Holdbar MDCF-2 til børn med underernæring

Undersøgelsessted: Undersøgelsen vil blive udført blandt beboere i et slumkvarter i Baoniabad i Mirpur, en af ​​de 21 administrative enheder i landets hovedstad, Dhaka. Mirpur er valgt som studiested, fordi det er beboet af fattige og lavere middelklassefamilier, bolig- og sanitære forhold er typiske for enhver overbelastet bybebyggelse. Derudover har efterforskerne etableret flere feltsteder i området, og de har løbende forskningsaktiviteter i samfundet.

Tilmelding: En uddannet Field Research Assistant (FRA) vil forklare undersøgelsen i detaljer, besvare eventuelle spørgsmål fra forældrene og invitere forældrene til at tilmelde barnet i undersøgelsen. Hvis forældrene er interesserede i at deltage frivilligt i undersøgelsen, vil det udpegede personale gå videre til screening og samtykke. Screeningen vil bestå af en gennemgang af inklusions- og eksklusionskriterierne ovenfor. Hvis forsøgspersonen er berettiget til at deltage, vil processen gå videre til samtykke bestående af en grundig gennemgang af den skriftlige samtykkeformular på en måde, der passer til barnets forældres læsefærdighedsniveau. Inden samtykkeerklæringen underskrives, vil deltagernes forældre have mulighed for at stille spørgsmål om undersøgelsen. Hvis FRA fastslår, at deltagerne har demonstreret tilstrækkelig forståelse af undersøgelsen, vil samtykkeerklæringen blive underskrevet af FRA og barnets forælder(e). Hvis forældrene ikke er tilstrækkeligt kloge til at læse og/eller underskrive samtykkeerklæringen, vil samtykke og en underskrift med tommelfingeraftryk blive indhentet i nærværelse af et vidne, som ikke er tilknyttet undersøgelsen. Barnets forælder(e) vil få udleveret en kopi af den underskrevne samtykkeerklæring.

Børn vil gennemgå en grundig klinisk vurdering og laboratorietests (hvis nødvendigt) for at udelukke organiske sygdomme eller andre årsager til sekundær underernæring. Detaljerede inklusions-/udelukkelseskriterier er angivet separat nedenfor.

I begyndelsen af ​​undersøgelsen vil der blive indsamlet oplysninger om deltagernes demografiske karakteristika (familieindkomst, standard/boligtype, familiestruktur, forældrenes uddannelse osv.). FRA'er vil indsamle antropometridata ved at registrere barnets vægt ved hjælp af en digital vægt med 2 g præcision (Seca, model 728, Tyskland), længde (ved hjælp af infantometer, Seca, model 416, Tyskland) og mid-upper arm circumference (MUAC) til den nærmeste millimeter (ved hjælp af et ikke-strækbånd). Indsamling af antropometriske data vil efterfølgende ske med ugentlige intervaller gennem hele undersøgelsen.

Undersøgelsesdesign: Undersøgelsen vil vare 8 uger og omfatte 5 arme, med mindst 23 børn pr. arm påkrævet for at gennemføre undersøgelsen. Børn vil blive tilfældigt tildelt en af ​​de fem arme ved hjælp af et computergenereret randomiseringsskema. Der vil blive gjort en indsats for at balancere våben med hensyn til køn. Mødre/primære omsorgspersoner vil blive rådet til at opretholde deres barns nuværende kost- og ammepraksis under hele undersøgelsen. Efter en 2-ugers 'indkøringsfase' med ugentlig afføringsprøvetagning og blodudtagning påbegyndes behandlingen. Behandlingsfasen vil vare i 4 uger, hvor hvert testprodukt vil blive administreret på testcentret to gange dagligt med mindst 6 timers mellemrum. Mængden af ​​hver portion faktisk indtaget vil blive beregnet ved at trække restmængden fra den tilbudte mængde. Forvejede servietter vil blive leveret; enhver mad, der er opstødt, kastet op eller spildt, vil blive vasket, vejet og trukket fra den tilbudte mængde. Fækale prøver vil blive indsamlet ugentligt ved hjælp af etablerede SOP'er til hurtig kryokonservering. En anden blodprøve vil blive udført i slutningen af ​​den 4-ugers interventionsperiode. Der vil være en 2-ugers post interventionsfase, hvor 2 yderligere fæcesprøver vil blive indsamlet (i slutningen af ​​uge 7 og 8) for at vurdere ændringer i mikrobiotaen, der opstår efter ophør af behandlingen.

Børn vil blive overvåget dagligt af uddannede FRA'er for eventuelle bivirkninger/uønskede hændelser (f.eks. udslæt, nældefeber på grund af fødevareallergi eller væsentlige ændringer i klinisk status). Hvis der observeres uønskede hændelser, vil børn blive behandlet ved hjælp af passende ledelsespraksis på Dhaka Hospital.

Indsamling af fækal prøve: Fækalprøver vil blive indsamlet ugentligt fra hver undersøgelsesdeltager i løbet af 8-ugers undersøgelsen, inklusive i løbet af de 2 uger før behandlingen, de fire ugers behandling og de to uger efter behandlingens ophør (11 prøver / barn). Fækale prøver vil blive brugt til kulturuafhængig analyse af mikrobiel sammensætning ved brug af eksisterende SOP'er og til efterfølgende kulturbaserede initiativer til at karakterisere vækstfremmende bakterielle taxa (Raman et al., Science 2019, 365, eaau 4735; Gehrig et al., Science 2019; 365, eaau4732).

Blodprøvetagning: 5 ml blod vil blive opsamlet fra hvert barn umiddelbart før påbegyndelse af behandling, og lige efter den 4-ugers behandlingsperiode er afsluttet. Plasma vil blive fremstillet med det samme og frosset ved -80°C før proteomisk analyse som tidligere beskrevet (Gehrig et al., Science 2019, 365, eaau4732; Chen et al., N Engl J Med 2021; 384:1517-1528). Derudover vil status for forskellige blodbiomarkører (hormonelle regulatorer af appetit og mæthed, mikronæringsstofstatus og systemisk inflammation) også blive vurderet ved hjælp af prøverne indsamlet før og efter interventionen

Estimat af prøvestørrelse: Estimatet er baseret på fækale 16S rDNA-datasæt genereret i et nyligt POC-studie i 12 til 18 måneder gamle bangladeshiske børn med moderat akut underernæring (MAM), som var blevet behandlet med det ("reference") køkkenforberedte MDCF-2 formulering. Denne formulering reparerede disse børns mikrobiota og frembragte en forbedring i hastigheden af ​​ponderal vækst, som var overlegen i forhold til den, der blev produceret af kontrollen Ready-to-Use Supplementary Food (RUSF; Chen et al., 2021). I denne POC-undersøgelse identificerede efterforskerne 209 bakterielle taxa (Amplicon Sequence Variants; ASV'er), der var til stede over 5 tællinger i mindst 5 % af de 939 fækale prøver analyseret fra 118 deltagere (Chen et al., 2021).

Forskerne beregnede 95 % konfidensintervaller (CI; middel ± 1,96 standardfejl) for ændringen (delta) i mængden af ​​hver af de 209 bakterielle taxa ASV'er mellem dag 0 (præ-intervention) og 4 ugers intervention for de 59 børn, som afsluttet behandling i MDCF-2-gruppen i POC-studiet. Forskerne brugte en bootstrapping-tilgang med ASV-data fra 5000 undergrupper af børn fra MDCF-2-gruppen og 5000 undergrupper af børn fra RUSF-gruppen og identificerede 121 ASV'er, hvis gennemsnitlige ændringer i overflod faldt inden for 95% CI af de gennemsnitlige ændringer for MDCF-2-deltagere, men ikke hos børn, der havde modtaget RUSF, med 80 % effekt ved brug af en undergruppe (stikprøve)størrelse på 20 børn pr. gruppe ("MDCF-2-responsive ASV'er"). Derfor vil vi tilstræbe, at minimum 20 børn pr. arm gennemfører dette præ-POC-studie. Under hensyntagen til potentielle frafald (15%), vil der blive rekrutteret minimum 23 børn pr. arm.

Analyseplan: For at vurdere sammenligneligheden af ​​mikrobiota-reparation fremkaldt af alternative/hyldestabile testformuleringer af MDCF-2 og den referencekøkken-forberedte formulering beskrevet i Chen et al (2021), sekvenserer efterforskerne PCR-amplikoner genereret fra bakterielle 16S rDNA-gener til stede i DNA isoleret fra fækale prøver indsamlet fra deltagere i de forskellige undersøgelsesarme umiddelbart før intervention (dag 0) og ved slutningen af ​​intervention (dag 28). ASV-data vil blive behandlet ved hjælp af DADA2 (Callahan et al., 2016) og filtreret som beskrevet i Chen et al. (2021). Ved at bruge den samme tilgang, der blev brugt til POC-studiet ovenfor, vil efterforskerne beregne 95 % konfidensintervaller for den gennemsnitlige ændring i mængden af ​​hver af de MDCF-2-responsive ASV'er identificeret i denne undersøgelse, mellem dag 0 og dag 28, hos børn, som modtog reference-MDCF-2-formuleringen, såvel som den gennemsnitlige ændring for hver af disse ASV'er hos deltagere, der modtog testformuleringerne.

En testformulering vil blive betragtet som sammenlignelig i effektivitet med den referencekøkkenforberedte MDCF-2, hvis >70 % af de MDCF-2-responsive ASV'er identificeret i denne undersøgelse har gennemsnitlige ændringer i overflod (dag 0 til dag 28) for testformuleringen som falder inden for 95 % CI af deres gennemsnitlige ændringer i abundance i reference MDCF-2-armen over samme tidsperiode. En anden udførelsesform af analysen af ​​mikrobiel samfundsreparation fremkaldt af referencen MDCF-2 og testformuleringer vil involvere en sammenligning af deres respektive virkninger efter 4 ugers behandling på overflod af metagenom-samlede genomer (MAG'er) identificeret ved haglgeværsekventering af samme. fækale DNA-prøver brugt til at producere 16S rDNA-amplikoner.

Eksplorative resultater vil omfatte virkningerne af testformuleringerne på egenskaber af plasma- og fækale proteomer, herunder MDCF-2-responsive proteiner, der er forbundet med forskellige facetter af sund vækst, CNS-udvikling og immunfunktion, ved hjælp af fremgangsmåder beskrevet i Chen et al. , 2021.