ITN de generație următoare cu plasa Interceptor® numai cu piretroizi au fost:
Criteriile de evaluare secundare ale eficacității pentru tratamentul experimental în cabană împotriva țânțarilor Anopheles gambiae rezistenți la piretroizi au fost următoarele:
Izolare (%) – reducerea ratei de intrare în grupul tratat în comparație cu grupul netratat. Calculul este următorul:
unde Tu este numărul de țânțari incluși în grupul de control netratat, iar Tt este numărul de țânțari incluși în grupul tratat.
Rata de agitare (%) – Rata de agitare datorată potențialei iritații cauzate de tratament, exprimată ca proporție a țânțarilor colectați pe balcon.
Coeficientul de supresie a sugerii de sânge (%) reprezintă reducerea proporției de țânțari care sugă sânge din grupul tratat, comparativ cu grupul de control netratat. Metoda de calcul este următoarea: unde Bfu este proporția de țânțari care sugă sânge din grupul de control netratat, iar Bft este proporția de țânțari care sugă sânge din grupul tratat.
Reducerea fertilității (%) — reducerea proporției de țânțari fertili din grupul tratat în comparație cu grupul de control netratat. Metoda de calcul este următoarea: unde Fu este proporția de țânțari fertili din grupul de control netratat, iar Ft este proporția de țânțari fertili din grupul tratat.
Pentru a monitoriza modificările profilului de rezistență al populațiilor de vectori Covè în timp, OMS a efectuat bioteste in vitro și în flacon în același an al fiecărui studiu experimental cu cabană (2021, 2022, 2023) pentru a evalua susceptibilitatea la AI în ITN-urile studiate și pentru a informa interpretarea rezultatelor. În studiile in vitro, țânțarii au fost expuși la hârtii de filtru tratate cu concentrații definite de alfa-cipermetrină (0,05%) și deltametrină (0,05%) și la sticle acoperite cu concentrații definite de CFP (100 μg/sticlă) și PPF (100 μg/sticlă) pentru a evalua susceptibilitatea la aceste insecticide. Intensitatea rezistenței la piretroizi a fost investigată prin expunerea țânțarilor la concentrații diferențiale de 5 ori (0,25%) și 10 ori (0,50%) de α-cipermetrină și deltametrină. În cele din urmă, contribuția sinergiei PBO și a supraexprimării citocromului P450 monooxigenazei (P450) la rezistența la piretroizi a fost evaluată prin preexpunerea țânțarilor la concentrații diferențiate de α-cipermetrină (0,05%) și deltametrină (0,05%) și preexpunerea la PBO (4%). Hârtia de filtru utilizată pentru testul în tub al OMS a fost achiziționată de la Universiti Sains Malaysia. Flacoanele de testare biotest OMS utilizând CFP și PPF au fost preparate conform recomandărilor OMS.
Țânțarii utilizați pentru bioteste au fost colectați în stadiul larvar din locurile de reproducere din apropierea colibelor experimentale și apoi crescuți până la stadiul de adulți. La fiecare moment, cel puțin 100 de țânțari au fost expuși la fiecare tratament timp de 60 de minute, cu 4 replici per tub/sticlă și aproximativ 25 de țânțari per tub/sticlă. Pentru expunerile la piretroizi și CFP, s-au utilizat țânțari nehrăniți în vârstă de 3-5 zile, în timp ce pentru PPF, s-au utilizat țânțari sugători de sânge în vârstă de 5-7 zile pentru a stimula oogeneza și a evalua efectul PPF asupra reproducerii țânțarilor. Expunerile paralele au fost efectuate folosind hârtie de filtru impregnată cu ulei de silicon, PBO pur (4%) și sticle acoperite cu acetonă ca martori. La sfârșitul expunerii, țânțarii au fost transferați în recipiente netratate și expuși la vată înmuiată în soluție de glucoză 10% (g/v). Mortalitatea a fost înregistrată la 24 de ore după expunerea la piretroizi și la fiecare 24 de ore timp de 72 de ore după expunerea la CFP și PPF. Pentru a evalua susceptibilitatea la PPF, țânțarii expuși la PPF supraviețuitori și controalele negative corespunzătoare au fost disecați după înregistrarea mortalității întârziate, dezvoltarea ovariană a fost observată folosind un microscop compus, iar fertilitatea a fost evaluată în funcție de stadiul Christophers de dezvoltare a ouălor [28, 30]. Dacă ouăle s-au dezvoltat complet până la stadiul Christophers V, țânțarii au fost clasificați ca fertili, iar dacă ouăle nu erau complet dezvoltate și au rămas în stadiile I-IV, țânțarii au fost clasificați ca sterili.
În fiecare moment al anului, au fost tăiate bucăți de 30 × 30 cm din plase noi și vechi în câmp, în locațiile specificate în recomandările OMS [22]. După tăiere, plasele au fost etichetate, învelite în folie de aluminiu și depozitate la frigider la 4 ± 2 °C pentru a preveni migrarea IA în materialul textil. Plasele au fost apoi trimise la Centrul Valon de Cercetare Agricolă din Belgia pentru analiză chimică, în vederea măsurării modificărilor conținutului total de IA pe parcursul duratei lor de viață. Metodele analitice utilizate (bazate pe metodele recomandate de Comitetul Internațional de Cooperare pentru Analiza Pesticidelor) au fost descrise anterior [25, 31].
Pentru datele studiului experimental privind colibele, numărul total de țânțari vii/morți, mușcători/nemușcători și fertili/sterili din diferitele compartimente ale colibelelor a fost însumat pentru fiecare tratament din fiecare studiu pentru a calcula diversele rezultate proporționale (mortalitate la 72 de ore, mușcături, ectoparazitism, prindere în plasă, fertilitate) și intervalele de încredere de 95% (IC) corespunzătoare. Diferențele dintre tratamente pentru aceste rezultate binare proporționale au fost analizate utilizând regresia logistică, în timp ce diferențele pentru rezultatele numărului au fost analizate utilizând regresia binomială negativă. Deoarece au fost efectuate două cicluri de rotație a tratamentului la fiecare 12 luni și unele tratamente au fost testate în cadrul studiilor, analizele de penetrare a țânțarilor au fost ajustate în funcție de numărul de zile în care a fost testat fiecare tratament. Noul ITN pentru fiecare rezultat a fost, de asemenea, analizat pentru a obține o singură estimare pentru toate punctele de timp. Pe lângă principala variabilă explicativă a tratamentului, fiecare model a inclus coliba, persoana care doarme, perioada de studiu, indicele de deschidere ITN și ziua ca efecte fixe pentru a controla variația datorată diferențelor în ceea ce privește atractivitatea individuală a persoanei care doarme și a colibei, sezonalitatea, starea plasei de țânțari și dispersia excesivă. Analizele de regresie au produs rapoarte de șanse (OR) ajustate și intervale de încredere de 95% corespunzătoare pentru a estima efectul ITN de nouă generație, comparativ cu plasa doar cu piretroizi, Interceptor®, asupra rezultatelor primare privind mortalitatea și fecunditatea țânțarilor. Valorile P din modele au fost, de asemenea, utilizate pentru a atribui litere compacte care indică semnificație statistică la nivelul de 5% pentru toate comparațiile perechi ale rezultatelor primare și secundare. Toate analizele de regresie au fost efectuate în Stata versiunea 18.
Sensibilitatea populațiilor de vectori Covese a fost interpretată pe baza mortalității și fecundității observate in vitro și prin bioteste în sticlă, conform recomandărilor Organizației Mondiale a Sănătății. Rezultatele analizelor chimice au furnizat conținutul total de AI în fragmentele de ITN, care a fost utilizat pentru a calcula rata de retenție a AI în plasele învechite pe teren, comparativ cu plasele noi, la fiecare moment în fiecare an. Toate datele au fost înregistrate manual pe formulare standardizate și apoi introduse dublu într-o bază de date Microsoft Excel.
Comitetele de etică ale Ministerului Sănătății din Benin (nr. 6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA), ale Școlii de Igienă și Medicină Tropicală din Londra (LSHTM) (nr. 16237) și ale Organizației Mondiale a Sănătății (nr. ERC.0003153) au aprobat desfășurarea unui studiu pilot în cabinet, la care au fost implicați voluntari. Înainte de participarea la studiu, a fost obținut consimțământul informat în scris de la toți voluntarii. Toți voluntarii au primit chimioprofilaxie gratuită pentru a reduce riscul de malarie, iar o asistentă medicală a fost de serviciu pe tot parcursul studiului pentru a evalua orice voluntar care a dezvoltat simptome de febră sau o reacție adversă la produsul testat.
Rezultatele complete din barăcile experimentale, care rezumă numărul total de țânțari vii/morți, înfometați/hrăniți cu sânge și fertili/sterili pentru fiecare grup experimental, precum și statisticile descriptive sunt prezentate ca material suplimentar (Tabelul S1).
Într-o colibă experimentală din Kowa, Benin, hrănirea cu sânge a țânțarilor Anopheles gambiae sălbatici rezistenți la piretroizi a fost suprimată. Datele provenite de la grupurile de control netratate și de la plasele noi au fost reunite în cadrul studiilor pentru a oferi o singură estimare a eficacității. Prin analiza de regresie logistică, coloanele cu litere comune nu au fost semnificativ diferite la nivelul de 5% (p > 0,05). Barele de eroare reprezintă intervale de încredere de 95%.
Mortalitatea țânțarilor sălbatici Anopheles gambiae rezistenți la piretroizi care intră într-o colibă experimentală din Kowa, Benin. Datele provenite de la grupurile de control netratate și de la plasele noi au fost reunite în cadrul studiilor pentru a oferi o singură estimare a eficacității. Prin analiza de regresie logistică, coloanele cu litere comune nu au fost semnificativ diferite la nivelul de 5% (p > 0,05). Barele de eroare reprezintă intervale de încredere de 95%.
Raportul de probabilitate descrie diferența de mortalitate în cazul plaselor de țânțari de nouă generație comparativ cu plasele de țânțari care conțin exclusiv piretroizi. Linia punctată reprezintă un raport de probabilitate de 1, indicând lipsa unei diferențe de mortalitate. Un raport de probabilitate > 1 indică o mortalitate mai mare în cazul plaselor de țânțari de nouă generație. Datele pentru plasele de țânțari de nouă generație au fost reunite în toate studiile pentru a produce o singură estimare a eficacității. Barele de eroare reprezintă intervale de încredere de 95%.
Deși Interceptor® a demonstrat cea mai mică mortalitate dintre toate plasele tratate cu insecticide (MTI) testate, îmbătrânirea pe teren nu a avut un impact negativ asupra mortalității vectorilor. De fapt, noul Interceptor® a dus la o mortalitate de 12%, în timp ce plasele tratate pe teren au arătat o ușoară îmbunătățire la 12 luni (17%, p=0,006) și 24 de luni (17%, p=0,004), înainte de a reveni la niveluri similare cu plasele noi la 36 de luni (11%, p=0,05). În schimb, ratele mortalității pentru următoarea generație de plase tratate cu insecticide au scăzut treptat în timp, după utilizare. Reducerea a fost cea mai pronunțată în cazul Interceptor® G2, unde mortalitatea a scăzut de la 58% cu noile plase la 36% la 12 luni (p< 0,001), 31% la 24 de luni (p< 0,001) și 20% la 36 de luni (p< 0,001). Noul PermaNet® 3.0 a dus la o reducere a mortalității la 37%, care a scăzut semnificativ și la 20% la 12 luni (p< 0,001), 16% la 24 de luni (p< 0,001) și 18% la 36 de luni (p< 0,001). O tendință similară a fost observată și în cazul Royal Guard®, noua plasă rezultând o reducere cu 33% a mortalității, urmată de o reducere semnificativă la 21% la 12 luni (p< 0,001), 17% la 24 de luni (p< 0,001) și 15% la 36 de luni (p< 0,001).
Reducerea fecundității țânțarilor sălbatici Anopheles gambiae rezistenți la piretroizi care intră într-o colibă experimentală din Kwa, Benin. Datele provenite de la grupurile de control netratate și de la plasele noi au fost reunite în cadrul studiilor pentru a oferi o singură estimare a eficacității. Barele cu litere comune nu au fost semnificativ diferite la nivelul de 5% (p > 0,05) prin analiza de regresie logistică. Barele de eroare reprezintă intervale de încredere de 95%.
Raporturile de probabilitate descriu diferența de fertilitate între plasele de țânțari de nouă generație și plasele de țânțari cu conținut exclusiv de piretroizi. Linia punctată reprezintă un raport de 1, indicând lipsa unei diferențe de fertilitate. Raporturile de probabilitate< 1 indică o reducere mai mare a fertilității cu plasele de țânțari de nouă generație. Datele pentru plasele de țânțari de nouă generație au fost reunite în cadrul studiilor clinice pentru a produce o singură estimare a eficacității. Barele de eroare reprezintă intervale de încredere de 95%.
Data publicării: 17 februarie 2025