'n Reeks hutte-gebaseerde loodsproewe is in Khowe, suidelike Benin, uitgevoer om die biologiese doeltreffendheid van nuwe en veldgetoetste volgende-generasie muskietnette teen piretrien-weerstandige malariavektore te evalueer. Veldverouderde nette is na 12, 24 en 36 maande uit huishoudings verwyder. Webstukke wat van hele ITN'e gesny is, is vir chemiese samestelling geanaliseer en vatbaarheidsbioassays is tydens elke proefneming uitgevoer om veranderinge in insekdoderweerstand in die Khowe-vektorpopulasie te bepaal.
Interceptor® G2 het ander ITN'e oortref, wat die superioriteit van piretroïed- en chlorfenapirnette bo ander nettipes bevestig. Onder die nuwe produkte het alle volgende-generasie ITN'e beter biodoeltreffendheid as Interceptor® getoon; die omvang van hierdie verbetering is egter verminder na veroudering in die veld as gevolg van die korter duursaamheid van nie-piretroïedverbindings. Hierdie resultate beklemtoon die behoefte om die insekdodende volharding van volgende-generasie ITN'e te verbeter.
Insekdoder-behandelde muskietnette (ITN's) het die afgelope 20 jaar 'n kritieke rol gespeel in die vermindering van malaria-morbiditeit en -mortaliteit. Sedert 2004 is meer as 3 miljard ITN's wêreldwyd versprei, en modelleringsstudies dui daarop dat 68% van malariagevalle in Afrika suid van die Sahara tussen 2000 en 2015 afgeweer is. Ongelukkig het die weerstand van malariavektorpopulasies teen piretroïede (die standaardklas insekdoders wat in ITN's gebruik word) aansienlik toegeneem, wat die doeltreffendheid van hierdie noodsaaklike intervensie bedreig. Terselfdertyd het die vordering in malariabeheer wêreldwyd verlangsaam, met 'n aantal lande met 'n hoë las wat 'n toename in malariagevalle sedert 2015 ervaar. Hierdie tendense het die ontwikkeling van 'n nuwe generasie innoverende ITN-produkte gedryf wat daarop gemik is om die bedreiging van piretroïedweerstand aan te spreek en te help om hierdie las te verminder en ambisieuse globale teikens te bereik.
Daar is tans drie nuwe generasie ITN's op die mark, elk wat 'n piretroïed kombineer met 'n ander insekdoder of sinergis wat piretroïedweerstand in malariavektore kan oorkom. In onlangse jare is 'n aantal groep-gerandomiseerde beheerde proewe (RCT's) uitgevoer om die epidemiologiese doeltreffendheid van hierdie nette te bepaal in vergelyking met standaard piretroïed-enigste nette en om die nodige bewyse te verskaf om die aanbevelings van die Wêreldgesondheidsorganisasie (WGO) te ondersteun. Bednette wat piretroïede kombineer met piperonielbutoksied (PBO), 'n sinergis wat die doeltreffendheid van piretroïede verbeter deur muskiet-ontgiftingsensieme te inhibeer, was die eerstes wat deur die WGO aanbeveel is nadat twee produkte (Olyset® Plus en PermaNet® 3.0) 'n beter epidemiologiese impak getoon het in vergelyking met piretroïed-enigste bednette in groep-gerandomiseerde beheerde proewe in Tanzanië en Uganda. Meer data is egter nodig om die openbare gesondheidswaarde van piretroïed-PBO-bednette in Wes-Afrika te bepaal, waar ernstige piretroïedweerstand hul voordele kan verminder in vergelyking met slegs piretroïed-bednette.
Die insekdodende volharding van ITN'e word tipies beoordeel deur periodiek nette van gemeenskappe te versamel en dit in laboratorium-bioassays te toets met behulp van insekgeteelde muskietstamme. Alhoewel hierdie toetse nuttig is om die biobeskikbaarheid en doeltreffendheid van insekdoders op die oppervlak van bednette oor tyd te karakteriseer, verskaf hulle beperkte inligting oor die vergelykende doeltreffendheid van verskillende tipes volgende-generasie bednette, omdat die metodes en muskietstamme wat gebruik word, aangepas moet word by die werkingsmeganisme van die insekdoders wat hulle bevat. Die eksperimentele huttoets is 'n alternatiewe benadering wat gebruik kan word om die doeltreffendheid van insekdoderbehandelde nette vergelykend te evalueer in duursaamheidstudies onder toestande wat die natuurlike interaksies tussen wilde muskietgashere en huishoudelike nette tydens gebruik naboots. Inderdaad, onlangse modelleringsstudies met behulp van entomologiese surrogate vir epidemiologiese data het getoon dat muskietsterftes en voedingstempo's wat in hierdie proewe gemeet word, gebruik kan word om die impak van ITN'e op malaria-insidensie en -prevalensie in tros-RCT's te voorspel. Dus, kan hut-gebaseerde eksperimentele proewe waarin veldversamelde insekdoderbehandelde limfkliere ingesluit word in tros-RCT's waardevolle data verskaf oor die vergelykende bio-effektiwiteit en insekdodende volharding van insekdoderbehandelde limfkliere oor hul verwagte lewensduur, en help om die epidemiologiese resultate van hierdie studies te interpreteer.
Die eksperimentele huttoets is 'n gestandaardiseerde gesimuleerde menslike bewoning wat deur die Wêreldgesondheidsorganisasie aanbeveel word vir die evaluering van die doeltreffendheid van muskietnette wat met insekdoder behandel is. Hierdie toetse herhaal die werklike blootstellingstoestande wat muskietgashere teëkom wanneer hulle met huishoudelike bednette omgaan en is dus 'n hoogs gepaste benadering om die biologiese doeltreffendheid van gebruikte bednette oor hul verwagte lewensduur te bepaal.
Hierdie studie het die entomologiese doeltreffendheid van drie verskillende tipes nuwe generasie insekdodende muskietnette (PermaNet® 3.0, Royal Guard® en Interceptor® G2) onder veldtoestande in eksperimentele skure beoordeel en dit vergelyk met 'n standaard piretrien-enigste net (Interceptor®). Al hierdie insekdoderbehandelde muskietnette is ingesluit in die WGO se voorafgekwalifiseerde lys vir vektorbeheer. Gedetailleerde eienskappe van elke muskietnet word hieronder verskaf:
In Maart 2020 is 'n grootskaalse verspreidingsveldtog van veldverouderde muskietnette in hutdorpies in Zou Prefektuur, suidelike Benin, uitgevoer vir loodsproewe in hutte. Interceptor®, Royal Guard® en Interceptor® G2 bednette is gekies uit ewekansig geselekteerde groepe in die munisipaliteite Kove, Zagnanado en Ouinhi as deel van 'n duursaamheidswaarnemingsstudie wat binne 'n groep-RCT geneste is om die epidemiologiese doeltreffendheid van dubbel-insekdoderbehandelde bednette te bepaal. PermaNet® 3.0 muskietnette is in die Avokanzun-dorpie naby Jija en Bohicon-townships (7°20′ N, 1°56′ O) versamel en gelyktydig met RCT-groepmuskietnette versprei tydens die 2020-massaveldtog van die Nasionale Malariabeheerprogram. Figuur 1 toon die liggings van die studiegroepe/dorpies waar die verskillende ITN-tipes versamel is relatief tot die eksperimentele hutterreine.
'n Proefhutproef is uitgevoer om die entomologiese prestasie van Interceptor®, PermaNet® 3.0, Royal Guard® en Interceptor® G2 ITN'e te vergelyk wanneer dit 12, 24 en 36 maande na verspreiding uit huishoudings verwyder is. By elke jaarlikse tydspunt is die prestasie van verouderde ITN'e in die veld vergelyk met nuwe, ongebruikte nette van elke tipe en onbehandelde nette as 'n negatiewe kontrole. By elke jaarlikse tydspunt is 'n totaal van 54 replikaatmonsters van veldverouderde ITN'e en 6 nuwe ITN'e van elke tipe in 1 of 2 replikaathutproewe met daaglikse rotasie van behandelings getoets. Voor elke hutproef is die gemiddelde porositeitsindeks van die verouderde veldnette van elke ITN-tipe gemeet volgens die WGO-aanbevelings. Om slytasie van daaglikse gebruik te simuleer, is alle nuwe ITN'e en onbehandelde kontrolenette geperforeer met ses 4 x 4 cm-gate: twee in elke lang sypaneel en een in elke kort sypaneel, in ooreenstemming met die WGO-aanbevelings. Die muskietnet is binne die hut geïnstalleer deur die rande van die dakplate met toue aan spykers in die boonste hoeke van die hutmure vas te maak. Die volgende behandelings is in elke hutproef geëvalueer:
Veldverouderde nette is in eksperimentele hutte geëvalueer in dieselfde jaar as wat die nette verwyder is. Hutproewe is op dieselfde terrein uitgevoer van Mei tot September 2021, April tot Junie 2022, en Mei tot Julie 2023, met nette wat na onderskeidelik 12, 24 en 36 maande verwyder is. Elke proef het vir een volledige behandelingssiklus geduur (54 nagte oor 9 weke), behalwe vir 12 maande, toe twee opeenvolgende behandelingssiklusse uitgevoer is om die muskietmonstergrootte te vergroot. Volgens 'n Latynse vierkantontwerp is behandelings weekliks tussen eksperimentele hutte geroteer om te beheer vir hutligging-effekte, terwyl vrywilligers daagliks geroteer is om te beheer vir verskille in muskiet-aantreklikheid van individuele gashere. Muskiete is 6 dae per week versamel; op dag 7, voor die volgende rotasiesiklus, is hutte skoongemaak en geventileer om besmetting te voorkom.
Die primêre doeltreffendheidseindpunte vir die eksperimentele hutbehandeling teen piretroïed-weerstandige Anopheles gambiae-muskiete en die vergelyking van die volgende generasie ITN met die piretroïed-alleen Interceptor®-net was:
Sekondêre doeltreffendheidseindpunte vir die eksperimentele hutbehandeling teen piretroïed-weerstandige Anopheles gambiae-muskiete was soos volg:
Inperking (%) – vermindering in toetredekoers tot die behandelde groep in vergelyking met die onbehandelde groep. Die berekening is soos volg:
waar Tu die aantal muskiete is wat in die onbehandelde kontrolegroep ingesluit is, en Tt die aantal muskiete is wat in die behandelde groep ingesluit is.
Verlieskoers (%) – Verlieskoers as gevolg van potensiële irritasie as gevolg van behandeling, uitgedruk as 'n proporsie van muskiete wat op die balkon versamel is.
Die bloedsuigende onderdrukkingskoëffisiënt (%) is die vermindering in die proporsie bloedsuigende muskiete in die behandelde groep in vergelyking met die onbehandelde kontrolegroep. Die berekeningsmetode is soos volg: waar Bfu die proporsie bloedsuigende muskiete in die onbehandelde kontrolegroep is, en Bft die proporsie bloedsuigende muskiete in die behandelde groep is.
Vermindering in vrugbaarheid (%) — die vermindering in die proporsie vrugbare muskiete in die behandelde groep in vergelyking met die onbehandelde kontrolegroep. Die berekeningsmetode is soos volg: waar Fu die proporsie vrugbare muskiete in die onbehandelde kontrolegroep is, en Ft die proporsie vrugbare muskiete in die behandelde groep is.
Om veranderinge in die weerstandsprofiel van Covè-vektorpopulasies oor tyd te monitor, het die WGO in vitro- en flessie-bioassays in dieselfde jaar van elke eksperimentele hutproef (2021, 2022, 2023) uitgevoer om vatbaarheid vir KI in die ITN's wat bestudeer is, te bepaal en die interpretasie van die resultate te beïnvloed. In die in vitro-studies is muskiete blootgestel aan filterpapiere wat behandel is met gedefinieerde konsentrasies alfa-sipermetrien (0.05%) en deltametrien (0.05%), en aan bottels bedek met gedefinieerde konsentrasies CFP (100 μg/bottel) en PPF (100 μg/bottel) om vatbaarheid vir hierdie insekdoders te bepaal. Die intensiteit van piretroïedweerstand is ondersoek deur muskiete bloot te stel aan 5-voudige (0.25%) en 10-voudige (0.50%) differensiële konsentrasies van α-sipermetrien en deltametrien. Laastens is die bydrae van PBO-sinergie en sitochroom P450 monooksigenase (P450) oorekspressie tot piretroïedweerstand bepaal deur muskiete vooraf bloot te stel aan differensiële konsentrasies van α-sipermetrien (0.05%) en deltametrien (0.05%), en vooraf blootstelling aan PBO (4%). Die filterpapier wat vir die WGO-buistoets gebruik is, is van Universiti Sains Malaysia aangekoop. Die WGO-bio-assay-toetsflessies met behulp van CFP en PPF is voorberei volgens die WGO-aanbevelings.
Muskiete wat vir bio-assays gebruik is, is in die larwale stadium van teelplekke naby die eksperimentele hutte versamel en toe tot volwassenes grootgemaak. Op elke tydstip is ten minste 100 muskiete vir 60 minute aan elke behandeling blootgestel, met 4 replikate per buis/bottel en ongeveer 25 muskiete per buis/bottel. Vir piretroïed- en CFP-blootstellings is 3-5 dae oue ongevoede muskiete gebruik, terwyl vir PPF 5-7 dae oue bloedsuiende muskiete gebruik is om oogenese te stimuleer en die effek van PPF op muskietvoortplanting te bepaal. Parallelle blootstellings is uitgevoer met behulp van silikoonolie-geïmpregneerde filterpapier, suiwer PBO (4%), en asetoon-bedekte bottels as kontroles. Aan die einde van die blootstelling is muskiete oorgeplaas na onbehandelde houers en blootgestel aan watte geweek in 10% (g/v) glukose-oplossing. Mortaliteit is 24 uur na piretroïedblootstelling aangeteken en elke 24 uur vir 72 uur na CFP- en PPF-blootstelling. Om vatbaarheid vir PPF te bepaal, is oorlewende PPF-blootgestelde muskiete en ooreenstemmende negatiewe kontroles gedissekteer nadat vertraagde mortaliteit aangeteken is, ovariumontwikkeling waargeneem is met behulp van 'n saamgestelde mikroskoop, en vrugbaarheid is bepaal volgens die Christophers-stadium van eierontwikkeling [28, 30]. Indien die eiers volledig ontwikkel het tot Christophers-stadium V, is die muskiete as vrugbaar geklassifiseer, en indien die eiers nie volledig ontwikkel was nie en in stadiums I-IV gebly het, is die muskiete as steriel geklassifiseer.
Op elke tydstip van die jaar is stukke van 30 × 30 cm van nuwe en veldverouderde nette gesny op die plekke wat in die WGO-aanbevelings gespesifiseer is [22]. Na die sny is die nette gemerk, in aluminiumfoelie toegedraai en in 'n yskas by 4 ± 2 °C gestoor om KI-migrasie in die materiaal te voorkom. Die nette is toe na die Waalse Landbounavorsingsentrum in België gestuur vir chemiese analise om veranderinge in totale KI-inhoud gedurende hul lewensduur te meet. Die analitiese metodes wat gebruik is (gebaseer op die metodes wat deur die Internasionale Samewerkende Komitee vir Plaagdoderanalise aanbeveel word) is voorheen beskryf [25, 31].
Vir die eksperimentele hutproefdata is die totale aantal lewende/dooie, bytende/nie-bytende en vrugbare/steriele muskiete in die verskillende hutkompartemente vir elke behandeling in elke proef opgesom om die verskillende proporsionele uitkomste (72-uur mortaliteit, byt, ektoparasitisme, netvasvang, vrugbaarheid) en hul ooreenstemmende 95%-vertrouensintervalle (VI's) te bereken. Verskille tussen behandelings vir hierdie proporsionele binêre uitkomste is met behulp van logistiese regressie geanaliseer, terwyl verskille vir teluitkomste met behulp van negatiewe binomiale regressie geanaliseer is. Omdat twee behandelingsrotasiesiklusse elke 12 maande uitgevoer is en sommige behandelings oor proewe heen getoets is, is muskietpenetrasie-ontledings aangepas vir die aantal dae wat elke behandeling getoets is. Die nuwe ITN vir elke uitkoms is ook geanaliseer om 'n enkele skatting vir alle tydpunte te verkry. Benewens die hoof verklarende veranderlike van behandeling, het elke model hut, slaper, proeftydperk, ITN-diafragma-indeks en dag as vaste effekte ingesluit om te beheer vir variasie as gevolg van verskille in individuele slaper- en hut-aantreklikheid, seisoenaliteit, muskietnetstatus en oormatige verspreiding. Regressie-ontledings het aangepaste kansverhoudings (OR's) en ooreenstemmende 95%-vertrouensintervalle opgelewer om die effek van die nuwe-generasie ITN te skat in vergelyking met die piretroïed-enigste net, Interceptor®, op die primêre uitkomste van muskietmortaliteit en vrugbaarheid. P-waardes van die modelle is ook gebruik om kompakte letters toe te ken wat statistiese betekenisvolheid op die 5%-vlak aandui vir alle paarsgewyse vergelykings van die primêre en sekondêre uitkomste. Alle regressie-ontledings is in Stata weergawe 18 uitgevoer.
Die vatbaarheid van Covese-vektorpopulasies is geïnterpreteer op grond van mortaliteit en vrugbaarheid wat in vitro en bottelbio-assays waargeneem is volgens die aanbevelings van die Wêreldgesondheidsorganisasie. Chemiese analise-resultate het die totale KI-inhoud in ITN-fragmente verskaf, wat gebruik is om die KI-retensietempo in veldverouderde nette te bereken in vergelyking met nuwe nette op elke tydstip elke jaar. Alle data is handmatig op gestandaardiseerde vorms aangeteken en dan dubbel in 'n Microsoft Excel-databasis ingevoer.
Die Etiekkomitees van die Ministerie van Gesondheid van Benin (No. 6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA), die London School of Hygiene & Tropical Medicine (LSHTM) (No. 16237) en die Wêreldgesondheidsorganisasie (No. ERC.0003153) het die uitvoering van 'n proefproef met vrywilligers goedgekeur. Skriftelike ingeligte toestemming is van alle vrywilligers verkry voor deelname aan die studie. Alle vrywilligers het gratis chemoprofilakse ontvang om die risiko van malaria te verminder, en 'n verpleegster was dwarsdeur die proef aan diens om enige vrywilliger te assesseer wat simptome van koors of 'n nadelige reaksie op die toetsproduk ontwikkel het.
Volledige resultate van die eksperimentele hutte, wat die totale aantal lewende/dooie, uitgehongerde/bloedgevoerde en vrugbare/steriele muskiete vir elke eksperimentele groep opsom, sowel as beskrywende statistieke, word as aanvullende materiaal aangebied (Tabel S1).
In 'n eksperimentele hut in Kowa, Benin, is bloedvoeding van wilde piretroïed-weerstandige Anopheles gambiae-muskiete onderdruk. Data van onbehandelde kontroles en nuwe nette is oor proewe saamgevoeg om 'n enkele doeltreffendheidsberaming te verskaf. Deur logistiese regressie-analise was kolomme met algemene letters nie beduidend verskillend op die 5%-vlak nie (p > 0.05). Foutbalke verteenwoordig 95%-vertrouensintervalle.
Mortaliteit van wilde piretroïed-weerstandige Anopheles gambiae-muskiete wat 'n eksperimentele hut in Kowa, Benin, binnegaan. Data van onbehandelde kontroles en nuwe nette is oor proewe saamgevoeg om 'n enkele skatting van doeltreffendheid te verskaf. Deur logistiese regressie-analise was kolomme met algemene letters nie beduidend verskillend op die 5%-vlak nie (p > 0.05). Foutbalke verteenwoordig 95%-vertrouensintervalle.
Die kansverhouding beskryf die verskil in mortaliteit met nuwe-generasie muskietnette in vergelyking met muskietnette met slegs piretroïede. Die stippellyn verteenwoordig 'n kansverhouding van 1, wat geen verskil in mortaliteit aandui nie. 'n Kansverhouding > 1 dui op hoër mortaliteit met nuwe-generasie muskietnette. Data vir nuwe-generasie muskietnette is oor proewe saamgevoeg om 'n enkele skatting van effektiwiteit te lewer. Foutbalke verteenwoordig 95%-vertrouensintervalle.
Alhoewel Interceptor® die laagste mortaliteit van alle ITN'e wat getoets is, getoon het, het veldveroudering nie die impak daarvan op vektormortaliteit negatief beïnvloed nie. Trouens, nuwe Interceptor® het tot 12% mortaliteit gelei, terwyl veldverouderde nette 'n effense verbetering na 12 maande (17%, p=0.006) en 24 maande (17%, p=0.004) getoon het, voordat hulle na 36 maande (11%, p=0.05) teruggekeer het na vlakke soortgelyk aan nuwe nette. In teenstelling hiermee het mortaliteitsyfers vir die volgende generasie insekdoderbehandelde nette geleidelik mettertyd na ontplooiing afgeneem. Die vermindering was die duidelikste met Interceptor® G2, waar mortaliteit afgeneem het van 58% met die nuwe maas tot 36% na 12 maande (p< 0.001), 31% na 24 maande (p< 0.001), en 20% na 36 maande (p< 0.001). Die nuwe PermaNet® 3.0 het 'n vermindering in mortaliteit tot 37% tot gevolg gehad, wat ook beduidend tot 20% na 12 maande afgeneem het (p< 0.001), 16% na 24 maande (p< 0.001), en 18% na 36 maande (p< 0.001). 'n Soortgelyke tendens is waargeneem met Royal Guard®, met die nuwe gaas wat 'n 33% vermindering in mortaliteit tot gevolg gehad het, gevolg deur 'n beduidende vermindering tot 21% na 12 maande (p< 0.001), 17% na 24 maande (p< 0.001) en 15% na 36 maande (p< 0.001).
Vermindering in vrugbaarheid van wilde piretroïed-weerstandige Anopheles gambiae-muskiete wat 'n eksperimentele hut in Kwa, Benin, binnegaan. Data van onbehandelde kontroles en nuwe nette is oor proewe saamgevoeg om 'n enkele skatting van doeltreffendheid te verskaf. Stawe met algemene letters het nie beduidend verskil op die 5%-vlak (p > 0.05) deur logistiese regressie-analise nie. Foutstawe verteenwoordig 95%-vertrouensintervalle.
Kansverhoudings beskryf die verskil in vrugbaarheid met nuwe-generasie muskietnette in vergelyking met muskietnette wat slegs piretroïed bevat. Die stippellyn verteenwoordig 'n verhouding van 1, wat geen verskil in vrugbaarheid aandui nie. Kansverhoudings< 1 dui op 'n groter afname in vrugbaarheid met nuwe-generasie nette. Data vir nuwe-generasie muskietnette is oor proewe saamgevoeg om 'n enkele skatting van effektiwiteit te lewer. Foutbalke verteenwoordig 95%-vertrouensintervalle.
Plasingstyd: 17 Februarie 2025