Molekylær overvågning af malaria i Mozambique (fase 2) (GenMoz2)

Målet med dette projekt er at styrke og skalere Molecular Malaria Surveillance (MMS) i Mozambique for kvalitet, rettidig og passende optimering af de offentlige sundhedsmæssige fordele ved NMCP 2023-2030 strategien på både en proaktiv og adaptiv måde ved at vælge kombinationer af interventioner, der maksimerer effekt på individ- og samfundsniveau. De SPECIFIKKE MÅL og forventede programmatiske virkninger er:

MÅL 1: Sporing i realtid af biologiske trusler mod igangværende NMCP-strategier:

Håndter diagnostiske fejl, herunder gendeletioner i RDT-mål (HRP2/3) eller ikke-falciparum-infektioner. Programmatiske virkninger omfatter opdatering af RDT-protokoller baseret på prævalensgrænser for pfhrp2/3-deletioner eller ikke-falciparum-arter.

Vurder terapeutisk resistens gennem molekylære markører for førstelinje-ACT-resistens og støtte fra Therapeutic Efficacy Studies (TES), hvor man skelner tilbagefald fra nye infektioner for at informere effektivitetsestimater og indeslutningsforanstaltninger.

Identificer transmissionskilder lokalt og nationalt gennem genetisk case-klassificering og udbrudsovervågning, forbedring af målrettede interventioner og kilde-sink-dynamik.

Forbedre Anopheles-artsidentifikation og populationsstrukturkarakterisering for at forbedre vektorkontroleffektiviteten gennem nøjagtig artsbestemmelse via Vector Molecular Surveillance (VMS).

MÅL 2: Udvikle værktøjer til at vejlede beslutninger om værdien af ​​alternative antimalaria-tilgange:

Evaluer nye kemoforebyggelsesmetoder ved at vurdere resistensmarkører til forebyggende antimalariamidler (SP, AQ, DHAp for IPTp, PMC, SMC, MDA) og modellere deres indvirkning under forskellige resistensscenarier.

Brug ANC-baseret overvågning til at informere interventionsbeslutninger baseret på malariatransmissionsdynamik og overvåge igangværende interventioners effektivitet.

Katalog-vaccine-escape-varianter for at forudse udfordringer med vaccinens effektivitet efter implementering.

Vurder virkningen af ​​diversificering af ACT-regimer på ny antimalariaresistens gennem molekylær markøranalyse.

Udføre parasit genetisk diversitetsovervågning for at skræddersy interventionsstrategier på subnationalt niveau.

MÅL 3: Øge produktionen og anvendelsen af ​​MMS-indikatorer for at informere beslutningstagning:

Optimer MMS-procedurer for at maksimere brugen af ​​GenMoz2-data gennem forbedrede samplingstrategier og digitaliserede dataindsamlingsværktøjer.

Forbedre datadeling og nytte til strømlinet beslutningstagning via genetiske dashboards og integration i NMCP tekniske gruppediskussioner.

Øge NMCP-ejerskabet af MMS-data gennem træningsinitiativer og integration i national strategisk planlægning.

Forbind MMS med bredere overvågningssystemer, kliniske forsøg og interventionsimplementeringer for at øge kontekstuel relevans og effektivitet.

RESULTATBASERET RAMME

1. Resultater

   For at udnytte malariagenomik til at optimere NMCP 2023-2030-strategien vil dette projekt fokusere på at opnå tre primære resultater (PO) og fem mellemliggende resultater (IO):

   PO 1: Sporing af biologiske trusler mod igangværende NMCP-strategier: Styrk MMS for at opdage nye varianter og forbedre implementering af intervention.

   PO 2: Vejledende beslutninger om værdien af ​​alternative antimalaria-tilgange: Udvikle værktøjer til nye MMS-applikationer og skabe et kurateret sekvenskatalog.

   PO 3: Forøgelse af produktion og anvendelse af MMS-indikatorer til at informere beslutningstagning: Forbedre MMS-produktion, -deling og integration i global sundhedsbeslutningstagning.

2. Output og metodik:

Fem arbejdsstrømme vil understøtte disse resultater og lette omfattende malariabekæmpelses- og elimineringsindsats i Mozambique.

Workstream 1. Sampling I det tidligere projekt (GenMoz1) udviklede vi et optimalt samplingdesign til MMS14. Til det nuværende projekt vil vi bruge en multi-cluster probabilistic health facility survey (HFS) til at påvise pfhrp2/3 deletioner og markører for antimalaria resistens med det formål at indsamle 2840 biologiske prøver. Denne prøveudtagningsstrategi vil blive justeret baseret på ændringer i markørprævalens over tid. Vi vil også udføre tætte prøveudtagninger i distrikter målrettet mod eliminering og tage prøver af gravide kvinder ved deres første ANC-besøg for at overvåge malariatendenser og levere yderligere biologiske prøver til MMS.

Sundhedsinstitutundersøgelser vil involvere indsamling af tørrede blodpletter fra 60 RDT-bekræftede malariatilfælde pr. facilitet på tværs af 10 provinser med det formål at indsamle sekvensdata af høj kvalitet. Til overvågning vil en probabilistisk tilgang blive brugt til at udvælge sundhedsfaciliteter med fokus på regioner med højt tilstedeværelse. Dette vil gøre os i stand til at detektere modstandsmarkører med høj statistisk kraft.

Vi vil implementere målrettet prøveudtagning på sentinel sundhedsfaciliteter i fire distrikter, hvor der udføres terapeutiske virkningsundersøgelser (TES), der indsamler prøver fra børn med ukompliceret P. falciparum malaria. ANC-baseret overvågning vil overvåge malaria ved de første ANC-besøg for at vurdere interventionsvirkninger på transmission og hjælpe med at informere om folkesundhedsstrategier.

Tæt prøveudtagning i områder med lav transmission vil identificere transmissionskilder, overvåge udbrud og modellere finskala transmissionsdynamik. Der vil også blive indsamlet prøver til vektormygovervågning (VMS) for at forstå Anopheles-artsdiversitet og malariatransmission.

Kvalitetskontrolforanstaltninger omfatter brug af Redcap-tablets til datafangst, regelmæssig dataverifikation og systematisk prøvelagring hos CISM for at bevare DNA-integriteten. En kaskadestruktur vil visuelt spore fremskridt, hvilket sikrer datakvalitet og fuldstændighed gennem et internt ShinyDashboard.

Arbejdsstrøm 2. Molekylære bestemmelser

Workstream 2 fokuserer på avancerede genomiske sekventeringsteknikker for at forbedre vores forståelse af malariaparasitter og vektorer. Multiplexed Amplicon-Based Sequencing (MAD4HatTeR paneler) (Output 2.1) har til formål at sekventere 7690 P. falciparum prøver, påvisning af mikrohaplotyper, pfhrp2/3 deletioner, pfcsp polymorfismer, non-falciparum arter og lægemiddelresistensmarkører. En robust bioinformatisk pipeline vil behandle data for at udlede alleliske frekvenser, identificere gendeletioner og standardisere dataformater. Real-time PCR vil komplementere sekventering ved at bekræfte parasitdensitet og genetiske varianter. CISM vil udføre sekventering, hvor ISGlobal overvåger kvalitetskontrol og yder teknisk support.

Whole Genome Sequencing (WGS) (output 2.2) vil analysere 500 P. falciparum-prøver på Wellcome Sanger Institute for at identificere genetiske markører forbundet med gendannelse og geninfektion, med fokus på prøver med forsinket clearance og behandlingsfejl. Genetisk diversitet inden for parasitpopulationer vil blive vurderet ved hjælp af prøver indsamlet under sundhedsinstitutionsundersøgelser i 2022 og 2025, med data delt gennem MalariaGEN og ENA platforme.

Vector Targeted Sequencing (Output 2.3) vil anvende Anospp-panelet fra WSI til at studere Anopheles artsdiversitet, befolkningsstruktur og deres rolle i malariatransmission. Denne high-throughput-metode forbedrer vektorkontrolindsatsen ved at identificere kryptiske arter og sekundære vektorer. Samarbejde med eksperter og prioritering af syd-syd partnerskaber vil udforske alternative teknologier såsom MALDI-TOF MS for at forbedre vektorovervågning og kontrolstrategier.

Workstream 3. Epidemiologisk-genomisk analyse og modellering

I Workstream 3 dykker vi ned i epidemiologisk-genomisk analyse og modellering for at forbedre vores forståelse af malariadynamik og resistensmønstre. For antimalariaresistens (output 3.1) vil vi undersøge resistens på provinsniveau ved at bruge bioinformatik-pipelines til at korrigere for polyklonalitet og estimere allelfrekvenser. Statistiske test vil sammenligne resistensmarkørprævalens på tværs af forskellige regioner og tidsrammer og identificere nye varianter af bekymring. HRP2/3 deletioner (Output 3.2) fokuserer på at vurdere pfhrp2/3 deletioner ved hjælp af qPCR til at validere sekventeringsmetoder til påvisning af gen deletioner. TES Outcome Correction (Output 3.3) har til formål at skelne mellem recrudescens og reinfektion i terapeutiske effektivitetsstudier (TES) ved hjælp af msp1/msp2/polyA-genotypebestemmelse og amplikonsekventering, hvilket forbedrer evidensen for næste generations sekventeringsbaseret molekylær korrektion.

I import og transmission (output 3.4) vil vi spore malariatransmission og -importkilder inden for provinser gennem genetiske slægthedsvurderinger, der inkorporerer historiske data og rejserapporter. Genetic Diversity Metrics (Output 3.5) involverer udvikling af værktøjer til at korrelere genetiske diversitetsmetrikker med malariatransmissionsintensitet, hvilket informerer malariabyrdeestimater. Vaccineresistensovervågning (output 3.6) fokuserer på overvågning af polymorfismer i circumsporozoite-proteinet for at identificere potentielle vaccineudslipsvarianter, hvilket giver basisdata for R21-malariavaccinens påvirkning. ANC-baseret overvågning (output 3.7) udnytter data om fødselshjælp (ANC), data på husstandsniveau og kliniske case-rapporter til at modellere malariatransmission og evaluere interventionsvirkninger, hvilket hjælper med optimal ressourceallokering.

Malariaincidensmodellering (output 3.8) har til formål at forfine malariahyppighedsestimaterne ved at tage højde for skævheder i sundhedssøgende adfærd, rapportering og testning, i overensstemmelse med WHO's anbefalinger. Endelig vil Modeling Harmonization (Output 3.9) harmonisere modelleringsaktiviteter ved at integrere genomiske og epidemiologiske data, producere prædiktive modeller for malariatransmission og indvirkninger på malaria og vejlede malariakontrolindsatsen gennem regelmæssige NMCP-konsultationer.

Workstream 4. Databrug

For at optimere datanytten vil genetiske data blive integreret i det DHIS2-baserede iMISS-system, hvilket forbedrer tilgængeligheden ved at kombinere det med eksisterende casedata, entomologisk overvågning og interventionsdata. iMISS, udviklet med NMCP-samarbejde, vil blive opdateret med nye resistensdata og tilpasset til genetisk forbindelse og tilfældeklassificering i områder med lav transmission som Magude-distriktet. Formater og visualiseringer vil blive defineret med interessenter med potentiel brug af open source platforme som Power BI eller R Shiny.

Regelmæssige halvårlige møder med NMCP vil rapportere om iMISS-opdateringer, mens MMS- og VMS-data vil blive delt på årlige regionale møder. Datadrevne plakater og en kvartalsvis portugisisk brochure vil engagere sundhedspersonale og interessenter. CISM vil levere månedlige fremskridtsrapporter til NMCP, og avanceret træning vil blive tilbudt gennem workshops og onlinekurser. Årlige workshops vil opbygge genomiske færdigheder, og en MMS-konkurrence vil tilskynde til effektiv prøveudtagning.

Integreret overvågning vil støtte initiativer som CHAMPS og serosovervågning af Salmonella Typhi. Kapacitetsopbygning vil målrette NMCP, INS, CISM-personale og unge malaria-overvågere. I Mozambique vil NMCP modtage akademisk og værkstedsbaseret træning. Angola vil drage fordel af en translationel MMS-workshop i landet.

INS træning vil følge en trinvis tilgang, der starter med qPCR og går over til sekventering. En mentorperiode vil sikre autonomi inden for malariagenomik. Kvalitetskontrol vil omfatte DBS-kontroller og bioinformatisk QC ved hjælp af brugerdefinerede R-scripts. VMS-kapacitetsopbygning vil fokusere på at etablere et NGS-baseret assay for VMS, med samarbejde fra vektormolekylære eksperter. Tre CISM-forskere vil opnå postgraduate grader, hvilket bidrager til MMS-kapaciteten, og et specialiseret modul vil træne studerende i metoder til patogenovervågning.

Workstream 5. Projektledelse En effektiv projektledelse af projektet er påkrævet for at sikre, at aktiviteterne gennemføres rettidigt og med kvalitet. For at opnå dette vil der blive gennemført flere aktiviteter. For det første vil der blive etableret en omfattende driftsplan (detaljeret leverandørvalg, vedligeholdelsesplaner, lagerstyring og transportlogistik) for at styre indkøb, vedligeholdelse og logistik for at sikre effektiv brug af ressourcer og minimere forsinkelser. Månedlige ledelsesmøder vil overvåge økonomisk og ressourceallokering, og et fælles sporingsdokument vil lette denne indsats. Derudover vil en risikoreduktionsstrategi identificere og adressere potentielle projektrisici fra begyndelsen. For det andet vil effektiv kommunikation og samarbejde mellem interessenter blive fremmet gennem månedlige møder for at give opdateringer og strategiske justeringer, med yderligere halvårlige møder med NMCP og regelmæssige arbejdsgruppemøder. Programmatisk effekt vil blive vurderet gennem politikgennemgange, mødereferater og årlige undersøgelser for at måle, hvordan projektgenereret bevismateriale informerer NMCP om malariakontrolstrategier. For det tredje vil der blive udviklet en overvågnings- og evalueringsplan (M&E) for at sikre rettidig og omfattende projektopfølgning. Trimestral-vurderinger vil overvåge resultater med en delt mappe for interessenters adgang. En årlig feedbackvurdering vil lette løbende forbedringer baseret på input fra interessenter. En slutundersøgelse vil dokumentere erfaringer, identificere barrierer og facilitatorer for projektsucces og informere om fremtidige strategier. Endelig vil projektet fremme ligestilling mellem kønnene ved at fremhæve bidragene fra mozambikanske kvindelige videnskabsmænd gennem visuelt tiltalende plakater, der distribueres i undervisnings- og offentlige rum. Aktiviteter på den internationale dag for kvinder og piger i videnskab vil fremhæve vigtigheden af ​​kvinders deltagelse i videnskab og teknologi.