Plasmodium Falciparum genomisk intelligens i Mozambique (GenMoz)

Genomiske data udgør et værdifuldt supplement til rutinemæssig overvågning, der kan guide programmatiske beslutninger for at reducere byrden af ​​infektionssygdomme. Den genomiske kapacitet er dog stadig lav i Afrika. Denne undersøgelse har til formål at operationalisere et funktionelt malaria molekylært overvågningssystem i Mozambique, der genererer pålidelige og reproducerbare genomiske data over tid til malariakontrol og eliminering. Dette prospektive overvågningsstudie søger at generere P. falciparum genetiske data for at 1) overvåge molekylære markører for lægemiddelresistens og deletioner i hurtige diagnostiske testmål; 2) karakterisere transmissionskilder (importerede/indførte eller indfødte) i lave transmissionsindstillinger; og 3) kvantificere transmissionsniveauer og effektiviteten af ​​antimalaria-interventioner.

Ni provinser blev identificeret gennem konsultation med NMCP for inklusion i undersøgelsen: Maputo, Maputo City, Gaza, Inhambane, Niassa, Manica, Nampula, Zambezia og Sofala. Udvælgelse af undersøgelsessteder vil blive stratificeret efter transmissionsintensitet i to hovedlag: A) lav transmission (Maputo-provinsen og Maputo City, hvor individuelle sagsunderretninger er gældende med henblik på en fuldstændig afbrydelse af transmissionen) og B) mellem- til - områder med høj transmission (Gaza, Inhambane, Niassa, Manica, Nampula, Zambezia og Sofala-provinserne, målrettet af kontrolstrategier (ikke-eliminering). Provinserne blev udvalgt til at levere en række af lav og middel til høj transmissionsintensitet, geografi, klimatiske forhold, malaria-interventionsblandinger og populationer (symptomatiske, husstandskontakter og vagtpostgrupper). I områder med lav transmission vil distrikter og lokaliteter blive udtaget på baggrund af historiske overvågningsdata. Derudover vil Ponta d'Ouro-grænseposten i Maputo-provinsen blive inkluderet for at fange potentielle importerede tilfælde af malaria.

Tørrede blodpletprøver og hurtige diagnostiske tests vil blive indsamlet på tværs af undersøgelsesdistrikterne gennem en kombination af tæt (alle malariatilfælde) og målrettet (et udvalg af malariatilfælde) prøveudtagning af malariasymptomatiske tilfælde ved lav malariatransmission og mellem- til høj malaria henholdsvis transmissionsområder. I områder med middel til høj malariatransmission vil der blive udført en anden, ikke-HRP2-baseret test, og uoverensstemmende resultater, der tyder på pfhrp2/3-deletioner, vil blive registreret og yderligere analyseret. Gravide kvinder, der deltager i deres første svangreplejebesøg, vil også blive inkluderet for at vurdere deres værdi som sentinelpopulationer til molekylær overvågning. Der vil blive indhentet skriftligt informeret samtykke fra alle deltagere i undersøgelsen, før undersøgelser og blodprøvesamlinger udføres. I så fald vil oplysninger om formålet med prøveindsamlingen blive forklaret, eventuelle spørgsmål vil blive afklaret, og der vil blive indhentet skriftligt informeret samtykke. Informationsbladet og samtykkeformularen vil også indeholde tekst, der forklarer informeret samtykke til fremtidig brug af biologiske prøver. I tilfælde af mindreårige vil der blive indhentet samtykke fra forældre eller værger. Feltarbejderen eller sygeplejersken vil læse den informerede samtykkeerklæring for voksne eller barnets forælder/værge og spørge dem, om han/hun accepterer, at hans/hendes barn deltager i undersøgelsen. Et vidne vil blive bedt om at underskrive det informerede samtykke, hvis forældre/værge til deltageren er analfabeter. Samtykket vil være tilgængeligt på portugisisk og oversat til det lokale sprog, der tales i studieområderne. Informationsarket indeholder en kort beskrivelse af undersøgelsen, dataindsamlingsproceduren, blodprøvetagningsproceduren, den potentielle skade for deltagerne, de forventede fordele og den frivillige karakter af deltagelse på alle stadier af interviewet og blodprøvetagningen. To kopier vil blive underskrevet af deltageren og studieteammedlemmet, der opnår samtykket. En kopi vil blive givet til deltageren, og den anden kopi vil blive opbevaret i undersøgelsesmappen på CISM-kontoret.

Prøvestørrelse pr. prøveudtagningsdomæne er blevet estimeret under hensyntagen til antimalaria- og diagnostisk resistens som et primært anvendelsestilfælde i betragtning af den ubetydelige transport af molekylære markører for artemisinin-resistens og pfhrp2/3-deletioner i Mozambique, og indstillet 5 % som advarselstærskel. Hvis man antager 10 % af tab af prøver eller ufortolkelig analyse, ville en prøvestørrelse på op til 500 pr. prøveudtagningsdomæne være tilstrækkelig til: a) at estimere en andel på 0,05 (markører for lægemiddelresistens eller pfhrp2-deletion) med 0,026 absolut præcision og 95 % tillid og b) opnå en styrke på 80 % til at detektere en stigning i genetisk markør (resistens eller deletion) fra 0 ‰ til 5 % ved en tosidet p-værdi på 0,01. Det anslås, at op til 500 deltagere vil blive rekrutteret i alle aldre til undersøgelsen i hver prøveudtagningsenhed (dvs. provins) på tværs af dem, der har adgang til APE'er og sundhedsfaciliteter (undtagen Maputo by og Maputo-provinsen, hvor kontinuerlige indsamlinger kan overstige dette antal, og indsamling af husstandskontaktprøver kan øge dette yderligere). Vi vil målrette op mod 500 RDT-positive gravide kvinder, der går på ANC-klinikker i alle mellem- til høje transmissionsdistrikter og i områder med lav transmission hvert år i en periode på tre år. Et fleksibelt og adaptivt prøveudtagningssystem vil blive fulgt, hvor a) estimater genereret i løbet af første halvdel af projektet vil informere efterfølgende prøveudtagningsskemaer, og b) ikke alle de indsamlede prøver vil blive analyseret (nogle af dem vil blive opbevaret som referencematerialer eller for bekræftelse af fund).

Projektet vil også drage fordel af interventionsundersøgelser og overvågningsaktiviteter, der udføres i Mozambique mellem 2021 og 2024, nemlig: Malaria Indicator Survey (2022-2023) i det sydlige Mozambique; Therapeutic Efficacy Survey (2022) på sentinel-steder i landet (Cabo Delgado, Tete, Sofala, Zambézia og Inhambane); reaktive overvågningsaktiviteter (Maputo-provinsen); et fase III klynge-randomiseret, åbent, klinisk forsøg til undersøgelse af sikkerheden og effektiviteten af ​​ivermectin-masseadministration for at reducere malariatransmission (Zambezia; 2022); et storstilet implementeringsudviklingsprojekt, der sigter mod at maksimere leveringen og optagelsen af ​​intermitterende forebyggende behandling i spædbarnsalderen (IPTi) (Inhambane; 2022-2024); en hybrid effektivitet-implementering undersøgelse for at evaluere gennemførligheden og effektiviteten af ​​sæsonbestemt malaria kemoprævention (SMC) med sulfadoxin-pyrimethamin og amodiaquin (Nampula; 2022); og en programmatisk levering af en befolkningsbaseret masselægemiddeladministration med dihydroartemisinin-piperaquin (Gaza-provinsen; 2022-2023).

Molekylær analyse vil blive udført ved CISM. De indledende planlagte genomiske analyser af parasit-DNA er som følger, selvom det er muligt, at forbedrede teknologier, protokoller og/eller yderligere parasit-genomiske mål af interesse kan blive tydelige i løbet af dette projekt, delvist fra erfaringer fra de data, der er genereret heri . Informative SNP'er og korte haplotyper vil blive målrettet ved hjælp af multipleksede primere på flankerende sekvenser med en række amplikonstørrelser på ~150-250 bp (dækket af en parret endeaflæsning). Målrettede amplikoner opnået ved PCR på genomisk DNA ved hjælp af universelle tags, Illumina-specifikke adaptere og prøvespecifik stregkode vil blive samlet for at skabe et enkelt produktbibliotek, som vil blive sekventeret (parret ende 150-bp) på en Illumina MiSeq eller NextSeq. Alternative molekylære tilgange vil blive brugt, hvis metoden med enkelt multiplekset amplikon ikke giver de forventede resultater. Prøver vil også blive brugt til anden molekylær analyse af programmatisk interesse, såsom påvisning af Plasmodium-arter, parasitantigener, serologiske markører for parasiteksponering (antistoffer) og parasit-RNA-baserede markører (dvs. gametocytter). Til kvalitetskontrolformål vil op til 5 % af de analyserede prøver blive transporteret til UCSF (USA) og/eller ISGlobal (Spanien) til sekundær analyse.

Sekvenser genereret gennem analyse af indsamlede prøver (fra Mozambique og nabolande) vil blive integreret i et kurateret katalog over genomiske data sammen med relevant klinisk og epidemiologisk information. Disse databaser vil blive gjort offentligt tilgængelige i open access-depoter såsom European Nucleotide Archive (ENA) og MalariaGen Resource Center. For at lette tilgængelighed og brug af data og for at opnå en meningsfuld integration med andre kilder til overvågningsdata, vil genetisk information blive inkorporeret i det DHIS2-baserede Integrated Malaria Information Storage System (iMISS), som i øjeblikket er ved at blive udrullet. iMISS omfatter: casedata, fokusundersøgelser, entomologiske overvågningsdata og interventionsdata. Datavisualiseringer og dashboards vil blive defineret i samarbejde med alle brugere og interessenter og tilpasset det nuværende arbejde ledet af WHO GMP vedrørende standardisering af malaria dashboards. Vi vil etablere risikoprofilalgoritmer og fortolkningskomponenter, der er i stand til at generere output på a) landsdækkende antimalariaresistensprofiler (rullende basis); b) i områder med meget lav transmission, genetisk forbindelse og sagsklassificering (sammen med rejsehistorik og andre parametre opnået fra sagsbaserede notifikationsværktøjer); og c) "høj byrde til høj effekt"-specifik analyse (dvs. stratificerings- og trendanalyser til udforskning af den potentielle virkning af implementerede interventionsblandinger), som aftales i samråd med WHO og SM&E TWG.