Effektiviteten af ​​sæsonbestemt malaria kemoforebyggelse i Nampula-provinsen, Mozambique: Type 2-hybrid-implementeringsundersøgelse

Dette implementeringsforskningsstudie bruger en konvergent blandet metodetilgang. SMC vil blive implementeret i fire månedlige cyklusser mellem december 2021 og februar 2022. Forskningen vil omfatte følgende komponenter:

1. Udførelse af et cluster randomiseret kontrolleret forsøg (cRCT) gennem passiv overvågning for at etablere bekræftede malariatilfælde hos børn
2. Udførelse af en prospektiv kohorteundersøgelse af kemoforebyggende effekt for at bestemme, om SPAQ giver 28 dages beskyttelse mod infektion, og om lægemiddelkoncentrationer og/eller resistens påvirker beskyttelsens varighed
3. Udførelse af et resistensmarkørstudie hos børn 3-59 måneder i de to forskningsdistrikter plus de to standard interventionsdistrikter for at måle ændringer i resistensmarkørprævalens over tid.

Fire distrikter vil blive involveret i undersøgelsen: de to interventionsdistrikter fra fase 1 (Mecubúri og Malema) og to distrikter, hvor SMC ikke tidligere har været implementeret (Lalaua og Muecate). CRCT vil kun blive implementeret i de to nye distrikter. Kohortestudiet med kemopræventionseffektivitet vil kun blive udført i et af de to nye distrikter, som vil blive udvalgt baseret på operationel gennemførlighed. Den estimerede målpopulation for SMC i studiedistrikterne er 114.000 børn i alderen 3-59 måneder.

Metoder

1. Cluster randomiseret kontrolleret forsøg (cRCT) For at vurdere effektiviteten af ​​SMC ved hjælp af et cluster randomiseret kontrolforsøg (cRCT) i to distrikter i Nampula-provinsen.

   Undersøgelsesdesign og prøveudvælgelse Effektiviteten af ​​SPAQ (på en intention-to-treat-basis) til forebyggelse af klinisk signifikante tilfælde af malaria blandt børn i alderen 3-59 måneder i denne indstilling vil blive undersøgt ved hjælp af en cRCT.

   Dette forsøg vil bestå af to arme: en kontrolarm og en interventionsarm. Informeret samtykke til børns deltagelse i forsøget vil blive indhentet fra omsorgspersoner. Klynger vil blive udvalgt til interventionsarmen på niveau med kommuner eller lokalsamfund. Undersøgelsen vil være drevet til at have en 80 % chance for at detektere, som signifikant på 5 % niveauet ved hjælp af en tosidet test, en 40 % reduktion i forekomsten (baseret på den antagelse, at effektiviteten af ​​SPAQ i det nordlige Mozambique, hvor prævalens af resistensalleler i cirkulerende parasitter er høj, er halvdelen af, hvad der er fundet i undersøgelser i vestafrikanske omgivelser). Det vil antage, at deltagerne i undersøgelsen, i fravær af SMC, ville opleve 0,2 kliniske episoder pr. barn pr. høj-transmissionssæson (svarende til SMC-runden) af tilstrækkelig sværhedsgrad til at blive præsenteret for en sundhedsfacilitet. Prøvestørrelsesberegning for chi-kvadrattest, der sammenligner to uafhængige proportioner i et klyngerandomiseret design med andelen af ​​prøven med det forventede resultat: 0,80; Statistisk effekt: 80 %; Konfidensniveau: 95 % (α=0,05); Antaget andel af børn, der udvikler bekræftet tilfælde af malaria under opfølgning: Interventionsarm: 0,2; Kontrolarm: 0,12 (Svarer til beskyttende effekt på 40%); Forhold mellem børn i kontrolarm: interventionsarm (K-forhold): 1,5; Antaget intra-klynge korrelation (ICC) af malaria udfald: 0,23; Valgt klyngestørrelse: 15; Estimeret samlet påkrævet stikprøvestørrelse:n = 2.850, heraf 1.710 i kontrolgruppen og 1.140 i interventionsarme; Estimeret samlet antal klynger: n = 190, heraf 114 i kontrolgruppen og 76 i interventionsarmene. I alt 76 samfund vil blive udvalgt tilfældigt fra en liste over alle samfund med sandsynlighed proportional med befolkningsstørrelsen til inklusion i interventionsarmen. Derefter vil 114 fællesskaber blive udvalgt tilfældigt blandt de resterende til optagelse i kontrolarmen. Alle berettigede børn i interventionsområderne vil modtage SMC i henhold til standardprotokollen. I alle områder, der er udvalgt til optagelse i kontrol- og interventionsarme, vil 15 husstande blive udvalgt tilfældigt fra en husstandsliste i hvert samfund. I hver husstand vil et kvalificeret barn blive udvalgt tilfældigt blandt de berettigede børn og inkluderet i undersøgelsen. Deltagerudtagningsrammen blev designet til at sikre overordnet effektivitet af undersøgelsen med hensyn til antal klynger, samlet stikprøvestørrelse og antal samfund, der modtager SMC. Angrebsrater i interventions- og kontroldistrikterne vil blive sammenlignet for at sikre, at disse er ens på tværs af de udvalgte interventions- og kontrolområder. I kontrolarmen vil husstande blive udtaget tilfældigt af forskere fra udvalgte samfund med et kvalificeret barn rekrutteret tilfældigt i hver husstand. Efter at omsorgspersoner har givet samtykke, vil børn blive rekrutteret, og et kort baseline-spørgeskema vil blive administreret for at indsamle individuelle data om hvert barn og bekræfte deres berettigelse. I interventionsarmen vil en forsker følge et par community-distributører, mens de administrerer SMC. Husstande i udvalgte lokalsamfund vil blive udtaget tilfældigt fra dem, der besøges af distributørerne. Inden SMC administreres, søges samtykke, et kvalificeret barn vil blive rekrutteret, og et kort baseline-spørgeskema vil blive administreret for at indsamle individuelle data og bekræfte deres berettigelse. Blodprøver vil blive taget og efterfølgende hæmoglobinkoncentration målt ved hjælp af en Hemocue-maskine. Børn, der rekrutteres til undersøgelsen, der præsenteres på klinikker, vil blive identificeret ved hjælp af information på deres SMC-journalkort, og data om klinikbesøg, herunder formodede malariatilfælde og resultater af hurtige diagnostiske tests (RDT'er) vil blive matchet med baseline spørgeskemadata for at opbygge en database til analyse . Dato for klinikbesøg og bekræftelse af malariatilfælde ved hjælp af hurtige diagnostiske tests vil blive registreret for at muliggøre beregning af opfølgningstid og tid til malariahændelser for tilpasning af Cox proportional hazards regressionsmodel.

2. Kohortestudie af kemopræventionseffektivitet Formålet med denne undersøgelseskomponent er at fastslå, om de nuværende doseringsregimer af sulfadoxin, pyrimethamin og amodiaquin givet under SMC beskytter tilstrækkeligt mod Plasmodium falciparum-infektion hos børn på 3-59 måneder i 28 dage. Studiets design ligner det, der er blevet foreslået som en standardprotokol for kemopræventionseffektivitetsstudie (CPES). Målet er ikke kun at undersøge, om kemoforebyggelsessvigt finder sted, men om dette er et resultat af tilbagevendende infektioner, nye infektioner eller underdosering. Som foreslået af standard CPES-protokollen tages både malaria-tykke udstrygninger og tørre blodpletter (DBS) på dag 0, dag 2, dag 7, dag 14, dag 21 og dag 28 efter administration af den første tre-dages dosis af SPAQ, som vil blive administreret gennem direkte observeret terapi (DOT). Ud over det, der foreslås af standard CPES-protokollen, vil alle DBS-prøver på dag 0 og dag 28 blive behandlet for at fastslå lavdensitetsparasitemiestimater gennem kvalitativ polymerasekædereaktion (qPCR). Hvis der findes tilstrækkeligt DNA, vil dag 0 og dag 28 qPCR genotyper blive sammenlignet. Hvis børn viser sig at have malariainfektioner, vil tilstedeværelsen af ​​den samme haplotype indikere en tilbagevendende infektion. Hvis der er forskellige haplotyper til stede, ville dette indikere en ny infektion efter SPAQ-administration. qPCR-metoden er designet til kun at amplificere parasitter, der er frisk dukket op fra leveren. DBS'er vil også blive behandlet til parasitæmisestimeringer og genotypebestemmelse på dag 2, 7, 14 og 21, hvis et barns tykke udstrygning på disse dage var positiv eller, retrospektivt, hvis efterfølgende DBS'er er Plasmodium falciparum positive. En DBS vil også blive indsamlet, når et barn har feber og er malariapositiv på en hurtig diagnostisk test (RDT). Lægemiddelniveau, qPCR parasit estimering og genotypebestemmelse vil også finde sted. Hvis man antager en 3 % gennembrudsinfektionsrate, vil 494 børn give et 95 % konfidensinterval på 1,7 % til 4,9 %. Det anses for passende at antage en svarprocent på 99 % og et tab på 1 % for at følge op på en stikprøvestørrelse på 500 børn. Fingerstik vil blive udført af uddannede sygeplejersker eller sundhedspersonale både for tykke blodudstrygninger og for DBS. Dosis, vægt, alder, længde på midten af ​​overarmens omkreds, trommehindetemperatur, placering, tid og dato vil blive registreret for hvert barn på dag 0 og alle efterfølgende tidspunkter på dag 2, 7, 14, 21 og dag 28, når følge op slides og DBS vil blive taget. Tykke blodudstrygninger og DBS vil blive klargjort til behandling af en uddannet laborant. Alle tykke udstrygninger og DBS'er vil blive sendt til et passende laboratorium med højfølsom farmakologisk kapacitet til mikroskopi og qPCR-analyser. Et spørgeskema, der undersøger, om barnet modtog anden behandling eller oplevede en sygdom, da SPAQ-administration vil blive administreret samtidigt, hver gang en prøve tages. Omsorgspersoner vil ved hvert besøg i husstanden blive mindet om at søge pleje på et sundhedscenter eller hos en lokal sundhedsarbejder, hvis barnet får feber. Der vil blive etableret et system til at registrere RDT-resultater og eventuelle modtagne behandlinger. På dag 28 vil dataindsamlere også administrere et spørgeskema til hver omsorgsperson for at udforske barnets sygdomshistorie i løbet af undersøgelsen. Laboratoriet vil sende de behandlede data tilbage til Malaria Consortium, hvor de relevante mutationsfordelinger og proportioner vil blive analyseret ved at sammenligne parasitologisk effekt mellem grupper af mutationer. Lægemiddelniveauerne vil blive analyseret som en kohorte ved middel-, median- og standardafvigelse og bestemme eventuelle korrelationer med behandlingsresultater, især lægemiddelkoncentrationer på dag 7. Dag 28-positivitet vil være korreleret til antimalaria-lægemiddelresistensgenotype.
3. Resistensmarkørundersøgelse Formålet med denne undersøgelseskomponent er at fortsætte med at overvåge prævalensen af ​​SP- og AQ-resistens og enhver stigning i resistensprævalensen efter én årlig runde af SMC (i de to nye fase 2-undersøgelsesdistrikter) eller to årlige runder af SMC (i de to fase 1-distrikter) som vurderet via molekylære markører i befolkningen. Et specifikt formål er at påvise prævalens over tid i andelen af ​​symptomatiske børn med en RDT, der bor i de distrikter, hvor SMC er implementeret, og som bærer parasitter med mutationer sammenlignet med børn, der bor i lignende distrikter uden SMC. Tendenser for SP- og AQ-resistens vil blive overvåget i de to oprindelige interventionsdistrikter samt i de to forskningsdistrikter. En sundhedsfacilitetsbaseret tværsnitsundersøgelse vil blive udført før SMC-projektimplementering (basislinje) og efter en komplet runde af SMC-distribution (slutlinje). Overvågning af forekomsten af ​​alleler forbundet med resistens over for lægemidler sker ifølge standardprotokol ved at indsamle prøver fra symptomatiske børn med tegn på infektion. Prøveindsamlingen vil blive udført i fire udvalgte sundhedsfaciliteter på første niveau i hvert studiedistrikt. Nøglemarkørerne, der skal overvåges, er: dihydrofolatreduktase (dhfr): kodon 108, 51, 59 og 164; dihydropteoratsyntetase (dhps): kodoner 431, 437, 540, 581 og 613; Pf-chloroquinresistenstransportergen (pfcrt): kodoner 72-76; Pf multilægemiddelresistens gen 1 (pfmdr1): kodoner 86, 184 og 1246 og Plasmepsin 2 (plm2). Stikprøvestørrelsen for undersøgelsen blev bestemt ved hjælp af en WHO-protokol for lægemiddeleffektivitetstestning med den hensigt at estimere ændringer i prævalensen af ​​SP- og AQ-resistensmarkører med tilstrækkelig præcision til at give sikkerhed for, at der ikke har været nogen væsentlig stigning, samtidig med at den har tilstrækkelig kraft at opdage ændringer, hvis de opstår. En prøve på 300 børn pr. distrikt (150 hver ved basislinje og slutlinje) forventes at resultere i 90 % effekt til at detektere en forskel på 5 % niveau mellem baseline og slutlinje. Den samlede stikprøvestørrelse vil derfor være 1.500, med 750 børn, der skal udtages både ved baseline og slutlinje.