En serie kojbaserade pilotförsök genomfördes i Khowe, södra Benin, för att utvärdera den biologiska effekten av nya och fälttestade nästa generations myggnät mot pyretrinresistenta malariavektorer. Fältåldrade nät togs bort från hushållen efter 12, 24 och 36 månader. Webbbitar skurna från hela ITN analyserades för kemisk sammansättning och känslighetsbioanalyser utfördes under varje försök för att bedöma förändringar i insekticidresistens i Khowe-vektorpopulationen.
Interceptor® G2 överträffade andra ITN, vilket bekräftar överlägsenheten hos pyretroid- och klorfenapyrnät jämfört med andra nättyper. Bland de nya produkterna visade alla nästa generations ITN bättre bioeffektivitet än Interceptor®; omfattningen av denna förbättring reducerades emellertid efter fältåldring på grund av den kortare hållbarheten hos icke-pyretroida föreningar. Dessa resultat belyser behovet av att förbättra den insekticida beständigheten hos nästa generations ITN.
Insekticid-behandlade myggnät (ITN) har spelat en avgörande roll för att minska malariasjuklighet och dödlighet under de senaste 20 åren. Sedan 2004 har mer än 3 miljarder ITN distribuerats över hela världen, och modellstudier tyder på att 68 % av malariafallen i Afrika söder om Sahara avvärjdes mellan 2000 och 2015. Tyvärr har resistensen hos malariavektorpopulationer mot pyretroider (standardklassen av insekticider som används i ITNs) ökat avsevärt, vilket hotar effektiviteten av denna viktiga intervention. Samtidigt har framstegen inom malariakontroll avtagit globalt, med ett antal länder med hög börda som har upplevt en ökning av malariafall sedan 2015. Dessa trender har drivit utvecklingen av en ny generation av innovativa ITN-produkter som syftar till att ta itu med hotet om pyretroidresistens och hjälpa till att minska denna börda och uppnå ambitiösa globala mål.
Det finns för närvarande tre nya generationens ITN på marknaden, som var och en kombinerar en pyretroid med en annan insekticid eller synergist som kan övervinna pyretroidresistens i malariavektorer. Under de senaste åren har ett antal kluster randomiserade kontrollerade studier (RCT) genomförts för att bedöma den epidemiologiska effektiviteten av dessa nät jämfört med standardnät för pyretroid och för att tillhandahålla nödvändiga bevis för att stödja Världshälsoorganisationens (WHO) rekommendationer. Sängnät som kombinerar pyretroider med piperonylbutoxid (PBO), en synergist som förbättrar effektiviteten av pyretroider genom att hämma myggavgiftningsenzymer, var de första som rekommenderades av WHO efter att två produkter (Olyset® Plus och PermaNet® 3.0) visade överlägsen epidemiologisk effekt i Tanzanias randomiserade kontrollbehandlade tri-onkluster-nettrosid-konklusiva nät. och Uganda. Det behövs dock mer data för att fastställa folkhälsovärdet av pyretroid-PBO-bäddnät i Västafrika, där svår pyretroidresistens kan minska fördelarna jämfört med pyretroid-enbart sängnät.
Den insekticida persistensen av ITNs bedöms vanligtvis genom att regelbundet samla in nät från samhällen och testa dem i laboratoriebioanalyser med användning av insektsuppfödda myggstammar. Även om dessa analyser är användbara för att karakterisera biotillgängligheten och effektiviteten av insekticider på ytan av sängnät över tid, ger de begränsad information om den jämförande effektiviteten av olika typer av nästa generations sängnät eftersom metoderna och myggstammarna som används måste anpassas till verkningssättet för de insekticider som de innehåller. Det experimentella hydtestet är ett alternativt tillvägagångssätt som kan användas för att jämförande utvärdera effektiviteten av insekticidbehandlade nät i hållbarhetsstudier under förhållanden som efterliknar den naturliga interaktionen mellan vilda myggvärdar och hushållsnät under användning. Faktum är att nya modelleringsstudier som använder entomologiska surrogat för epidemiologiska data har visat att myggdödlighet och utfodringshastigheter som mäts i dessa försök kan användas för att förutsäga effekten av ITN på malariaincidens och prevalens i kluster-RCT. Således kan kojbaserade experimentella försök där fältinsamlade insekticidbehandlade lymfkörtlar ingår i kluster-RCT:er ge värdefulla data om den jämförande bioeffektiviteten och insekticidbeständigheten hos insekticidbehandlade lymfkörtlar under deras förväntade livslängd, och hjälpa till att tolka de epidemiologiska resultaten av dessa studier.
Det experimentella hydtestet är en standardiserad simulerad mänsklig bostad som rekommenderas av Världshälsoorganisationen för att utvärdera effektiviteten av insekticidbehandlade myggnät. Dessa tester replikerar de verkliga exponeringsförhållandena som myggvärdar möter när de interagerar med hushållsnät och är därför ett mycket lämpligt tillvägagångssätt för att bedöma den biologiska effektiviteten av använda sängnät över deras förväntade livslängd.
Denna studie utvärderade den entomologiska effektiviteten av tre olika typer av ny generation insekticida myggnät (PermaNet® 3.0, Royal Guard® och Interceptor® G2) under fältförhållanden i experimentladugårdar och jämförde dem med ett standardnät som endast innehåller pyretrin (Interceptor®). Alla dessa insekticidbehandlade myggnät ingår i WHO:s prekvalificerade lista för vektorkontroll. Detaljerade egenskaper för varje myggnät ges nedan:
I mars 2020 genomfördes en storskalig distributionskampanj av åldrade myggnät i hyddor i Zou Prefecture, södra Benin, för pilotförsök i hyddor. Interceptor®, Royal Guard® och Interceptor® G2 bäddnät valdes från slumpmässigt utvalda kluster i kommunerna Kove, Zagnanado och Ouinhi som en del av en observationsstudie av hållbarhet inbäddad i ett kluster RCT för att bedöma den epidemiologiska effektiviteten av dubbla insekticidbehandlade bäddnät. PermaNet® 3.0 myggnät samlades in i byn Avokanzun nära Jija och Bohicon townships (7°20′ N, 1°56′ E) och distribuerades samtidigt med RCT-klustermyggnät under 2020 års masskampanj av National Malaria Control Programme. Figur 1 visar placeringen av studieklustren/byarna där de olika ITN-typerna samlades in i förhållande till försökshydorna.
Ett pilotförsök genomfördes för att jämföra den entomologiska prestandan för Interceptor®, PermaNet® 3.0, Royal Guard® och Interceptor® G2 ITN när de avlägsnades från hushållen 12, 24 och 36 månader efter spridning. Vid varje årlig tidpunkt jämfördes prestanda för åldrade ITN:er i fält med nya, oanvända nät av varje typ och obehandlade nät som en negativ kontroll. Vid varje årlig tidpunkt testades totalt 54 replikatprover av fältåldrade ITN:er och 6 nya ITN:er av varje typ i 1 eller 2 replikathydförsök med daglig rotation av behandlingar. Före varje stugförsök mättes det genomsnittliga porositetsindexet för de åldrade åkernäten av varje ITN-typ enligt WHO:s rekommendationer. För att simulera slitage från daglig användning perforerades alla nya ITN:er och obehandlade kontrollnät med sex hål på 4 x 4 cm: två i varje lång sidopanel och ett i varje kort sidopanel, i enlighet med WHO:s rekommendationer. Myggnätet installerades inne i kojan genom att kanterna på takplåtarna med rep knöts fast i spikar i hyddans övre hörn. Följande behandlingar utvärderades i varje stugförsök:
Fältåldrade nät utvärderades i försökshyddor samma år som näten togs bort. Kodförsök genomfördes på samma plats från maj till september 2021, april till juni 2022 och maj till juli 2023, med nät borttagna efter 12, 24 respektive 36 månader. Varje försök varade i en komplett behandlingscykel (54 nätter under 9 veckor), förutom 12 månader, då två på varandra följande behandlingscykler genomfördes för att öka myggprovets storlek. Efter en latinsk kvadratisk design, roterades behandlingar varje vecka mellan experimenthyddor för att kontrollera effekterna av hyddans läge, medan frivilliga roterades dagligen för att kontrollera skillnader i myggornas attraktionskraft hos enskilda värdar. Myggor samlades in 6 dagar per vecka; på dag 7, före nästa rotationscykel, rengjordes och ventilerades hyddor för att förhindra angrepp.
De primära effektmåtten för den experimentella husbehandlingen mot pyretroidresistenta Anopheles gambiae-myggor och jämförelsen av nästa generations ITN med Interceptor®-nätet som endast innehåller pyretroid var:
Sekundära effektmått för den experimentella hyddabehandlingen mot pyretroidresistenta Anopheles gambiae-myggor var följande:
Inneslutning (%) – minskning av inträdesfrekvensen i den behandlade gruppen jämfört med den obehandlade gruppen. Beräkningen är som följer:
där Tu är antalet myggor som ingår i den obehandlade kontrollgruppen och Tt är antalet myggor som ingår i den behandlade gruppen.
Churn Rate (%) – Churn rate på grund av potentiell irritation från behandlingen, uttryckt som andelen myggor som samlats på balkongen.
. Blodsugande suppressionskoefficient (%) är minskningen av andelen blodsugande myggor i den behandlade gruppen jämfört med den obehandlade kontrollgruppen. Beräkningsmetoden är följande: där Bfu är andelen blodsugande myggor i den obehandlade kontrollgruppen och Bft är andelen blodsugande myggor i den behandlade gruppen.
Reduktion i fertilitet (%) — minskningen av andelen fertila myggor i den behandlade gruppen jämfört med den obehandlade kontrollen. Beräkningsmetoden är följande: där Fu är andelen fertila myggor i den obehandlade kontrollgruppen och Ft är andelen fertila myggor i den behandlade gruppen.
För att övervaka förändringar i resistensprofilen för Covè-vektorpopulationer över tid, genomförde WHO bioanalyser in vitro och flaskor samma år som varje försökshytt (2021, 2022, 2023) för att bedöma känsligheten för AI i de ITN som studeras och för att informera om tolkningen av resultaten. I in vitro-studierna exponerades myggor för filterpapper behandlade med definierade koncentrationer av alfa-cypermetrin (0,05 %) och deltametrin (0,05 %), och för flaskor belagda med definierade koncentrationer av CFP (100 μg/flaska) och PPF (100 μg/flaska) för att bedöma dessa mottaglighet. Intensiteten av pyretroidresistens undersöktes genom att exponera myggor för 5-faldiga (0,25 %) och 10-faldiga (0,50 %) differentiella koncentrationer av a-cypermetrin och deltametrin. Slutligen utvärderades bidraget från PBO-synergi och cytokrom P450 monooxygenas (P450) överuttryck till pyretroidresistens genom att förexponera myggor för olika koncentrationer av α-cypermetrin (0,05%) och deltametrin (0,05%) och förexponering för PBO (4%). Filterpapperet som användes för WHO-rörtestet köptes från Universiti Sains Malaysia. WHO:s bioassaytestflaskor med användning av CFP och PPF framställdes enligt WHO:s rekommendationer.
Myggor som användes för bioanalyser samlades in i larvstadiet från häckningsplatser nära försökshydorna och föds sedan upp till vuxna. Vid varje tidpunkt exponerades minst 100 myggor för varje behandling under 60 minuter, med 4 replikat per tub/flaska och cirka 25 myggor per tub/flaska. För pyretroid- och CFP-exponeringar användes 3–5 dagar gamla outfodrade myggor, medan för PPF användes 5–7 dagar gamla blodsugande myggor för att stimulera oogenes och bedöma effekten av PPF på myggans reproduktion. Parallella exponeringar utfördes med silikonoljeimpregnerat filterpapper, ren PBO (4%) och acetonbelagda flaskor som kontroller. Vid slutet av exponeringen överfördes myggor till obehandlade behållare och exponerades för bomullsull indränkt i 10 % (vikt/volym) glukoslösning. Dödligheten registrerades 24 timmar efter exponering för pyretroider och var 24:e timme i 72 timmar efter exponering för CFP och PPF. För att bedöma känslighet för PPF, dissekerades överlevande PPF-exponerade myggor och motsvarande negativa kontroller efter att fördröjd dödlighet registrerats, äggstocksutveckling observerades med hjälp av ett sammansatt mikroskop och fertilitet bedömdes enligt Christophers stadium av äggutveckling [28, 30]. Om äggen utvecklades fullt till Christophers stadium V klassificerades myggorna som fertila, och om äggen inte var fullt utvecklade och förblev i stadier I–IV klassificerades myggorna som sterila.
Vid varje tidpunkt på året skars 30 × 30 cm bitar från nya och fältåldrade nät på de platser som anges i WHO:s rekommendationer [22]. Efter kapning märktes näten, lindades in i aluminiumfolie och förvarades i kylskåp vid 4 ± 2 °C för att förhindra AI-migrering in i tyget. Näten skickades sedan till Walloon Agricultural Research Centre i Belgien för kemisk analys för att mäta förändringar i det totala AI-innehållet under deras livslängd. De analytiska metoder som används (baserade på de metoder som rekommenderas av International Cooperative Committee for Pesticide Analysis) har beskrivits tidigare [25, 31].
För försöksdata från försökshyddan summerades det totala antalet levande/döda, bitande/icke-bitande och fertila/sterila myggor i de olika hyddfacken för varje behandling i varje försök för att beräkna de olika proportionella utfallen (72-timmarsdödlighet, bitande, ektoparasitism, nettoinfångning och deras konfidensitet 9). Skillnader mellan behandlingar för dessa proportionella binära utfall analyserades med logistisk regression, medan skillnader för räkningsresultat analyserades med negativ binomial regression. Eftersom två behandlingsrotationscykler utfördes var 12:e månad och vissa behandlingar testades över försök, justerades myggpenetrationsanalyser för antalet dagar varje behandling testades. Det nya ITN för varje utfall analyserades också för att få en enda uppskattning för alla tidpunkter. Förutom den huvudsakliga förklaringsvariabeln för behandlingen inkluderade varje modell hydda, sovhytt, försöksperiod, ITN-bländarindex och dag som fasta effekter för att kontrollera variationen på grund av skillnader i individuell sovhytts och hyddas attraktivitet, säsongsvariation, myggnätsstatus och överskottsspridning. Regressionsanalyser producerade justerade oddskvoter (OR) och motsvarande 95 % konfidensintervall för att uppskatta effekten av den nya generationens ITN jämfört med det pyretroidbaserade nätet, Interceptor®, på de primära resultaten av myggdödlighet och fekunditet. P-värden från modellerna användes också för att tilldela kompakta bokstäver som indikerar statistisk signifikans på 5%-nivån för alla parvisa jämförelser av de primära och sekundära resultaten. Alla regressionsanalyser utfördes i Stata version 18.
Känsligheten hos Covese-vektorpopulationer tolkades baserat på dödlighet och fruktsamhet som observerats in vitro och flaskbioanalyser enligt Världshälsoorganisationens rekommendationer. Kemiska analysresultat gav totalt AI-innehåll i ITN-fragment, som användes för att beräkna AI-retentionsgraden i fältåldrade nät jämfört med nya nät vid varje tidpunkt varje år. All data registrerades manuellt på standardiserade formulär och dubbelinlades sedan i en Microsoft Excel-databas.
Etikkommittéerna vid hälsoministeriet i Benin (nr. 6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA), London School of Hygiene & Tropical Medicine (LSHTM) (nr 16237) och Världshälsoorganisationen (nr. ERC.0003153) godkände genomförandet av ett försök med pilothyddor som involverade frivilliga. Skriftligt informerat samtycke erhölls från alla frivilliga före deltagande i studien. Alla frivilliga fick gratis kemoprofylax för att minska risken för malaria, och en sjuksköterska var i tjänst under hela försöket för att bedöma alla frivilliga som utvecklade febersymptom eller en negativ reaktion på testprodukten.
Fullständiga resultat från försökshydorna, som sammanfattar det totala antalet levande/döda, svälta/blodmatade och fertila/sterila myggor för varje experimentgrupp, samt beskrivande statistik presenteras som kompletterande material (tabell S1).
I en försökshydda i Kowa, Benin, undertrycktes blodmatning av vilda pyretroidresistenta Anopheles gambiae-myggor. Data från obehandlade kontroller och nya nät poolades över försök för att ge en enda effektuppskattning. Genom logistisk regressionsanalys var kolumner med vanliga bokstäver inte signifikant olika på 5%-nivån (p > 0,05). Felstaplar representerar 95 % konfidensintervall.
Dödlighet av vilda pyretroid-resistenta Anopheles gambiae-myggor som går in i en experimenthydda i Kowa, Benin. Data från obehandlade kontroller och nya nät poolades över försök för att ge en enda uppskattning av effektiviteten. Genom logistisk regressionsanalys var kolumner med vanliga bokstäver inte signifikant olika på 5%-nivån (p > 0,05). Felstaplar representerar 95 % konfidensintervall.
Oddskvoten beskriver skillnaden i dödlighet med den nya generationens myggnät jämfört med myggnät som endast innehåller pyretroid. Den prickade linjen representerar en oddskvot på 1, vilket indikerar ingen skillnad i dödlighet. En oddskvot > 1 indikerar högre dödlighet med den nya generationens myggnät. Data för den nya generationens myggnät poolades över försök för att producera en enda uppskattning av effektiviteten. Felstaplar representerar 95 % konfidensintervall.
Även om Interceptor® visade den lägsta dödligheten av alla testade ITN, påverkade fältets åldrande inte dess inverkan på vektordödligheten negativt. Faktum är att nya Interceptor® resulterade i 12 % dödlighet, medan fältåldrade nät visade en liten förbättring efter 12 månader (17 %, p=0,006) och 24 månader (17 %, p=0,004), innan de återgick till nivåer liknande nya nät efter 36 månader (11 %, p=0,05). Däremot minskade dödligheten för nästa generation av insekticidbehandlade nät gradvis över tiden efter utplaceringen. Minskningen var mest uttalad med Interceptor® G2, där dödligheten minskade från 58 % med de nya maskorna till 36 % vid 12 månader (s.< 0,001), 31 % vid 24 månader (s< 0,001) och 20 % vid 36 månader (s< 0,001). Den nya PermaNet® 3.0 resulterade i en minskning av dödligheten till 37 %, som också minskade markant till 20 % efter 12 månader (s.< 0,001), 16 % vid 24 månader (s< 0,001) och 18 % vid 36 månader (s< 0,001). En liknande trend observerades med Royal Guard®, där det nya nätet resulterade i en 33 % minskning av dödligheten, följt av en signifikant minskning till 21 % vid 12 månader (p< 0,001), 17 % vid 24 månader (s< 0,001) och 15 % vid 36 månader (s< 0,001).
Minskad fruktbarhet av vilda pyretroidresistenta Anopheles gambiae-myggor som går in i en experimenthydda i Kwa, Benin. Data från obehandlade kontroller och nya nät poolades över försök för att ge en enda uppskattning av effektiviteten. Staplar med vanliga bokstäver var inte signifikant olika på 5%-nivån (p > 0,05) genom logistisk regressionsanalys. Felstaplar representerar 95 % konfidensintervall.
Oddskvoter beskriver skillnaden i fertilitet med den nya generationens myggnät jämfört med myggnät som endast innehåller pyretroider. Den streckade linjen representerar ett förhållande på 1, vilket indikerar ingen skillnad i fertilitet. Oddskvoter< 1 indikerar en större minskning av fertiliteten med nya generationens nät. Data för den nya generationens myggnät poolades över försök för att producera en enda uppskattning av effektiviteten. Felstaplar representerar 95 % konfidensintervall.
Posttid: 2025-02-17