En serie hyttebaserte pilotforsøk ble utført i Khowe, sørlige Benin, for å evaluere den biologiske effekten av nye og felttestede neste generasjons myggnett mot pyretrin-resistente malariavektorer. Feltgamle garn ble fjernet fra husholdninger etter 12, 24 og 36 måneder. Nettstykker kuttet fra hele ITN-er ble analysert for kjemisk sammensetning og følsomhetsbioassays ble utført under hvert forsøk for å vurdere endringer i insektmiddelresistens i Khowe-vektorpopulasjonen.
Interceptor® G2 overgikk andre ITN-er, og bekrefter overlegenheten til pyretroid- og klorfenapyrnett i forhold til andre netttyper. Blant de nye produktene viste alle neste generasjons ITN-er bedre bioeffektivitet enn Interceptor®; Imidlertid ble omfanget av denne forbedringen redusert etter feltaldring på grunn av den kortere holdbarheten til ikke-pyretroide forbindelser. Disse resultatene fremhever behovet for å forbedre den insektdrepende utholdenheten til neste generasjons ITN-er.
Insektmiddel-behandlede myggnett (ITN) har spilt en kritisk rolle i å redusere malariasykelighet og -dødelighet de siste 20 årene. Siden 2004 har mer enn 3 milliarder ITN-er blitt distribuert over hele verden, og modelleringsstudier tyder på at 68 % av malariatilfellene i Afrika sør for Sahara ble avverget mellom 2000 og 2015. Dessverre har resistens hos malariavektorpopulasjoner mot pyretroider (standardklassen av insektmidler brukt i ITN-er) økt betydelig, noe som truer effektiviteten til denne essensielle intervensjonen. Samtidig har fremgangen i malariakontroll avtatt globalt, med en rekke høybelastningsland som har opplevd en økning i malariatilfeller siden 2015. Disse trendene har drevet utviklingen av en ny generasjon innovative ITN-produkter rettet mot å møte trusselen om pyretroidresistens og bidra til å redusere denne byrden og oppnå ambisiøse globale mål.
Det er for tiden tre nye generasjons ITN-er på markedet, som hver kombinerer et pyretroid med et annet insektmiddel eller synergist som er i stand til å overvinne pyretroidresistens i malariavektorer. I løpet av de siste årene har en rekke randomiserte kontrollerte klyngestudier (RCT) blitt utført for å vurdere den epidemiologiske effektiviteten til disse nettene sammenlignet med standard nett som kun inneholder pyretroid og for å gi nødvendig bevis for å støtte anbefalinger fra Verdens helseorganisasjon (WHO). Sengenett som kombinerer pyretroider med piperonylbutoksid (PBO), en synergist som øker effektiviteten til pyretroider ved å hemme myggavrusningsenzymer, var de første som ble anbefalt av WHO etter at to produkter (Olyset® Plus og PermaNet® 3.0) viste overlegen epidemiologisk effekt i randomisert kontroll i Tanzania sammenlignet med tri-oncluster nettrosid-kontrollert bedrøver. og Uganda. Mer data er imidlertid nødvendig for å bestemme folkehelseverdien til pyretroid-PBO-sengnett i Vest-Afrika, der alvorlig pyretroidresistens kan redusere fordelene deres sammenlignet med pyretroid-bare sengenett.
Den insekticide persistensen til ITN-er vurderes vanligvis ved periodisk å samle nett fra lokalsamfunn og teste dem i laboratoriebioassays ved bruk av insektavlede myggstammer. Selv om disse analysene er nyttige for å karakterisere biotilgjengeligheten og effekten av insektmidler på overflaten av nett over tid, gir de begrenset informasjon om den komparative effektiviteten til forskjellige typer neste generasjons sengenett fordi metodene og myggstammene som brukes må tilpasses virkemåten til insektmidlene de inneholder. Den eksperimentelle hyttetesten er en alternativ tilnærming som kan brukes til å sammenligne effektiviteten til insektmiddelbehandlede nett i holdbarhetsstudier under forhold som etterligner den naturlige interaksjonen mellom ville myggverter og husholdningsnett under bruk. Faktisk har nyere modelleringsstudier som bruker entomologiske surrogater for epidemiologiske data vist at myggdødelighet og fôringsrater målt i disse forsøkene kan brukes til å forutsi virkningen av ITN-er på malariaforekomst og prevalens i klynge-RCT. Hyttebaserte eksperimentelle forsøk der feltinnsamlede insektmiddelbehandlede lymfeknuter er inkludert i klynge RCT-er kan gi verdifulle data om den komparative bioeffektiviteten og insekticid-vedvaren til insektmiddelbehandlede lymfeknuter over deres forventede levetid, og bidra til å tolke de epidemiologiske resultatene av disse studiene.
Den eksperimentelle hyttetesten er en standardisert simulert menneskelig bolig anbefalt av Verdens helseorganisasjon for å evaluere effektiviteten til insektmiddelbehandlede myggnett. Disse testene gjenskaper de virkelige eksponeringsforholdene som myggverter møter når de samhandler med husholdningsnett, og er derfor en svært passende tilnærming for å vurdere den biologiske effektiviteten til brukte nett over forventet levetid.
Denne studien vurderte den entomologiske effekten av tre forskjellige typer nygenerasjons insektdrepende myggnett (PermaNet® 3.0, Royal Guard® og Interceptor® G2) under feltforhold i forsøksfjøs og sammenlignet dem med et standardnett som kun inneholder pyretrin (Interceptor®). Alle disse insektmiddelbehandlede myggnettingene er inkludert i WHOs prekvalifiserte liste for vektorkontroll. Detaljerte egenskaper for hvert myggnett er gitt nedenfor:
I mars 2020 ble det gjennomført en storstilt distribusjonskampanje av feltaldrede myggnetting i hyttelandsbyer i Zou Prefecture, Sør-Benin, for pilotforsøk i hytter. Interceptor®, Royal Guard® og Interceptor® G2 sengenett ble valgt fra tilfeldig utvalgte klynger i kommunene Kove, Zagnanado og Ouinhi som en del av en holdbarhetsobservasjonsstudie i en klynge RCT for å vurdere den epidemiologiske effektiviteten til doble insektmiddelbehandlede sengenett. PermaNet® 3.0 myggnett ble samlet inn i landsbyen Avokanzun nær Jija og Bohicon townships (7°20′ N, 1°56′ E) og distribuert samtidig med RCT-klyngemyggnett under 2020-massekampanjen til National Malaria Control Programme. Figur 1 viser plasseringen av studieklyngene/landsbyene hvor de ulike ITN-typene ble samlet i forhold til forsøkshyttelokalitetene.
En pilothytteforsøk ble utført for å sammenligne den entomologiske ytelsen til Interceptor®, PermaNet® 3.0, Royal Guard® og Interceptor® G2 ITNer når de ble fjernet fra husholdninger 12, 24 og 36 måneder etter spredning. Ved hvert årlig tidspunkt ble ytelsen til gamle ITN-er i felt sammenlignet med nye, ubrukte garn av hver type og ubehandlede garn som en negativ kontroll. Ved hvert årlig tidspunkt ble totalt 54 replikatprøver av feltaldrede ITN-er og 6 nye ITN-er av hver type testet i 1 eller 2 replikathytteforsøk med daglig rotasjon av behandlinger. Før hver hytteforsøk ble den gjennomsnittlige porøsitetsindeksen for de gamle feltnettene av hver ITN-type målt i henhold til WHOs anbefalinger. For å simulere slitasje fra daglig bruk ble alle nye ITN-er og ubehandlede kontrollnett perforert med seks hull på 4 x 4 cm: to i hvert langsidepanel og ett i hvert kortsidepanel, i samsvar med WHOs anbefalinger. Myggnettingen ble montert inne i hytta ved å binde kantene på takplatene med tau til spiker i de øvre hjørnene av hytteveggene. Følgende behandlinger ble evaluert i hver hytteforsøk:
Feltgamle garn ble vurdert i forsøkshytter samme år som garnene ble fjernet. Hytteforsøk ble utført på samme sted fra mai til september 2021, april til juni 2022 og mai til juli 2023, med garn fjernet etter henholdsvis 12, 24 og 36 måneder. Hver studie varte i én komplett behandlingssyklus (54 netter over 9 uker), bortsett fra 12 måneder, da to påfølgende behandlingssykluser ble utført for å øke myggprøvestørrelsen. Etter en latinsk kvadratisk design, ble behandlinger rotert ukentlig mellom eksperimentelle hytter for å kontrollere for hytteplasseringseffekter, mens frivillige ble rotert daglig for å kontrollere forskjeller i myggattraktivitet til individuelle verter. Mygg ble samlet inn 6 dager per uke; på dag 7, før neste rotasjonssyklus, ble hytter rengjort og ventilert for å forhindre angrep.
De primære effektendepunktene for den eksperimentelle hyttebehandlingen mot pyretroidresistente Anopheles gambiae-mygg og sammenligningen av neste generasjons ITN med Interceptor®-nettet som kun var for pyretroid, var:
Sekundære effekt-endepunkter for den eksperimentelle hyttebehandlingen mot pyretroid-resistente Anopheles gambiae-mygg var som følger:
Inneslutning (%) – reduksjon i inntreden i den behandlede gruppen sammenlignet med den ubehandlede gruppen. Regnestykket er som følger:
hvor Tu er antall mygg inkludert i den ubehandlede kontrollgruppen, og Tt er antall mygg inkludert i den behandlede gruppen.
Churn Rate (%) – Churn rate på grunn av potensiell irritasjon fra behandling, uttrykt som en andel av myggen samlet på balkongen.
. Blodsugende undertrykkelseskoeffisient (%) er reduksjonen i andelen blodsugende mygg i den behandlede gruppen sammenlignet med den ubehandlede kontrollgruppen. Beregningsmetoden er som følger: hvor Bfu er andelen blodsugende mygg i den ubehandlede kontrollgruppen, og Bft er andelen blodsugende mygg i den behandlede gruppen.
Reduksjon i fruktbarhet (%) — reduksjonen i andelen fertile mygg i den behandlede gruppen sammenlignet med den ubehandlede kontrollen. Beregningsmetoden er som følger: hvor Fu er andelen fertile mygg i den ubehandlede kontrollgruppen, og Ft er andelen fertile mygg i den behandlede gruppen.
For å overvåke endringer i resistensprofilen til Covè-vektorpopulasjoner over tid, utførte WHO in vitro- og hetteglassbioassays i samme år av hver eksperimentelle hytteforsøk (2021, 2022, 2023) for å vurdere mottakelighet for AI i ITN-ene som studeres og for å informere om tolkning av resultatene. I in vitro-studiene ble mygg eksponert for filterpapir behandlet med definerte konsentrasjoner av alfa-cypermetrin (0,05 %) og deltametrin (0,05 %), og for flasker belagt med definerte konsentrasjoner av CFP (100 μg/flaske) og PPF (100 μg/flaske) for å vurdere susceptibilitet for disse. Intensiteten av pyretroidresistens ble undersøkt ved å eksponere mygg for 5 ganger (0,25 %) og 10 ganger (0,50 %) differensialkonsentrasjoner av α-cypermetrin og deltametrin. Til slutt ble bidraget av PBO-synergi og cytokrom P450 monooksygenase (P450) overekspresjon til pyretroidresistens vurdert ved å forhåndseksponere mygg for differensielle konsentrasjoner av α-cypermetrin (0,05 %) og deltametrin (0,05 %), og pre-eksponering for PBO (4 %). Filterpapiret som ble brukt til WHO-rørtesten ble kjøpt fra Universiti Sains Malaysia. WHOs bioassay-testampuller ved bruk av CFP og PPF ble tilberedt i henhold til WHOs anbefalinger.
Mygg brukt til bioassays ble samlet på larvestadiet fra hekkesteder nær forsøkshyttene og deretter oppdrettet til voksne. På hvert tidspunkt ble minst 100 mygg eksponert for hver behandling i 60 minutter, med 4 replikater per tube/flaske og omtrent 25 mygg per tube/flaske. For pyretroid- og CFP-eksponeringer ble 3–5 dager gamle umatede mygg brukt, mens for PPF ble 5–7 dager gamle blodsugende mygg brukt for å stimulere oogenese og vurdere effekten av PPF på myggreproduksjon. Parallelle eksponeringer ble utført ved bruk av silikonoljeimpregnert filterpapir, pen PBO (4%) og acetonbelagte flasker som kontroller. På slutten av eksponeringen ble myggen overført til ubehandlede beholdere og eksponert for bomullsull dynket i 10 % (w/v) glukoseløsning. Dødelighet ble registrert 24 timer etter eksponering for pyretroider og hver 24. time i 72 timer etter eksponering for CFP og PPF. For å vurdere mottakelighet for PPF, ble overlevende PPF-eksponerte mygg og tilsvarende negative kontroller dissekert etter at forsinket dødelighet ble registrert, ovarieutvikling ble observert ved bruk av et sammensatt mikroskop, og fertilitet ble vurdert i henhold til Christophers stadium av eggutvikling [28, 30]. Hvis eggene var fullt utviklet til Christophers stadium V, ble myggene klassifisert som fruktbare, og hvis eggene ikke var fullt utviklet og forble på stadium I–IV, ble myggene klassifisert som sterile.
På hvert tidspunkt av året ble 30 × 30 cm stykker kuttet fra nye og feltlagrede garn på de stedene som er spesifisert i WHOs anbefalinger [22]. Etter kutting ble nettene merket, pakket inn i aluminiumsfolie og oppbevart i kjøleskap ved 4 ± 2 °C for å forhindre AI-migrering inn i stoffet. Nettene ble deretter sendt til Walloon Agricultural Research Centre i Belgia for kjemisk analyse for å måle endringer i totalt AI-innhold i løpet av levetiden. De anvendte analysemetodene (basert på metodene anbefalt av International Cooperative Committee for Pesticide Analysis) er beskrevet tidligere [25, 31].
For dataene fra eksperimentelle hytteforsøk ble det totale antallet levende/døde, bitende/ikke-bitende og fertile/sterile mygg i de forskjellige hytterommene summert for hver behandling i hvert forsøk for å beregne de ulike proporsjonale utfallene (72-timers dødelighet, biting, ektoparasitisme, netto innfangning og konfidensitet 9). Forskjeller mellom behandlinger for disse proporsjonale binære utfallene ble analysert ved hjelp av logistisk regresjon, mens forskjeller for telleutfall ble analysert ved bruk av negativ binomial regresjon. Fordi to behandlingsrotasjonssykluser ble utført hver 12. måned og noen behandlinger ble testet på tvers av forsøk, ble myggpenetrasjonsanalyser justert for antall dager hver behandling ble testet. Den nye ITN for hvert utfall ble også analysert for å få et enkelt estimat for alle tidspunkt. I tillegg til hovedforklaringsvariabelen for behandlingen, inkluderte hver modell hytte, sovende, prøveperiode, ITN-åpningsindeks og dag som faste effekter for å kontrollere for variasjon på grunn av forskjeller i individuell sovende og hyttes attraktivitet, sesongmessighet, myggnettstatus og overflødig spredning. Regresjonsanalyser ga justerte oddsratioer (OR) og tilsvarende 95 % konfidensintervaller for å estimere effekten av den nye generasjons ITN sammenlignet med nettet som kun inneholder pyretroider, Interceptor®, på de primære resultatene av myggdødelighet og fruktbarhet. P-verdier fra modellene ble også brukt til å tilordne kompakte bokstaver som indikerer statistisk signifikans på 5 %-nivå for alle parvise sammenligninger av primær- og sekundærutfall. Alle regresjonsanalyser ble utført i Stata versjon 18.
Følsomheten til Covese vektorpopulasjoner ble tolket basert på dødelighet og fruktbarhet observert in vitro og flaskebioassays i henhold til Verdens helseorganisasjons anbefalinger. Kjemiske analyseresultater ga totalt AI-innhold i ITN-fragmenter, som ble brukt til å beregne AI-retensjonsraten i feltaldrede garn sammenlignet med nye garn på hvert tidspunkt hvert år. Alle data ble manuelt registrert på standardiserte skjemaer og deretter dobbeltinnført i en Microsoft Excel-database.
Etikkkomiteene til helsedepartementet i Benin (nr. 6/30/MS/DC/DRFMT/CNERS/SA), London School of Hygiene & Tropical Medicine (LSHTM) (nr. 16237) og Verdens helseorganisasjon (nr. ERC.0003153) godkjente gjennomføringen av en pilothytteforsøk som involverte frivillige. Skriftlig informert samtykke ble innhentet fra alle frivillige før deltagelse i studien. Alle frivillige fikk gratis kjemoprofylakse for å redusere risikoen for malaria, og en sykepleier var på vakt under hele forsøket for å vurdere frivillige som utviklet symptomer på feber eller en bivirkning på testproduktet.
Fullstendige resultater fra forsøkshyttene, som oppsummerer det totale antallet levende/døde, utsultede/blodfôrede og fertile/sterile mygg for hver forsøksgruppe, samt beskrivende statistikk er presentert som tilleggsmateriale (tabell S1).
I en forsøkshytte i Kowa, Benin, ble blodmating av vill pyretroid-resistente Anopheles gambiae-mygg undertrykt. Data fra ubehandlede kontroller og nye nett ble samlet på tvers av forsøk for å gi et enkelt effektivitetsestimat. Ved logistisk regresjonsanalyse var ikke kolonner med vanlige bokstaver signifikant forskjellige på 5 %-nivået (p > 0,05). Feilstreker representerer 95 % konfidensintervaller.
Dødelighet av vill pyretroid-resistente Anopheles gambiae-mygg som kommer inn i en eksperimentell hytte i Kowa, Benin. Data fra ubehandlede kontroller og nye nett ble samlet på tvers av forsøk for å gi et enkelt estimat for effektivitet. Ved logistisk regresjonsanalyse var ikke kolonner med vanlige bokstaver signifikant forskjellige på 5 %-nivået (p > 0,05). Feilstreker representerer 95 % konfidensintervaller.
Oddsratioen beskriver forskjellen i dødelighet med nygenerasjons myggnett sammenlignet med pyretroid-bare myggnett. Den stiplede linjen representerer et oddsforhold på 1, noe som indikerer ingen forskjell i dødelighet. En odds ratio > 1 indikerer høyere dødelighet med ny generasjons myggnett. Data for ny generasjons myggnett ble samlet på tvers av forsøk for å produsere et enkelt estimat for effektivitet. Feilstreker representerer 95 % konfidensintervaller.
Selv om Interceptor® viste den laveste dødeligheten av alle ITN-er som ble testet, hadde ikke feltaldring negativ innvirkning på vektordødeligheten. Faktisk resulterte nye Interceptor® i 12 % dødelighet, mens feltaldrede garn viste en liten forbedring etter 12 måneder (17 %, p=0,006) og 24 måneder (17 %, p=0,004), før de returnerte til nivåer som ligner på nye garn etter 36 måneder (11 %, p=0,05). Derimot gikk dødeligheten for neste generasjon insektmiddelbehandlede garn gradvis ned over tid etter utplassering. Reduksjonen var mest uttalt med Interceptor® G2, hvor dødeligheten sank fra 58 % med de nye maskene til 36 % etter 12 måneder (s.< 0,001), 31 % etter 24 måneder (s< 0,001), og 20 % ved 36 måneder (s< 0,001). Den nye PermaNet® 3.0 resulterte i en reduksjon i dødeligheten til 37 %, som også sank betydelig til 20 % etter 12 måneder (s.< 0,001), 16 % etter 24 måneder (s< 0,001), og 18 % ved 36 måneder (s< 0,001). En lignende trend ble observert med Royal Guard®, med det nye nettet som resulterte i en 33 % reduksjon i dødelighet, etterfulgt av en signifikant reduksjon til 21 % etter 12 måneder (p.< 0,001), 17 % etter 24 måneder (s< 0,001) og 15 % ved 36 måneder (s< 0,001).
Reduksjon i fruktbarhet av vill pyretroid-resistente Anopheles gambiae-mygg som kommer inn i en eksperimentell hytte i Kwa, Benin. Data fra ubehandlede kontroller og nye nett ble samlet på tvers av forsøk for å gi et enkelt estimat for effektivitet. Stolper med vanlige bokstaver var ikke signifikant forskjellige på 5 %-nivået (p > 0,05) ved logistisk regresjonsanalyse. Feilstreker representerer 95 % konfidensintervaller.
Oddsratio beskriver forskjellen i fruktbarhet med ny generasjons myggnett sammenlignet med pyretroid-myggnett. Den stiplede linjen representerer et forhold på 1, noe som indikerer ingen forskjell i fruktbarhet. Oddsforhold< 1 indikerer en større reduksjon i fruktbarhet med nygenerasjons garn. Data for ny generasjons myggnett ble samlet på tvers av forsøk for å produsere et enkelt estimat for effektivitet. Feilstreker representerer 95 % konfidensintervaller.
Innleggstid: 17. februar 2025