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Earth observation service for preventive control of insect disease vectors

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L’importanza dei sensori nella lotta contro le zanzare che trasmettono la febbre del Nilo occidentale

Un approccio di ultima generazione contribuisce alla lotta contro le zanzare vettori di malattie, sempre più pericolose alla luce dei cambiamenti climatici.

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Il virus del Nilo occidentale, segnalato per la prima volta in Europa negli anni ’60, ha da allora aumentato notevolmente la sua diffusione in tutto il continente. Secondo il Centro europeo per la prevenzione e il controllo delle malattie (ECDC), alla data del 30 giugno 2023 l’Unione europea (UE), lo Spazio economico europeo (SEE) e i paesi limitrofi avevano segnalato 1 340 casi di persone infettate localmente dal virus del Nilo occidentale nel 2022, da cui sono derivati 104 decessi. Si tratta del più alto numero di infezioni locali riportato dall’anno del picco epidemico, il 2018. Secondo i dati della Relazione epidemiologica annuale del 2022 dell’ECDC, nell’UE/SEE è stato riferito un totale di 4 856 casi di malaria e 428 di dengue. Sebbene la maggior parte degli stessi sia stata associata a viaggi extracomunitari, per alcuni se ne è segnalata l’acquisizione all’interno dell’UE. «Il fatto che si stiano rilevando casi endemici di malaria e dengue nell’UE, preso in considerazione nel contesto odierno caratterizzato dai cambiamenti climatici, che favoriscono l’attuale colonizzazione delle zanzare nei paesi dell’Unione, è un grave indicatore dell’inauspicato aumento nell’insorgenza di casi del genere in futuro», afferma João Encarnação, coordinatore del progetto VECTRACK. Il progetto è stato ospitato da Irideon, un’azienda spagnola che si occupa di tecnologia basata sull’Internet delle cose. Un monitoraggio e un controllo accurati e tempestivi delle specie di zanzare pericolose rappresentano la chiave per prevenire, e in definitiva porre termine, alle epidemie. «Gli attuali metodi di monitoraggio si basano interamente sul lavoro manuale, che si contraddistingue per essere molto laborioso, lento e costoso. Questi fattori spiegano i motivi per cui, nel XXI secolo, le zanzare sono responsabili di oltre un milione di morti all’anno», osserva.

Dati in tempo reale sulle popolazioni di zanzare

Per affrontare il problema con l’aiuto della tecnologia, VECTRACK ha sviluppato un’alternativa alle ispezioni manuali che ricorrono all’impiego di trappole. La tecnica basata sulle trappole, ovvero l’approccio attualmente utilizzato per il monitoraggio, richiede l’intervento di tecnici per la raccolta dei campioni, che vengono quindi portati in laboratorio per le analisi. Se il laboratorio non ha disponibilità, l’intero processo può richiedere diversi giorni; in alcuni casi, ciò può significare che i risultati dovranno aspettare fino a 15 o 20 giorni dalla data di raccolta dei campioni. Come spiega Encarnação, l’acquisizione di dati sulle zanzare quasi «in tempo reale» è fondamentale per poter prendere decisioni e agire nell’arco di 24 ore, consentendo in tal modo di prevenire i focolai. Alle popolazioni di zanzare bastano pochi giorni per dare avvio alla trasmissione del virus, facendo così insorgere l’epidemia. Pertanto, qualsiasi ritardo nell’acquisizione dei dati sulle zanzare può portare la situazione al di là dell’ultima possibilità di prevenzione. «VECTRACK può fornire all’utente finale la composizione delle zanzare presenti in ogni trappola, quasi in tempo reale.» Ciò permette di intervenire immediatamente per proteggere le comunità locali nelle località maggiormente interessate, ad esempio mettendo in allerta le persone tramite la rete di telefonia mobile in merito ai rischi di trasmissione e alla necessità di prendere precauzioni.

Sensori optoelettronici per tracciare le zanzare vettori nei punti caldi

Grazie all’utilizzo delle immagini satellitari per identificare i probabili habitat e dei dati meteorologici per effettuare una previsione delle condizioni climatiche favorevoli, il team ha la possibilità di posizionare i suoi sensori all’avanguardia dove possono funzionare con il massimo impatto. Il sensore optoelettronico VECTRACK si basa sul principio dell’estinzione della luce nel vicino infrarosso. Questo dispositivo emette una luce nel vicino infrarosso che illumina la zanzara, da cui si ricavano informazioni relative alla morfologia e alla cinetica di volo della stessa, specifiche a seconda di parametri quali sesso, specie ed età dell’insetto. Tutti questi strumenti agiscono congiuntamente per fornire una chiara comprensione di quali zanzare sono presenti e che tipo di azioni possono essere suggerite per mitigare il rischio di infezione.

La verifica del sistema nell’UE in Brasile ad opera di esperti di sanità pubblica

VECTRACK ha condotto diverse prove pilota, principalmente in varie località del Brasile, del Portogallo e della Spagna. Le prove sono state condotte in condizioni operative reali e hanno coinvolto entomologi che lavoravano per enti di sanità pubblica, che hanno utilizzato i sensori in modo autonomo. In tutte le prove, l’accuratezza media nell’individuazione, nel conteggio e nell’identificazione automatica delle zanzare (sesso, specie ed età) è stata superiore all’85%. «Tutti gli entomologi professionisti coinvolti nei test pilota hanno riferito che VECTRACK è uno strumento efficace e rivoluzionario, in grado di cambiare per sempre le modalità con cui si combattono le malattie trasmesse dalle zanzare», afferma con orgoglio Encarnação. E il suo orgoglio non è ingiustificato, visto che superare le sfide è stato tutt’altro che facile. Encarnação osserva che molti entomologi e ingegneri rinomati dubitavano che i sensori avrebbero consentito di distinguere accuratamente tra una zanzara Aedes e una Culex in condizioni operative. L’imperativo di monitorare e controllare le zanzare per combattere malattie come la malaria è ormai valido ovunque. I cambiamenti climatici fanno sì che la diffusione delle zanzare vettoriali aumenterà verso nord, in regioni dove in precedenza non erano presenti. «Siamo stati contattati da aziende ed entomologi provenienti da svariate parti del mondo e stiamo attualmente espandendo le prove pilota in molti altri paesi, come azioni pre-commerciali che porteranno all’avvio della nostra attività», conclude.

Parole chiave

VECTRACK, zanzara, febbre del Nilo occidentale, malaria, dengue, febbre, Irideon, Internet delle cose, sensori, monitoraggio delle zanzare

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