BackgroundReliable estimates of populations affected by diseases are necessary to guide efficient allocation of public health resources. Sickle haemoglobin (HbS) is the most common and clinically significant haemoglobin structural variant, but no contemporary estimates exist of the global populations affected. Moreover, the precision of available national estimates of heterozygous (AS) and homozygous (SS) neonates is unknown. We aimed to provide evidence-based estimates at various scales, with uncertainty measures.MethodsUsing a database of sickle haemoglobin surveys, we created a contemporary global map of HbS allele frequency distribution within a Bayesian geostatistical model. The pairing of this map with demographic data enabled calculation of global, regional, and national estimates of the annual number of AS and SS neonates. Subnational estimates were also calculated in data-rich areas.FindingsOur map shows subnational spatial heterogeneities and high allele frequencies across most of sub-Saharan Africa, the Middle East, and India, as well as gene flow following migrations to western Europe and the eastern coast of the Americas. Accounting for local heterogeneities and demographic factors, we estimated that the global number of neonates affected by HbS in 2010 included 5 476 000 (IQR 5 291 000–5 679 000) AS neonates and 312 000 (294 000–330 000) SS neonates. These global estimates are higher than previous conservative estimates. Important differences predicted at the national level are discussed.InterpretationHbS will have an increasing effect on public health systems. Our estimates can help countries and the international community gauge the need for appropriate diagnoses and genetic counselling to reduce the number of neonates affected. Similar mapping and modelling methods could be used for other inherited disorders.FundingThe Wellcome Trust.

The economic and man-made resources that sustain human wellbeing are not distributed evenly across the world, but are instead heavily concentrated in cities. Poor access to opportunities and services offered by urban centres (a function of distance, transport infrastructure, and the spatial distribution of cities) is a major barrier to improved livelihoods and overall development. Advancing accessibility worldwide underpins the equity agenda of 'leaving no one behind' established by the Sustainable Development Goals of the United Nations. This has renewed international efforts to accurately measure accessibility and generate a metric that can inform the design and implementation of development policies. The only previous attempt to reliably map accessibility worldwide, which was published nearly a decade ago, predated the baseline for the Sustainable Development Goals and excluded the recent expansion in infrastructure networks, particularly in lower-resource settings. In parallel, new data sources provided by Open Street Map and Google now capture transportation networks with unprecedented detail and precision. Here we develop and validate a map that quantifies travel time to cities for 2015 at a spatial resolution of approximately one by one kilometre by integrating ten global-scale surfaces that characterize factors affecting human movement rates and 13,840 high-density urban centres within an established geospatial-modelling framework. Our results highlight disparities in accessibility relative to wealth as 50.9% of individuals living in low-income settings (concentrated in sub-Saharan Africa) reside within an hour of a city compared to 90.7% of individuals in high-income settings. By further triangulating this map against socioeconomic datasets, we demonstrate how access to urban centres stratifies the economic, educational, and health status of humanity.

Global maps, in particular those based on vector distributions, have long been used to help visualise the global extent of malaria. Few, however, have been created with the support of a comprehensive and extensive evidence-based approach.Here we describe the generation of a global map of the dominant vector species (DVS) of malaria that makes use of predicted distribution maps for individual species or species complexes.Our global map highlights the spatial variability in the complexity of the vector situation. In Africa, An. gambiae, An. arabiensis and An. funestus are co-dominant across much of the continent, whereas in the Asian-Pacific region there is a highly complex situation with multi-species coexistence and variable species dominance.The competence of the mapping methodology to accurately portray DVS distributions is discussed. The comprehensive and contemporary database of species-specific spatial occurrence (currently available on request) will be made directly available via the Malaria Atlas Project (MAP) website from early 2012.

The final article in a series of three publications examining the global distribution of 41 dominant vector species (DVS) of malaria is presented here. The first publication examined the DVS from the Americas, with the second covering those species present in Africa, Europe and the Middle East. Here we discuss the 19 DVS of the Asian-Pacific region. This region experiences a high diversity of vector species, many occurring sympatrically, which, combined with the occurrence of a high number of species complexes and suspected species complexes, and behavioural plasticity of many of these major vectors, adds a level of entomological complexity not comparable elsewhere globally. To try and untangle the intricacy of the vectors of this region and to increase the effectiveness of vector control interventions, an understanding of the contemporary distribution of each species, combined with a synthesis of the current knowledge of their behaviour and ecology is needed. Expert opinion (EO) range maps, created with the most up-to-date expert knowledge of each DVS distribution, were combined with a contemporary database of occurrence data and a suite of open access, environmental and climatic variables. Using the Boosted Regression Tree (BRT) modelling method, distribution maps of each DVS were produced. The occurrence data were abstracted from the formal, published literature, plus other relevant sources, resulting in the collation of DVS occurrence at 10116 locations across 31 countries, of which 8853 were successfully geo-referenced and 7430 were resolved to spatial areas that could be included in the BRT model. A detailed summary of the information on the bionomics of each species and species complex is also presented. This article concludes a project aimed to establish the contemporary global distribution of the DVS of malaria. The three articles produced are intended as a detailed reference for scientists continuing research into the aspects of taxonomy, biology and ecology relevant to species-specific vector control. This research is particularly relevant to help unravel the complicated taxonomic status, ecology and epidemiology of the vectors of the Asia-Pacific region. All the occurrence data, predictive maps and EO-shape files generated during the production of these publications will be made available in the public domain. We hope that this will encourage data sharing to improve future iterations of the distribution maps.

Background A research priority for Plasmodium vivax malaria is to improve our understanding of the spatial distribution of risk and its relationship with the burden of P. vivax disease in human populations. The aim of the research outlined in this article is to provide a contemporary evidence-based map of the global spatial extent of P. vivax malaria, together with estimates of the human population at risk (PAR) of any level of transmission in 2009. Methodology The most recent P. vivax case-reporting data that could be obtained for all malaria endemic countries were used to classify risk into three classes: malaria free, unstable (<0.1 case per 1,000 people per annum (p.a.)) and stable (≥0.1 case per 1,000 p.a.) P. vivax malaria transmission. Risk areas were further constrained using temperature and aridity data based upon their relationship with parasite and vector bionomics. Medical intelligence was used to refine the spatial extent of risk in specific areas where transmission was reported to be absent (e.g., large urban areas and malaria-free islands). The PAR under each level of transmission was then derived by combining the categorical risk map with a high resolution population surface adjusted to 2009. The exclusion of large Duffy negative populations in Africa from the PAR totals was achieved using independent modelling of the gene frequency of this genetic trait. It was estimated that 2.85 billion people were exposed to some risk of P. vivax transmission in 2009, with 57.1% of them living in areas of unstable transmission. The vast majority (2.59 billion, 91.0%) were located in Central and South East (CSE) Asia, whilst the remainder were located in America (0.16 billion, 5.5%) and in the Africa+ region (0.10 billion, 3.5%). Despite evidence of ubiquitous risk of P. vivax infection in Africa, the very high prevalence of Duffy negativity throughout Central and West Africa reduced the PAR estimates substantially. Conclusions After more than a century of development and control, P. vivax remains more widely distributed than P. falciparum and is a potential cause of morbidity and mortality amongst the 2.85 billion people living at risk of infection, the majority of whom are in the tropical belt of CSE Asia. The probability of infection is reduced massively across Africa by the frequency of the Duffy negative trait, but transmission does occur on the continent and is a concern for Duffy positive locals and travellers. The final map provides the spatial limits on which the endemicity of P. vivax transmission can be mapped to support future cartographic-based burden estimations.