Conferenza Internazionale di Epidemiologia Spaziale, Geostatistica e GIS applicati alla Salute Animale, Salute Pubblica e Sicurezza Alimentare
Ampliare i confini: ricerca geospaziale interdisciplinare per l'era One Health
La Conferenza Internazionale GeoVet, che si tiene ogni tre anni dal 2001, è un punto di riferimento consolidato per gli esperti e i ricercatori impegnati nell'epidemiologia e nella statistica spaziali. L’edizione del 2023, svoltasi a Silvi Marina, in provincia di Teramo, dal 19 al 21 settembre, ha rappresentato un'occasione unica per condividere e discutere gli ultimi sviluppi in un contesto internazionale di crescente interesse per l'approccio One Health. Con il tema “Expanding Boundaries: Interdisciplinary Geospatial Research for the One Health Era”, la conferenza, organizzata dall'Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell’Abruzzo e del Molise – Teramo, ha catalizzato l'attenzione su una vasta gamma di argomenti cruciali per la tutela della salute umana, animale e ambientale. Numerose presentazioni e poster hanno ulteriormente arricchito un dibattito scientifico destinato ad assumere un ruolo prioritario nel prossimo futuro.
L'evento ha visto la partecipazione di oltre 150 esperti del settore, tra cui scienziati, giovani ricercatori, affermati accademici e rappresentanti delle istituzioni provenienti da tutto il mondo. A fare da filo conduttore è stata la crescente integrazione tra i Sistemi Informativi Geografici (GIS) e l'approccio One Health, evidenziando l'importanza delle collaborazioni interdisciplinari per affrontare in modo innovativo le sfide legate alla salute in un mondo in continua trasformazione.
Generazioni, competenze e professionalità diverse hanno così condiviso conoscenze e intuizioni su strumenti innovativi di analisi e visualizzazione dei dati spaziali. Un confronto che ha portato risultati concreti, con idee innovative che hanno gettato le basi per la creazione di partnership durature e solide. L’obiettivo comune: fornire un contributo rilevante a sostegno della Salute Animale, della Salute Pubblica, dell’Ambiente e della Sicurezza Alimentare a livello globale.
Integrazione tra GIS e One Health: dalla Scienza alla Politica
Marius Gilbert, vice-rettore e Head of the Spatial Epidemiology Lab (SpELL) dell’Università Libera di Bruxelles, ha aperto la Conferenza portando la sua esperienza nel guidare il gruppo scientifico per la gestione belga della pandemia da Covid-19. Il suo intervento ha rievocato le sfide legate alla comunicazione pubblica, alla gestione di dati in rapido cambiamento e alla necessità di implementare un dibattito scientifico ben organizzato. Le sue conclusioni hanno evidenziato l’importanza di stabilire una metodologia di analisi comune, che nasca da una stretta collaborazione all’interno del mondo accademico e che possa essere condivisa con il pubblico, i media e i decisori politici. Una voce comune, serena, efficace, capace di far dialogare mondo scientifico e società grazie ad un linguaggio semplice, pur mantenendo rigore scientifico ed autorevolezza.
Esplorare nuove fonti di dati e strumenti operativi
Una delle tematiche centrali di GeoVet è da sempre la raccolta dei dati e l’utilizzo di Sistemi Informativi Geografici (GIS) nello studio e nella gestione delle malattie animali. L'utilizzo dei GIS permette di visualizzare e analizzare in modo efficace i dati spaziali relativi ai focolai di malattie, ai vettori e alla densità delle popolazioni a rischio. Esplorando nuove fonti di dati come il telerilevamento, i dati raccolti dai cittadini, i dati dei sensori, i dati genomici e integrando strumenti operativi avanzati (come l'apprendimento automatico, l'analisi statistica spaziale, le piattaforme di visualizzazione dei dati), i GIS migliorano ulteriormente la nostra comprensione delle dinamiche delle malattie. Questo approccio supporta la pianificazione e l'implementazione di interventi sanitari preventivi a beneficio della popolazione animale ed umana.
Nicola G. Criscuolo, dell’ETH (Swiss Federal Institute of Technology) di Zurigo, ha illustrato uno studio in cui la distribuzione su scala dei servizi veterinari è stata prevista e mappata con una risoluzione di 10x10 km² utilizzando un elenco mondiale di veterinari ottenuto da fonti online. Nuove fonti di dati sono state esplorate con tecniche innovative, ad esempio il web scraping e le mappe web online. Questo ha permesso di individuare "punti freddi" dove gli animali sono distanti più di un'ora dai veterinari, soprattutto nei paesi a basso e medio reddito. L'intervento di Criscuolo ha mostrato come l'integrazione di tecnologie avanzate e nuove fonti di dati possa rivoluzionare la gestione sanitaria, mettendo in evidenza le aree di intervento prioritario e migliorando l'accesso ai servizi veterinari a livello globale.
Impatto climatico, umano e ambientale sulla salute degli animali
Il tema attuale degli eventi climatici estremi è stato affrontato in modo approfondito durante il GeoVet, analizzando come la disponibilità di acqua e suolo, assieme alle variazioni di temperatura, influenzino il rischio di trasmissione di malattie infettive. Gli eventi climatici estremi e le variazioni climatiche stanno infatti influenzando la distribuzione geografica e temporale delle malattie, la disponibilità di habitat e le dinamiche delle popolazioni animali.
Rachel Lowe, professore e ricercatore presso il Barcelona Supercomputing Center, ha fornito un'analisi dei rischi passati, presenti e futuri delle malattie infettive emergenti, descrivendo le partnership e gli strumenti necessari per affrontare tali sfide. La discussione è stata incentrata sull'utilizzo di strumenti di supporto decisionale per monitorare e anticipare malattie infettive sensibili al clima. Un compito che si estende su diverse scale spaziali, passando dalle osservazioni globali alle azioni locali, integrando diverse discipline, domini spaziali e orizzonti temporali, con un particolare focus sull'armonizzazione dei dati spazio-temporali multi-scala nei punti critici del cambiamento climatico.
Cyril Caminade, dell’ITCP (Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics) di Trieste, ha presentato una panoramica degli ultimi progressi nella comprensione dell'impatto del cambiamento climatico sulle malattie trasmesse da vettori (vector-borne diseases), dall'acqua (water-borne diseases) e dal suolo (soil-borne diseases). Un impatto al quale concorrono anche fattori come viaggi, commercio, uso del suolo, vulnerabilità della popolazione e resistenza ai farmaci. Di fronte a questa complessità, sono cruciali il miglioramento dei modelli statistici e l’implementazione di progetti multidisciplinari che coinvolgano entomologi, epidemiologi, statistici e altri specialisti. Ancora una volta si sottolinea l’importanza di un approccio One Health.
Metodi spaziali in ecologia ed epidemiologia
L'utilizzo di metodi spaziali in ecologia ed epidemiologia veterinaria contribuisce alla comprensione e alla gestione delle malattie negli animali, facilitando la pianificazione di interventi preventivi e di controllo mirati. Questo approccio si focalizza sull'analisi e sulla comprensione delle relazioni spaziali tra gli organismi, l'ambiente e le malattie. La distribuzione geografica delle specie, le caratteristiche dell'ambiente e i modelli di diffusione delle patologie diventano elementi cruciali per fornire informazioni utili per la gestione e il controllo delle malattie negli animali. La sessione ha presentato varie applicazioni di metodi spaziali in ecologia ed epidemiologia veterinaria.
Ampliare i confini del telerilevamento
La disponibilità senza precedenti dei dati ambientali acquisiti dalla tecnologia spaziale apre nuove vie per comprendere le complesse interazioni a livello umano, animale ed ambientale che sono alla base delle malattie. Il telerilevamento satellitare è quindi un ulteriore strumento per affrontare le sfide globali legate al concetto di One Health. Sebbene la tecnologia satellitare fornisca solo parte della soluzione, è una risorsa indispensabile da affiancare al coinvolgimento di scienziati, operatori sanitari e cittadini per trovare soluzioni durature, in linea con il concetto di One Health dell'OMS e gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'ONU.
Shubha Sathyendranath, Merit Remote Sensing Scientist, Plymouth Marine Laboratory, UK, ha mostrato come i dati satellitari siano una risorsa indispensabile in studi sulla qualità dell’acqua, zone costiere, fluviali e marine e come questi possano spiegare e prevedere la presenza e diffusione di malattie trasmesse in acqua (water-borne).
Cheng Zhao e Thomas Van Boeckel, del ETH di Zurigo hanno mostrato come l’utilizzo di variabili ecologiche e demografiche a scala globale, in modelli geospaziali, permetta la creazione di mappe di distribuzione delle attività di caccia, macellazione e commercio di carne di selvaggina (bushmeat) nelle aree rurali globali, migliorando così la sorveglianza degli spillover zoonotici.
Questi esempi dimostrano l'importanza di un approccio integrato e multidisciplinare nella gestione delle malattie zoonotiche, enfatizzando ancora una volta l'essenziale sinergia tra tecnologia avanzata e collaborazioni scientifiche interdisciplinari.
Modelling per l'emergenza della Peste Suina Africana
Questa sessione ha dedicato particolare attenzione ai modelli sviluppati per la Peste Suina Africana (PSA). Gli esperti hanno illustrato l'importanza della modellazione spaziale e temporale per prevedere la diffusione della malattia e supportare la pianificazione delle misure di controllo e mitigazione, con esempi da varie zone del mondo. In questo quadro, la modellazione si è sviluppata valutando l'impatto delle recinzioni, approfondendo la dinamica del ciclo di trasmissione della PSA all'interfaccia tra animali domestici e selvatici, nonché identificando le aree a maggior rischio.
In particolare, Mossa Merhi Reimert, dell’Università di Copenaghen, ha aperto la sessione presentando uno studio che analizza l'effetto delle diverse strategie di discretizzazione spaziale su un modello epidemiologico per la diffusione del virus della Peste Suina Africana tra le popolazioni di cinghiali. Il ricercatore ha sottolineato come la scelta della discretizzazione influisca notevolmente sui risultati, suggerendo che debba essere considerata come una fonte di incertezza nei modelli epidemiologici, sottolineando quindi la necessità di sviluppare una nuova metodologia più robusta.
Jaime Bosch, del VISAVET Health Surveillance Centre and Animal Health Department, Complutense University of Madrid, Spagna, ha mostrato come tecniche avanzate siano state utilizzate in studi sulla connettività del paesaggio per analizzare le reti di dispersione delle specie selvatiche, prevedendo i movimenti dei cinghiali e la diffusione potenziale della PSA, per un efficace controllo della malattia. Integrando previsioni strutturali e funzionali sulla connettività dei cinghiali selvatici con l'abbondanza della popolazione e le notifiche di PSA, è possibile calcolare l'impatto dell'infezione sui cinghiali in Europa, identificando le aree prioritarie per le misure di controllo e sorveglianza.
L’intelligenza artificiale in un approccio One Health
L'Intelligenza Artificiale (IA) e il Deep Learning (DL) sono tecnologie che hanno trasformato molte industrie e stanno guidando l'innovazione globale, come ha sottolineato Elisa Ficarra, Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari” Università di Modena e Reggio Emilia. Nodo cruciale di questi approcci resta la qualità e la quantità dei dati disponibili, la loro accuratezza come base dei modelli di IA e la necessità di integrare diverse fonti di dati per costruire sistemi complessi reali.
Il potenziale dell'IA si è evidenziato nell'analisi di rete relativa alle vie di trasmissione delle malattie, con la capacità di rilevare pattern e correlazioni nascoste nei dati sanitari, consentendo interventi mirati e tempestivi per prevenire la diffusione delle malattie zoonotiche. Un esempio in tal senso è stato presentato da Matthew Edwards, EpiVet, Nuova Zelanda, che si è concentrato sulla mitigazione dello stress termico nel bestiame, fondamentale per il sistema di allevamento a pascolo, predominante in Nuova Zelanda. Utilizzando immagini satellitari ad alta risoluzione e algoritmi di deep learning, il progetto "Shade from Space", attraverso l’identificazione degli alberi e la stima della loro ombra, mira infatti ad ottimizzare la fornitura di rifugi e di aree ombreggiate su scala nazionale.
Analisi delle reti per identificare le vie di trasmissione
Rowland Kao, Professore di Epidemiologia Veterinaria e Data Science del Roslin Institute & School of Physics and Astronomy, University of Edinburgh, ha presentato, con esempi tratti dalla sua esperienza, come il cambiamento d'uso del suolo possa influenzare il rischio di malattia, una informazione cruciale per i processi decisionali relativi alla gestione. Ha sottolineato come i rapidi e ampi cambiamenti ambientali, insieme alla significativa perdita di biodiversità e alle crescenti preoccupazioni per la sicurezza alimentare, abbiano profonde implicazioni per la salute globale. Per questo scopo sono necessari strumenti di analisi e metodi matematici e statistici complessi, che richiedono un approccio interdisciplinare.
Genetica e Bioinformatica
Questa sessione ha evidenziato come gli strumenti della bioinformatica, sempre più versatili e user-friendly, stiano facendo rapidamente avanzare la nostra comprensione della diffusione di malattie, della resistenza agli antimicrobici e delle dinamiche evolutive delle popolazioni microbiche.
Simon Dellicour, dello Spatial Epidemiology Lab (SpELL), Université Libre de Bruxelles (ULB), Belgio, ha presentato uno studio sulle nuove metodologie per l'utilizzo della filogeografia del paesaggio per confrontare e spiegare le dinamiche spaziali eterogenee delle epidemie causate da virus utilizzando sequenze geniche virali. Il suo lavoro ha illustrato come l'integrazione dei dati genetici e spaziali permetta una migliore comprensione di come le malattie si diffondono attraverso diversi paesaggi e popolazioni. Questo approccio può identificare i fattori chiave che influenzano la diffusione dei patogeni e informare strategie di controllo più efficaci.
Sorveglianza spazio-temporale e Modelling
Diversi argomenti legati alla sorveglianza e alla modellazione delle malattie negli animali nel tempo e nello spazio sono emersi in questa parte del congresso. Si tratta di metodologie che consentono di identificare i modelli di diffusione delle malattie, individuare aree a rischio e pianificare strategie di intervento mirate. La sorveglianza spazio-temporale coinvolge la raccolta di dati geograficamente e temporalmente riferiti, mentre i modelli spazio-temporali combinano queste informazioni per creare previsioni e mappe di rischio. Questi strumenti sono ampiamente utilizzati nella salute pubblica veterinaria, nella gestione delle malattie zoonotiche e nella prevenzione delle epidemie.
GeoVet2023: crocevia globale
Uno dei momenti più significativi della conferenza è stato rappresentato dalla tavola rotonda “GeoVet science into practice for One Health” che ha visto la partecipazione attiva di rappresentanti del Quadripartito (FAO, UNEP, WHO, WOAH), dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), di Barcelona Supercomputing Center ed epidemiologi del mondo accademico e del servizio sanitario nazionale, evidenziando l'importanza di una cooperazione globale nella gestione delle sfide sanitarie.
L'epidemiologia spaziale, la geostatistica e la ricerca GIS sono concepite per offrire soluzioni avanzate nell'analisi, nella visualizzazione dei dati e nella diffusione delle informazioni a supporto delle decisioni. Tuttavia, la ricerca scientifica deve affrontare diverse sfide per tradurre i risultati in strumenti decisionali sostenibili per i sistemi di One Health. Questo percorso richiede l’integrazione di dati complessi per soddisfare le esigenze specifiche degli stakeholder. La tavola rotonda ha offerto un'opportunità unica per riflettere su come la scienza possa essere efficacemente tradotta nella pratica per One Health.
Durante la conferenza, sono stati presentati 50 poster, ognuno con una breve esposizione di tre minuti durante quattro sessioni dedicate. Questo format ha offerto ai ricercatori l'opportunità di condividere i loro lavori e ha permesso all'Istituto Zooprofilattico di Teramo di premiare i quattro migliori poster presentati da studenti. I premi sono stati assegnati in seguito ad una valutazione da parte del comitato scientifico, mirando a incentivare gli studenti per i loro futuri sforzi.
Prima della conferenza, tre workshop interdisciplinari hanno approfondito tematiche specifiche: due workshop dedicati alle "Basi ed Applicazioni di telerilevamento ottico: dai dati alle informazioni", ed uno su "Metodi filodinamici per la sorveglianza genomica delle malattie infettive".
Conclusioni
Con una partecipazione molto attiva ed un grande entusiasmo da parte dei ricercatori, GeoVet 2023 è stato un evento emozionante e stimolante per il futuro della ricerca. La conferenza ha rappresentato un momento cruciale di scambio e riflessione sulla ricerca geospaziale, caratterizzato da discussioni scientifiche complesse e interazioni di alta qualità.
Il programma scientifico, arricchito da 5 keynote, 8 interventi senior, 43 presentazioni coinvolgenti e 50 poster informativi, ha coperto una vasta gamma di discipline scientifiche, promuovendo con forza l’interdisciplinarietà e la collaborazione tra istituzioni e strutture scientifiche. A sottolineare queste sfide è stato Il dialogo durante la tavola rotonda con le Organizzazioni Internazionali ed i ricercatori e ha mostrato chiaramente le potenzialità insite in un vasto programma di collaborazioni, capace di esplorare la relazione simbiotica tra scienza e decisioni politiche. Un dialogo che ha aperto le porte a un coinvolgimento costruttivo tra scienziati e istituzioni, disegnando la strada di importanti scenari di cambiamento. Per questo motivo, le relazioni consolidate e le conoscenze condivise durante questa conferenza continueranno a plasmare il futuro della ricerca geospaziale interdisciplinare per la “One Health era”.
Guardando al futuro, il testimone ora passa all'edizione 2026, in Belgio, organizzata congiuntamente dall’Università Libre di Bruxelles, Università di Namur e da AviaGIS. Questa prossima edizione si annuncia come un'ulteriore opportunità per approfondire la collaborazione internazionale e promuovere soluzioni innovative per la tutela della salute globale.
Bibliografia
Carla Ippoliti, Lara Savini, Americo Bonanni, Annamaria Conte
Scienze statistiche e GIS
Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell’Abruzzo e del Molise “G. Caporale”
