Molekulární sledování malárie v Mosambiku (fáze 2) (GenMoz2)

Cílem tohoto projektu je posílit a rozšířit sledování molekulární malárie (MMS) v Mosambiku pro kvalitní, včasnou a vhodnou optimalizaci přínosů strategie NMCP 2023–2030 pro veřejné zdraví proaktivním i adaptivním způsobem, a to výběrem kombinací intervence, které maximalizují dopad na úrovni jednotlivce i komunity. SPECIFICKÉ CÍLE a očekávané programové dopady jsou:

CÍL 1: Sledování biologických hrozeb probíhajících strategií NMCP v reálném čase:

Řešení diagnostických selhání, včetně genových delecí v cílech RDT (HRP2/3) nebo jiných infekcí než falciparum. Programové dopady zahrnují aktualizaci protokolů RDT založených na prahových hodnotách prevalence delecí pfhrp2/3 nebo druhů, které nejsou falciparum.

Posuďte terapeutickou rezistenci prostřednictvím molekulárních markerů rezistence na ACT první linie a podpory ze studií terapeutické účinnosti (TES), odlište rekultivaci od nových infekcí, abyste získali informace o odhadech účinnosti a opatřeních k omezení.

Identifikujte zdroje přenosu lokálně a celostátně pomocí genetické klasifikace případů a monitorování ohniska, posílením cílených zásahů a dynamiky zdroje-sink.

Vylepšete identifikaci druhů Anopheles a charakterizaci populační struktury, abyste zlepšili účinnost kontroly vektorů prostřednictvím přesné speciace pomocí Vector Molecular Surveillance (VMS).

CÍL 2: Vyvinout nástroje pro rozhodování o hodnotě alternativních antimalarických přístupů:

Vyhodnoťte nové metody chemoprevence hodnocením markerů rezistence na preventivní antimalarika (SP, AQ, DHAp pro IPTp, PMC, SMC, MDA) a modelujte jejich dopad v různých scénářích rezistence.

Využijte sledování založené na ANC k informování o intervenčních rozhodnutích na základě dynamiky přenosu malárie a sledování účinnosti probíhajících intervencí.

Katalog únikových variant vakcín pro předvídání problémů s účinností vakcíny po nasazení.

Posuďte dopad diverzifikace režimů ACT na vznikající antimalarickou rezistenci prostřednictvím analýzy molekulárních markerů.

Provádějte dohled nad genetickou diverzitou parazitů, abyste přizpůsobili intervenční strategie na subnárodní úrovni.

CÍL 3: Zvýšit produkci a využití indikátorů MMS pro informování při rozhodování:

Optimalizujte postupy MMS, abyste maximalizovali využití dat GenMoz2 prostřednictvím vylepšených strategií vzorkování a digitalizovaných nástrojů pro sběr dat.

Vylepšete sdílení dat a užitečnost pro zjednodušené rozhodování prostřednictvím genetických řídicích panelů a integrace do diskusí technických skupin NMCP.

Zvýšit vlastnictví NMCP dat MMS prostřednictvím školicích iniciativ a integrace do národního strategického plánování.

Propojte MMS s širšími systémy sledování, klinickými studiemi a nasazením intervencí, abyste zvýšili kontextovou relevanci a efektivitu.

RÁMEC ZALOŽENÝ NA VÝSLEDCÍCH

1. Výsledky

   Pro využití genomiky malárie pro optimalizaci strategie NMCP 2023-2030 se tento projekt zaměří na dosažení tří primárních výsledků (PO) a pěti přechodných výsledků (IO):

   PO 1: Sledování biologických hrozeb pro probíhající strategie NMCP: Posílit MMS pro detekci vznikajících variant a zlepšit nasazení zásahů.

   PO 2: Vedení rozhodování o hodnotě alternativních antimalarických přístupů: Vyvinout nástroje pro nové aplikace MMS a vytvořit katalog kurátorů sekvencí.

   PO 3: Zvýšení produkce a využití ukazatelů MMS pro informování při rozhodování: Zlepšit produkci, sdílení a integraci MMS do rozhodování o globálním zdraví.

2. Výstupy a metodika:

Tyto výsledky podpoří pět pracovních proudů, které usnadní komplexní kontrolu malárie a úsilí o eliminaci v Mosambiku.

Pracovní tok 1. Vzorkování V předchozím projektu (GenMoz1) jsme vyvinuli optimální návrh vzorkování pro MMS14. Pro současný projekt použijeme multiklastrový pravděpodobnostní průzkum zdravotnického zařízení (HFS) k detekci delecí pfhrp2/3 a markerů antimalarické rezistence, s cílem shromáždit 2840 biologických vzorků. Tato strategie vzorkování bude upravena na základě změn prevalence markerů v průběhu času. Provedeme také husté odběry v oblastech určených k eliminaci a odebereme vzorky těhotným ženám při jejich první návštěvě ANC, abychom monitorovali trendy malárie a poskytli další biologické vzorky pro MMS.

Průzkumy zdravotnických zařízení budou zahrnovat sběr zaschlých krevních skvrn od 60 případů malárie potvrzených RDT na zařízení v 10 provinciích s cílem shromáždit vysoce kvalitní sekvenční data. Pro dohled bude použit pravděpodobnostní přístup pro výběr zdravotnických zařízení se zaměřením na regiony s vysokou návštěvností. To nám umožní detekovat markery odporu s vysokou statistickou silou.

Zavedeme cílené odběry na sentinelových zdravotnických zařízeních ve čtyřech okresech, kde probíhají studie terapeutické účinnosti (TES), odebírající vzorky od dětí s nekomplikovanou malárií P. falciparum. Dohled na základě ANC bude monitorovat malárii při prvních návštěvách ANC, aby posoudil dopady intervence na přenos a pomohl informovat o strategiích veřejného zdraví.

Husté vzorkování v oblastech s nízkým přenosem bude identifikovat zdroje přenosu, monitorovat ohniska a modelovat dynamiku přenosu v jemném měřítku. Budou také odebrány vzorky pro sledování vektorových komárů (VMS), aby bylo možné porozumět druhové rozmanitosti Anopheles a přenosu malárie.

Opatření kontroly kvality zahrnují používání tablet Redcap pro sběr dat, pravidelné ověřování dat a systematické ukládání vzorků v CISM pro zachování integrity DNA. Kaskádová struktura bude vizuálně sledovat pokrok a zajistí kvalitu a úplnost dat prostřednictvím interního ShinyDashboard.

Pracovní proud 2. Molekulární stanovení

Workstream 2 se zaměřuje na pokročilé techniky genomového sekvenování s cílem zlepšit naše chápání parazitů malárie a vektorů. Multiplexované sekvenování založené na amplikonu (panely MAD4HatTeR) (Výstup 2.1) má za cíl sekvenovat 7690 vzorků P. falciparum, detekovat mikrohaplotypy, delece pfhrp2/3, polymorfismy pfcsp, druhy nefalciparum a markery lékové rezistence. Robustní bioinformatický kanál bude zpracovávat data k odvození alelických frekvencí, identifikaci genových delecí a standardizaci datových formátů. PCR v reálném čase doplní sekvenování potvrzením hustoty parazitů a genetických variant. CISM bude provádět sekvenování, přičemž ISGlobal bude dohlížet na kontrolu kvality a poskytovat technickou podporu.

Whole Genome Sequencing (WGS) (Výstup 2.2) bude analyzovat 500 vzorků P. falciparum ve Wellcome Sanger Institute za účelem identifikace genetických markerů spojených s rerudescencí a reinfekcí, se zaměřením na vzorky s opožděnou clearance a selháním léčby. Genetická diverzita v populacích parazitů bude hodnocena pomocí vzorků odebraných během průzkumů zdravotnických zařízení v letech 2022 a 2025, přičemž data budou sdílena prostřednictvím platforem MalariaGEN a ENA.

Vector Targeted Sequencing (Output 2.3) využije Anospp panel od WSI ke studiu druhové diverzity Anopheles, struktury populace a jejich role v přenosu malárie. Tato vysoce výkonná metoda zvyšuje úsilí o kontrolu vektorů identifikací kryptických druhů a sekundárních vektorů. Spolupráce s odborníky a stanovení priorit partnerství jih-jih prozkoumá alternativní technologie, jako je MALDI-TOF MS, aby se zlepšily strategie sledování a kontroly vektorů.

Pracovní proud 3. Epidemiologicko-genomická analýza a modelování

V Workstream 3 se ponoříme do epidemiologicko-genomické analýzy a modelování, abychom zlepšili naše chápání dynamiky malárie a vzorců rezistence. U antimalarické rezistence (Výstup 3.1) budeme zkoumat rezistenci na provinční úrovni pomocí bioinformatických kanálů ke korekci polyklonality a odhadu alelových frekvencí. Statistické testy budou porovnávat prevalenci markerů rezistence v různých regionech a časových rámcích a identifikují nově vznikající varianty vzbuzující obavy. Delece HRP2/3 (Výstup 3.2) se zaměřuje na hodnocení delecí pfhrp2/3 pomocí qPCR k ověření sekvenačních metod pro detekci genových delecí. TES Outcome Correction (Výstup 3.3) si klade za cíl rozlišit mezi rerudescencí a reinfekcí ve studiích terapeutické účinnosti (TES) pomocí genotypizace msp1/msp2/polyA a sekvenování amplikonu, čímž se posílí důkazy pro molekulární korekci na základě sekvenování nové generace.

V Importu a přenosu (Výstup 3.4) budeme sledovat zdroje přenosu a importu malárie v rámci provincií pomocí hodnocení genetické příbuznosti, včetně historických dat a cestovních zpráv. Metriky genetické diverzity (Výstup 3.5) zahrnují vývoj nástrojů pro korelaci metrik genetické diverzity s intenzitou přenosu malárie, které informují o odhadech zátěže malárie. Monitoring rezistence na vakcínu (Výstup 3.6) se zaměřuje na monitorování polymorfismů v cirkumsporozoitovém proteinu za účelem identifikace potenciálních variant úniku vakcíny a poskytuje základní data pro dopad vakcíny proti malárii R21. ANC-Based Surveillance (Výstup 3.7) využívá data prenatální péče (ANC), data na úrovni domácností a klinické kazuistiky k modelování přenosu malárie a vyhodnocování dopadů intervence, což napomáhá optimální alokaci zdrojů.

Modelování výskytu malárie (Výstup 3.8) má za cíl zpřesnit odhady výskytu malárie zohledněním zkreslení v chování, hlášení a testování při hledání zdraví, v souladu s doporučeními WHO. A konečně, modelování harmonizace (Výstup 3.9) bude harmonizovat modelovací aktivity integrací genomických a epidemiologických dat, vytvářením prediktivních modelů pro přenos malárie a dopadů intervence a řízením úsilí o kontrolu malárie prostřednictvím pravidelných konzultací NMCP.

Pracovní tok 4. Použití dat

Aby se optimalizovala užitečnost dat, budou genetická data integrována do systému iMISS založeného na DHIS2, čímž se zlepší dostupnost jejich kombinací se stávajícími daty případů, entomologickým dohledem a zásahy. iMISS, vyvinutý ve spolupráci s NMCP, bude aktualizován o nová data o rezistenci a přizpůsoben pro genetickou konektivitu a klasifikaci případů v oblastech s nízkým přenosem, jako je Magude District. Formáty a vizualizace budou definovány se zúčastněnými stranami s potenciálním využitím open-source platforem, jako je Power BI nebo R Shiny.

Pravidelná pololetní setkání s NMCP budou podávat zprávy o aktualizacích iMISS, zatímco data MMS a VMS budou sdílena na výročních regionálních setkáních. Plakáty založené na datech a čtvrtletní portugalská brožura zapojí zdravotnické pracovníky a zúčastněné strany. CISM bude poskytovat NMCP měsíční zprávy o pokroku a pokročilé školení bude nabízeno prostřednictvím workshopů a online kurzů. Každoroční workshopy budou rozvíjet genomické dovednosti a soutěž MMS bude motivovat k efektivnímu odběru vzorků.

Integrovaný dohled podpoří iniciativy jako CHAMPS a sérosurveillance Salmonella Typhi. Budování kapacit se zaměří na NMCP, INS, personál CISM a mladé pozorovatele malárie. V Mosambiku získá NMCP akademické a workshopové školení. Angola bude mít prospěch z translačního workshopu MMS v dané zemi.

Školení INS se bude řídit fázovým přístupem, počínaje qPCR a přechází k sekvenování. Období mentorství zajistí autonomii v genomice malárie. Kontrola kvality bude zahrnovat kontroly DBS a bioinformatické QC pomocí vlastních R skriptů. Budování kapacity VMS se zaměří na vytvoření testu založeného na NGS pro VMS ve spolupráci s odborníky na molekuly vektorů. Tři výzkumníci CISM získají postgraduální tituly, které přispějí ke kapacitě MMS, a specializovaný modul bude školit studenty v metodách sledování patogenů.

Pracovní postup 5. Řízení projektu Efektivní projektové řízení projektu je nutné k zajištění toho, aby činnosti byly prováděny včas a kvalitně. K dosažení tohoto cíle bude provedeno několik aktivit. Nejprve bude vytvořen komplexní provozní plán (podrobný výběr dodavatele, plány údržby, řízení zásob a logistika přepravy) pro řízení nákupu, údržby a logistiky s cílem zajistit efektivní využití zdrojů a minimalizovat zpoždění. Měsíční schůzky vedení budou monitorovat alokaci finančních prostředků a zdrojů a společný sledovací dokument toto úsilí usnadní. Strategie zmírňování rizik bude navíc od začátku identifikovat a řešit potenciální rizika projektu. Za druhé, efektivní komunikace a spolupráce mezi zúčastněnými stranami bude podporována prostřednictvím měsíčních schůzek s cílem poskytovat aktualizace a strategické úpravy, s dalšími pololetními schůzkami s NMCP a pravidelnými schůzkami pracovních skupin. Dopad programu bude posuzován prostřednictvím přezkumů politik, zápisů ze schůzí a každoročních průzkumů, aby se změřilo, jak důkazy generované projektem informují o strategiích kontroly malárie NMCP. Za třetí, bude vypracován plán monitorování a hodnocení (M&E), aby bylo zajištěno včasné a komplexní sledování projektu. Trimestrální hodnocení bude sledovat výsledky se sdílenou složkou pro přístup zúčastněných stran. Každoroční hodnocení zpětné vazby usnadní neustálé zlepšování na základě vstupů zúčastněných stran. Konečný průzkum zdokumentuje získané poznatky, identifikuje překážky a facilitátory úspěchu projektu a poskytne informace o budoucích strategiích. A konečně, projekt bude podporovat genderovou rovnost zdůrazněním příspěvků mosambických vědkyň prostřednictvím vizuálně přitažlivých plakátů distribuovaných ve vzdělávacích a veřejných prostorách. Aktivity v rámci Mezinárodního dne žen a dívek ve vědě zdůrazní důležitost účasti žen ve vědě a technice.