Klinische „Pre-Proof of Concept (Pre-POC)“-Studien zur Optimierung von MDCF-Prototypen (Lead Microbiota-directed Complementary Food) auf ihre Fähigkeit, die Unreife von Mikrobiota zu reparieren und ihre organoleptische Akzeptanz festzustellen (MDCF)

Die Ermittler werden 3 Prä-POC-Studien bei 12-18 Monate alten Kindern mit MAM (WLZ <-2 bis -3) und Wachstumsverzögerung (LAZ <-2 bis -3) über einen Zeitraum von etwa zwei Jahren durchführen.

Studiendesign: Randomisierte kontrollierte Interventionsstudie.

Studienort: Diese Studie wird in Bauniabadh, Mirpur in der Stadt Dhaka, einem stadtnahen Slumgebiet, durchgeführt.

Studienteilnehmer: Die Studienteilnehmer sind 12-18 Monate alte Kinder beiderlei Geschlechts mit MAM (WLZ: <-2 bis -3) und Wachstumsverzögerung (LAZ: <-2 bis -3).

Anfängliches Screening und Einschreibung: Kinder werden durch eine Haushaltsumfrage in Abschnitt 11 von Mirpur durch Field Research Assistants (FRAs) nach vorher festgelegten Einschlusskriterien gescreent und eingeschrieben. Bei Erfüllung der Einschlusskriterien und nach Erhalt der Einwilligung zur Studienteilnahme durch die Eltern bzw. Erziehungsberechtigten werden die Kinder mit der jeweiligen Mutter/Betreuungsperson aufgenommen und nach computergenerierten Zufallszahlen unter Verwendung von permutierten Blöcken zufällig einem der vier Arme zugeordnet variierte Längen von vier und zwölf für Studie 1. In ähnlicher Weise werden Kinder und Mutter/Betreuer eingeschrieben und nach dem Zufallsprinzip einem der drei Arme gemäß computergenerierten Zufallszahlen unter Verwendung von permutierten Blöcken mit Blocklängen von drei und neun für Studie 2 bzw. 3 zugewiesen. Der Code des zugewiesenen MDCF-Typs wird in verschlossenen undurchsichtigen Umschlägen aufbewahrt, bis er einem angemeldeten Kind zugewiesen wird.

Fütterungssitzungen: Die Kinder und Mütter/Betreuer werden gebeten, am ersten Tag vorzugsweise zwischen 9:00 und 11:00 Uhr und 15:00-17:00 Uhr in das Ernährungszentrum in der Gemeinde Mirpur zu kommen. Die Mütter werden aufgefordert, am Tag der beobachteten Fütterung in den vorangegangenen 2 Stunden der beobachteten Mahlzeit keine Nahrung und keine Muttermilch zu geben/zuzulassen. Am selben Tag werden dem Kind im Ernährungszentrum 25 Gramm (in zwei Mahlzeiten vorzugsweise zwischen 9-11 Uhr und 15-17 Uhr) MDCFs nach zufälliger Zuteilung angeboten. Während der Fütterungszeit werden die Mütter gebeten, ihre Kinder mit dem Löffel mit den jeweiligen vorgewogenen Diäten zu füttern, bis sie sich weigern, weiter zu essen, wie unten beschrieben. Nach einer zweiminütigen Pause wird dieselbe Diät ein zweites Mal angeboten, bis er/sie sich erneut weigert. Nach einer zweiten zweiminütigen Pause wird die Diät ein drittes Mal angeboten, bis sie erneut abgelehnt wird. Nach dieser dritten Weigerung gilt die Fütterungsepisode als „beendet“.7 Die Dauer der Fütterung (ohne die dazwischenliegenden „Ruhezeiten“) wird mit einer Stoppuhr aufgezeichnet und die Gesamtdauer der Fütterung notiert. Wenn das Kind nach Beendigung des Essens mehr verlangt, wird ihm die Menge angeboten, die zu Beginn angeboten wurde. Diese Fütterungsepisode dauert maximal 60 Minuten. Es werden auch abgemessene Mengen an klarem Wasser gegeben und die Menge an Wasser, die während dieser 60-minütigen Mahlzeit aufgenommen wurde, wird gemessen. Die Fütterungsepisode findet unter direkter Aufsicht von geschultem Studienpersonal statt. Bei Kindern wird davon ausgegangen, dass sie die weitere Einnahme verweigern, wenn sie ihren Kopf von der Nahrung wegbewegen, weinen, den Mund zusammenpressen oder mit den Zähnen zusammenbeißen oder unruhig werden, die Nahrung ausspucken oder sich weigern zu schlucken.8 Die tatsächlich eingenommene MDCF-Menge wird berechnet, indem die Restmenge von der angebotenen Menge abgezogen wird. Vorgewogene Servietten werden zur Verfügung gestellt; Erbrochenes, erbrochenes oder verschüttetes Essen wird abgetupft, gewogen und von der angebotenen Menge abgezogen.

Akzeptabilität wird als „freudig angenommen“ eingestuft, wenn sie während der beobachteten Mahlzeit bereitwillig gegessen, kein Aufhebens gemacht, ausgespuckt, sich übergeben oder geweint haben. Kinder werden als „akzeptiert, aber nicht gerne“ eingestuft, wenn sie das angebotene Essen gegessen haben, aber während der beobachteten Mahlzeit entweder Aufhebens gemacht, ausgespuckt, sich übergeben oder geweint haben. Die dritte Kategorie bilden Kinder, die das angebotene Essen überhaupt nicht konsumieren.9

Analysiert werden die Menge der verzehrten Nahrung (g), Energie (kcal) und die Kategorie der Akzeptanz. Die eingeschriebenen Kinder werden durch tägliche Hausbesuche durch geschulte Field Field Research Assistants auf mögliche Nebenwirkungen/Nebenwirkungen (z. Hautausschlag, Urtikaria aufgrund einer Nahrungsmittelallergie oder signifikante Veränderungen des klinischen Zustands) für eine Woche. Wenn Nebenwirkungen/Nebenwirkungen beobachtet werden, werden diese gemäß dem Standardmanagement des Dhaka Hospital of icddr,b behandelt. Die Wahrnehmung und Bewertung der organoleptischen Eigenschaften der zugeordneten MDCFs durch die jeweilige Mutter/Betreuungsperson wird ebenfalls anhand der 7-Punkte-Hedonic-Skala bewertet. Ein höherer Wert, also 7, wird als „mag extrem“ eingestuft, und der niedrigste Wert 1 wird als „mag extrem nicht“ eingestuft.10

Zu Beginn der Studie werden Informationen zu demografischen Merkmalen (Familienvermögen, Wohnstandard, Familienstruktur und elterliche Merkmale etc.) erhoben und geschulte FRAs erfassen das Nacktgewicht der Kinder auf einer Digitalwaage mit 2 g Genauigkeit (Seca, Modell 728, Deutschland), Länge (unter Verwendung von Infantometer, Seca, Modell 416, Deutschland) und mittlerer Oberarmumfang auf den nächsten mm genau (unter Verwendung eines nicht dehnbaren Einführbands). Die Anthropometrie wird nach den Standardverfahren durchgeführt und alle Messungen werden dreimal durchgeführt und die mittlere wird aufgezeichnet. Alle Interventionen in jeder Studie werden Kindern in der Mirpur-Gesundheitsklinik verabreicht. Müttern/Erstbetreuern wird geraten, die derzeitigen Ernährungs- und Stillpraktiken ihres Kindes beizubehalten.

Die Pre-POC-Studien 1 und 2 dauern jeweils 8 Wochen und haben 4 bzw. 3 Arme, wobei 12-15 Kinder pro Arm eingeschrieben sind und mindestens 10 Kinder pro Arm die Studie abschließen. Es wird eine 2-wöchige Einlaufzeit geben, um die MAZ vor der Behandlung zu definieren, und zusätzlich wird die enteropathogene Belastung durch PCR-basierte Messung einer breiten Palette von gastrointestinalen Pathogenen in denselben Stuhlproben bewertet, die zur Berechnung der MAZ-Scores verwendet werden (diese werden nicht als Screening-Tools für die nachfolgende Behandlung verwendet werden). Die Kinder werden zufällig einem der drei Arme zugeteilt. Es werden Anstrengungen unternommen, um die Arme in Bezug auf das Geschlecht auszugleichen und die Randomisierung nach Alter zu stratifizieren (z. B. 2 Stufen; 12-15 Monate und >15-18 Monate). Die Behandlungsphase dauert 4 Wochen, in denen jedes Testprodukt zweimal täglich im Abstand von mindestens 6 Stunden im Testzentrum verabreicht wird. Es wird eine 2-wöchige Nachbehandlungsphase geben, in der 2 zusätzliche Kotproben entnommen werden (am Ende der Wochen 7 und 8), um Veränderungen der Mikrobiota zu beurteilen, die nach Beendigung der Behandlung auftreten.

Die Pre-POC-Studie 3 wird 3 Arme haben. Es wird das in Studie 2 identifizierte führende MDCF testen und seine Wirksamkeit bei der Reparatur der Unreife von Mikrobiota im Vergleich zum aktuellen RUSF-Pflegestandard über einen Interventionszeitraum von 4 Wochen vergleichen. Wir werden in dieser Studie die Auswirkungen einer 1x vs. 2x täglichen Dosierung des führenden MDCF auf die Wirksamkeit untersuchen und auch eine 4-wöchige Nachinterventionsphase (mit Kotprobenentnahme am Ende der Wochen 7, 8, 9 und 10) einbeziehen Bewertung der Dauerhaftigkeit von Veränderungen in der Mikrobiota-Reife nach Beendigung der Intervention und Rückkehr zur häuslichen Ernährung.

Kotprobenentnahme Wöchentliche Kotproben (1–2 g) werden innerhalb von 30 Minuten nach der Produktion (zu Hause und zurück zum icddr,b) unter Verwendung der N2-Probenentnahme-SOP für Trockentransporter gesammelt, die in der jüngsten Studie über lokale RUTFs für die Behandlung verwendet wurde von SAM (siehe Anhang A). Die Proben werden bei -80 °C gelagert, bevor sie am Ende jeder Studie zur schnellen Analyse der Mikrobiota-Reife (gemessen vor, während und nach Beendigung der Behandlung mit jedem MDCF-Prototypen) und PCR-basierten Bewertung des Enteropathogens an das Gordon-Labor gesendet werden Belastung in Stuhlproben (gemessen vor und nach der MDCF-Behandlung). Die relative Häufigkeit jedes der Bakterienstämme, die speziell von MDCF der nächsten Generation anvisiert wurden, wird durch Analyse der 16S-rRNA-Datensätze bestimmt (durchgeführt im Gordon Lab und finanziert durch den POC-Phasenzuschuss des primären BMMI-Projekts).

Vorgeschlagene Pre-POC-Studien

Studie 1: Test von 3 MDCF-Prototypen und dem aktuellen Reis-Linsen-RUSF-Versorgungsstandard für MAM, um die Effektgröße von jedem auf die MAZ-Reparatur in einer 4-wöchigen 2x/Tag-Intervention mit einer 2-wöchigen Nachinterventionsphase zur Bewertung der Dauerhaftigkeit von zu ermitteln MDCF-induzierte Veränderungen in der Mikrobiota:

Arm 1 – Aktueller RUSF, verwendet für MAM, verabreicht 2x täglich für 4 Wochen Arm 2 – Prototyp MDCF1, verabreicht 2x täglich für 4 Wochen Arm 3 – Prototyp MDCF2, verabreicht 2x täglich für 4 Wochen Arm 4 – Prototyp MDCF3, verabreicht 2x /Tag für 4 Wochen

Arm 1 – Reis-Linsen-basierter RUSF (Begründung: Referenzstandard für die Behandlung von MAM; nicht basierend auf dem Wissen über seine Auswirkungen auf die Darmmikrobiota oder die Unreife der Mikrobiota entwickelt).

Arm 2 – MDCF-Prototyp mit vier komplementären Lebensmittelzutaten plus Milchpulver (Begründung: Führung mit Beweisen aus vorklinischen gnotobiotischen Modellen zur Reparatur der Unreife von Mikrobiota und positive Auswirkungen auf das Wachstum).

Arm 3 – MDCF-Prototyp mit vier ergänzenden Lebensmittelzutaten ohne Milchpulver (Begründung: Bestimmen, ob der Milchentzug die Auswirkungen der vier ergänzenden Lebensmittelzutatenkombinationen auf die Mikrobiota und die Biomarker des Wirts beeinflusst).

Arm 4 – MDCF-Prototyp mit zwei ergänzenden Lebensmittelzutaten (Kichererbsen- und Sojamehl) ohne Milchpulver (Begründung: Vergleichen Sie die Wirksamkeit dieser Formulierung mit der der MDCF-Formulierung, die vier ergänzende Lebensmittelzutaten enthält, die Gruppe 3 verabreicht wird).

Kotprobenentnahme:

Kotproben werden von jedem Kind bei der Einschreibung, 1 Woche nach der Einschreibung, bei der Randomisierung (2 Wochen) und wöchentlich während der Interventions- und Nachinterventionsphase entnommen.

-Unter der Annahme von 15 Studienteilnehmern/Arm und 4 Armen werden in Studie1 insgesamt 540 Stuhlproben gesammelt.

Blutentnahme:

Von jedem Kind werden vor dem Eingriff und kurz nach Abschluss des Eingriffs jeweils 2 ml Blutproben entnommen.

-Unter der Annahme von 15 Studienteilnehmern/Armen werden in Studie1 insgesamt 120 Blutproben entnommen.

Studie 2: Auswahl des wirksamsten MDCF aus Studie 1 und Vergleich mit 2 zusätzlichen MDCF-Prototypen unter Verwendung des gleichen Designs wie in Studie 1:

Arm 1 – „Gewinner“ aus Studie 2, verabreicht 2x täglich für 4 Wochen. Arm 2 – Prototyp MDCF4, verabreicht 2x täglich für 4 Wochen. Arm 3 – Prototyp MDCF5, verabreicht 2x täglich für 4 Wochen

Kotprobenentnahme:

Kotproben werden von jedem Kind bei der Einschreibung, 1 Woche nach der Einschreibung, bei der Randomisierung (2 Wochen) und wöchentlich während der Interventions- und Nachinterventionsphase entnommen.

-Unter der Annahme von 15 Studienteilnehmern/Arm und 3 Armen werden in Studie 2 insgesamt 405 Stuhlproben gesammelt.

Blutentnahme:

Von jedem Kind werden vor dem Eingriff und kurz nach Abschluss des Eingriffs jeweils 2 ml Blutproben entnommen.

- 15 Studienteilnehmer/Arme, in Studie 2 werden insgesamt 90 Blutproben entnommen.

Studie 3:

Wählen Sie Lead-MDCF aus den Studien 1 und 2 aus und führen Sie ein abschließendes „Bake-off“ gegenüber dem aktuellen RUSF durch und untersuchen Sie auch die Auswirkungen der Verabreichung von 1x vs. 2x pro Tag mit einem Zeitraum von 4 Wochen nach der Intervention, um zusätzliche Informationen zur Haltbarkeit von MDCF-gesponsert zu erhalten Veränderungen in der Mikrobiota:

Arm 1 – Aktueller RUSF, der für MAM 2x täglich für 4 Wochen verwendet wird, gefolgt von einer 4-wöchigen postinterventionellen Phase - Leit-MDCF, identifiziert in Studie 2, 1x täglich für 4 Wochen, gefolgt von einer 4-wöchigen postinterventionellen Phase

Kotprobenentnahme:

Von jedem Studienteilnehmer würden während des Verlaufs der 8-wöchigen Studie, einschließlich der 2 Wochen vor der Behandlung, der 4 Wochen während der Behandlung und der 2 Wochen nach Beendigung der Behandlung, wöchentlich Fäkalien gesammelt (11 Proben/Kind).

-Unter der Annahme von 15 Studienteilnehmern/Arm und 3 Armen werden in Studie 3 insgesamt 495 Stuhlproben gesammelt.

Unter Annahme einer 8-wöchigen Studiendauer (Studien 1 und 2) und 8 Wochen für den Versand von Stuhlproben an die Washington University, Extraktion von DNA, PCR-Amplifikation der V4-Region der bakteriellen 16S-rRNA-Gene, Sequenzierung dieser Amplikons und Datenanalyse, Jeder Studienzyklus vom Abschluss der Registrierung bis zum Abschluss der Datenanalyse wird voraussichtlich 16 Wochen dauern. Mit dieser Zykluszeit gehen wir davon aus, dass wir Kandidaten für MDCFs bis Ende Juni 2017 bewerten und alle 5 bis Ende April 2018 abschließen können. Zu diesem Zeitpunkt wird ein leitender MDCF für die POC-Studie nominiert.

Die gesammelten Informationen werden verwendet, um menschliche Kotproben zur Transplantation in keimfreie Tiere auszuwählen; Diese Tiere, die mit der Nahrung ihrer menschlichen Mikrobiota-Spender gefüttert werden, werden verwendet, um die Mechanismen weiter zu charakterisieren, die MDCF-Prototypen, die Darmmikrobiota und die Physiologie/den Stoffwechsel des Wirts verbinden.

Targeted Ultra Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (UPLC-MS) und Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) werden verwendet, um Analyten von spezifischem Interesse in Plasma- und/oder Stuhlproben zu profilieren, darunter Gallensäuren und kurzkettige Fettsäuren (SCFAs). ); Marker der mitochondrialen Funktion (z. B. β-Hydroxybutyrat, Acylcarnitine/AcylCoAs, Zwischenprodukte des TCA-Zyklus); Aminosäuren in Stuhlproben [verzweigtkettige Aminosäuren, Tryptophan und Tryptophan-Metaboliten im Zusammenhang mit Wachstum und Entzündungsstatus, einschließlich derjenigen, die durch den bakteriellen Tryptophan-Metabolismus produziert werden (z. Indolessigsäurederivate)].

Blutentnahme:

Von jedem Kind werden vor dem Eingriff und kurz nach Abschluss des Eingriffs jeweils 2 ml Blutproben entnommen.15 Studienteilnehmer/Arm und 3 Arme, insgesamt 90 Blutproben werden in Studie 3 entnommen.

Um eine Bibliothek der Darmmikrobiota gesunder heranwachsender Kinder derselben Gemeinde aufzubauen, wird eine punktuelle Stuhlprobe (1-2 g) und eine punktuelle Blutprobe (2 ml) von jeweils 30 Kindern im Alter von 12 bis 18 Jahren entnommen Monate beiderlei Geschlechts, mit WLZ und LAZ: >-1. Dies erfolgt nur nach Einholung der Zustimmung der Studienteilnehmer.

Durch unsere anfängliche Laborarbeit sowie frühere Studien an gnotobiotischen Tieren im Washington University Center for Genome Science haben wir vorgeschlagen, dass eine Kombination von Lebensmittelzutaten (Kichererbsen, Sojamehl, Erdnuss und grüne Banane) mit oder ohne Milchpulver sein wird Es lohnt sich, sie im Hinblick auf die Auswirkungen der Ernährung auf die Stimulierung der Vermehrung wachstumsdiskriminierender Mikrobiota sowie auf Kosten und Nachhaltigkeit zu untersuchen.

Die Studienteilnehmer werden gebeten, täglich zur Ernährungstherapie in das dafür vorgesehene Ernährungszentrum zu kommen, um das Problem des Teilens von Nahrungsmitteln zu vermeiden. Sie erhalten eine Telefonnummer, unter der sie das Klinikpersonal erreichen können, und ein Mitglied des Personals kann bei Bedarf nach vorheriger Absprache den Haushalt einer Familie für eine direkt beobachtete Ernährungstherapie besuchen.

Fünftägige Fragebögen zur Ernährungshäufigkeit werden bei der Einschreibung, vor der Randomisierung und wöchentlich während des gesamten Studienzeitraums ausgefüllt.

Herstellung verschiedener MDCFs:

Zubereitung von Beikost für klinische Pre-POC-Studien:

Basierend auf kompatiblen Kombinationen von Zusatznahrungszutaten, die in den oben beschriebenen vorklinischen Studien identifiziert wurden, werden die Prüfärzte 5 MDCF-Prototypen im icddr,b Food Processing Laboratory in ausreichenden Mengen für klinische Studien entwerfen und produzieren (3 MDCF-Prototypen für Studie 1, 2 MDCF-Prototypen für Studie 2 und der qualifizierte MDCF aus Studie 2 für Studie 3). Diese Formulierungen werden in Energiedichte und Mikronährstoffgehalt mit gebrauchsfertigen Ergänzungsnahrungen (RUSFs) abgestimmt, die für MAM in Bangladesch und anderen Ländern verwendet werden, und erfüllen alle anderen lokalen Anforderungen an eine Ergänzungs-/Ergänzungsnahrung für 12-18 Monate alte Kinder Kinder mit MAM und Stunting. Das icddr,b Food Processing Laboratory wird auch den aktuellen Behandlungsstandard für Reis-Linsen-RUSF zur Behandlung dieser Kinder zur Verwendung in den Studien 1 und 3 erstellen.

Entwicklung des Produkts

1. Identifizierung von Lebensmittelzutaten: Lokal verfügbare Lebensmittelzutaten, einschließlich derjenigen, die in den präklinischen Diät-Oszillationsstudien identifiziert wurden (z. Kichererbsen, Sojamehl, Erdnüsse, rohe Bananen, Sojaöl, Zucker und mit und ohne Milchpulver) werden zur Herstellung von MDCF-Prototypen verwendet.

   MDCFs werden mit einer Vormischung aus Vitaminen und Mineralstoffen angereichert, um den Bedarf an Mikronährstoffen für Nahrungsergänzungsmittel in Bangladesch zu decken (siehe unten).

2. Experimente zur Rezeptentwicklung: Die theoretische Formulierung von MDCF-Komponenten soll basierend auf linearer Programmierung erfolgen, um die Kombinationen von Zutaten zu identifizieren, die zu den nahrhaftesten Rezepten führen würden. Die Energiedichte von MDCF ist auf ~5 kcal/g ausgerichtet, und die Kalorienverteilung soll zu 45–50 % aus Fett und zu 8–12 % aus Protein bestehen. Basierend auf Expertenmeinung und Konsens innerhalb des Forschungsteams soll der Mikronährstoffgehalt so festgelegt werden, dass er 70 Prozent des Bedarfs von Non-SAM-Kindern im Alter von 12 bis 18 Monaten abdeckt. Experimente zur Rezeptentwicklung und Probenvorbereitung werden im icddr,b Food Processing Laboratory nach einem standardisierten Produktionsverfahren durchgeführt, um die Qualität von MDCF aus jeder Produktionscharge zu kontrollieren und sicherzustellen, dass es während der Verarbeitung nicht zu unerwarteten Verunreinigungen und Nährstoffverlusten kommt. Alle Zutaten werden gereinigt und sortiert. Potenzielle Rezepte müssen in kleinen Chargen hergestellt werden (Kochen/Dünsten/Braten, je nach Bedarf für jede der Zutaten) und durch Mischen aller Zutaten in einem elektrischen Mixer. Bei Bedarf ist die Konsistenz der Rezepturen durch Variieren der Menge an Trockenzutaten und Sojaöl anzupassen. Darüber hinaus muss die Kombination von Mineralstoffen und Vitaminen angepasst werden, wenn ein unangenehmer Geschmack für die Zugabe hoher Dosen von Mikronährstoffen auftritt. Der Rezeptur wird eine geringe Menge (1 Prozent) Sojalecithin zugesetzt, um die Konsistenz zu verbessern und eine Ölabscheidung zu verhindern.
3. Bewertung der organoleptischen Eigenschaften der Rezepte: Die neuen Rezepte werden anhand der 7-Punkte-Hedonic-Skala auf Aussehen, Geschmack, Konsistenz der Diäten und Gesamtgeschmack bewertet. Ein höherer Wert, also 7, wird als „Mag ich sehr“ eingestuft, und der niedrigste Wert von 1 wird als „Am wenigsten gefallen“ eingestuft.
4. Untersuchung von Fragen der Lebensmittelsicherheit und Haltbarkeit: Die Ermittler werden die Stabilität des Produkts einschließlich der mikrobiologischen Qualität bewerten, um wichtige Informationen zu erhalten, die für die Festlegung des anfänglichen Mindesthaltbarkeitsdatums erforderlich sind, und die Stabilität des Vitamin- und Mineralstoffgehalts sowie das Oxidationspotential bewerten. Mikrobiologische Standardtests (Gesamtkeimzahl, Hefen, Schimmelpilze, Kolibakterien, Escherichia coli, Bacillus cereus, Staphylokokken, Listeria monocytogenes, Cronobacter sakazaki) werden im Labor für Lebensmittelsicherheit des icddr,b durchgeführt.
5. Fertigstellung von 5 MDCF-Prototypen für die klinischen Prä-POC-Studien: Basierend auf allen oben genannten Kriterien wird unser Forscherteam 5 MDCFs für Akzeptanzstudien auswählen. Die Ermittler schätzen auch die Kosten/kg der Inhaltsstoffe der Kandidaten-MDCFs.

Schulung des Außendienstpersonals Alle Mitglieder des Außendienstteams erhalten Schulungen zu verschiedenen Verfahren zur Entnahme von Stuhlproben. Das Training wird von einer Kerngruppe von Trainern sowie Ermittlern der Studie erleichtert.

Anthropometrie:

Das Alter des Kindes wird anhand von Unterlagen (Geburtsurkunde oder Impfausweis, falls vorhanden) oder des Geburtsdatums des Betreuers überprüft. Die Länge wird mit einem auf 0,1 cm empfindlichen Infantometer (SECA, Modell Nr. 4161721009, Hamburg, Deutschland). Das Körpergewicht wird mit einer auf 2 g empfindlichen Waage (SECA 7281321009, Hamburg, Deutschland) gemessen. Länge-für-Alter (LAZ), Gewicht-für-Länge (WLZ) und Gewicht-für-Alter (WAZ) Z-Scores werden gemäß den WHO-Wachstumsstandards 11 der Multicentre Growth Reference Study (MGRS) berechnet. Das Ödem wird durch Drücken der Oberseite beider Füße für 3 Sekunden untersucht. Der mittlere Oberarmumfang (MUAC) wird mit TALC MUAC Tape (UK) gemessen. Standardisierung der Messgeräte: Regelmäßige Standardisierung der Babywaage und der Längen-/Längentafel mit bekanntem Gewicht und bekannter Länge wird durchgeführt.

Analysen von Plasma- und Stuhlproben

Plasmaproben, die im Rahmen dieser explorativen Vor-POC-Studie gesammelt wurden, werden an Jeffrey Gordons Labor geschickt, das sich im Zentrum für Genomwissenschaften und Systembiologie der Washington University in St. Louis befindet. Fortgeschrittene massenspektroskopische und immunassaybasierte Methoden werden verwendet, um neue Erkenntnisse über die Rolle der Unreife der Darmmikrobiota und die Auswirkungen des Versuchs einer akuten Reparatur dieser Unreife mit MDCF-Prototypen auf Biomarker und Gesundheitsmediatoren zu gewinnen Wachstum.

Dieser erste Test der Auswirkungen von MDCFs auf die Unreife der Mikrobiota und die Reaktionen des Wirts auf Ernährungseingriffe wird wichtige Datensätze liefern, die eine Leistungsberechnung für unsere geplante Proof-of-Concept-Studie in einer größeren Population ermöglichen. In der aktuellen explorativen Prä-POC dient jedes Kind in jeder Gruppe von 12-15 Studienteilnehmern als seine/ihre eigene Kontrolle. Zusätzliche Vergleiche werden innerhalb und zwischen den vier Behandlungsgruppen durchgeführt (d. h. diejenigen, die den RUSF-Referenzstandard und eine von drei verschiedenen MDCF-Formulierungen konsumieren).

Von jedem Studienteilnehmer würden im Laufe der 8-wöchigen Studie, einschließlich der 2 Wochen vor der Behandlung, der vier Wochen während der Behandlung und der zwei Wochen nach Beendigung der Behandlung, wöchentlich Kotproben gesammelt. Darüber hinaus würde eine 2-ml-Blutprobe unmittelbar vor Beginn der 4-wöchigen MDCF-Intervention und unmittelbar nach Abschluss der 4-wöchigen Intervention entnommen werden.

Targeted Ultra Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (UPLC-MS) und Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) werden verwendet, um Analyten von spezifischem Interesse in Plasma- und/oder Stuhlproben zu profilieren, darunter Gallensäuren und kurzkettige Fettsäuren (SCFAs). ); Marker der mitochondrialen Funktion (z. B. β-Hydroxybutyrat, Acylcarnitine/AcylCoAs, Zwischenprodukte des TCA-Zyklus); Aminosäuren im Serum plus Stuhlproben [verzweigtkettige Aminosäuren, Tryptophan und Tryptophan-Metaboliten im Zusammenhang mit Wachstum und Entzündungsstatus, einschließlich derjenigen, die durch den bakteriellen Tryptophan-Metabolismus produziert werden (z. Indolessigsäurederivate)].

Darüber hinaus sind wichtige Mediatoren/Biomarker des linearen Wachstums (z. B. Wachstumshormon und IGF-1), der Energieverwertung (Insulin, Leptin) und der Knochenbiologie [IL-6, Osteoprotegerin, das C-terminale Peptid von Typ-I-Kollagen (CTX , ein Marker für Osteoklastenaktivität/Knochenresorption) und das aminoterminale Propeptid von Typ-1-Prokollagen (P1NP, ein Marker für Osteoblastenaktivität/Knochenbildung)], und systemische Entzündungen (CRP, AGP) werden mit etablierten ELISA/ Luminex-Assays.

Die gesammelten Informationen werden verwendet, um menschliche Kotproben zur Transplantation in keimfreie Tiere auszuwählen; Diese Tiere, die mit der Nahrung ihrer menschlichen Mikrobiota-Spender gefüttert werden, werden verwendet, um die Mechanismen weiter zu charakterisieren, die MDCF-Prototypen, die Darmmikrobiota und die Physiologie/den Stoffwechsel des Wirts verbinden. Darüber hinaus werden diese Biomarker aus Plasma und Fäkalien verwendet, um festzustellen, ob die Merkmale unserer präklinischen Modelle am besten mit den Reaktionen bei Kindern korrelieren; Dieses Wissen wird dazu beitragen, das Design von MDCF-Prototypen der nächsten Generation mit überlegener Wirksamkeit auf Wachstumsergebnisse zu informieren.

Berechnung der Stichprobengröße:

Das primäre Ergebnis dieser Studie wird die Veränderung des Microbiota-for-Age Z (ΔMAZ)-Scores nach 4 Wochen Intervention sein. Unsere frühere Arbeit5 zeigte, dass der mittlere MAZ von 18 Monate alten Kindern mit MAM -1,60+ betrug 0,36 (SEM), während für gleichaltrige gesunde Kinder der mittlere MAZ -0,52 + 0,22 war, mit einer Differenz zwischen den Mittelwerten von 1,08 + 0,41. Verwenden der power.t.test-Funktion von R für einen gepaarten t-Test (d. h. Paarung von Proben von einem Kind vor und nach der Intervention), mit einer angenommenen SD von 1 und einer einseitigen Hypothese, 15 Kinder in jedem Arm werden es uns ermöglichen, eine Verbesserung der MAZ von > 0,7 mit 80 % Aussagekraft und einer Signifikanzschwelle von zu erfassen 0,05. Die Ermittler gehen daher davon aus, dass sie ausreichend leistungsfähig sind, um eine Veränderung der MAZ in der Größenordnung sicher zu erkennen, die in unserer früheren Studie die Mikrobiota gesunder Kinder von der von Kindern mit MAM unterschied

Datenanalyse :

Die Datenanalyse wird mit dem gleichen Ansatz durchgeführt, der für die Berechnung der Mikrobiota-Reife und die Anwendung dieser Tools in einer früheren RUTF-Interventionsstudie zur Behandlung von Kindern mit SAM bei icddr,b5 verwendet wurde.

Das primäre Ergebnismaß in jeder Studie ist die mittlere behandlungsinduzierte Veränderung des MAZ-Scores gegenüber dem Ausgangswert für jeden Studienarm. Unterschiede (95 % KI) zwischen den Mittelwerten der Behandlungsarme werden unter Verwendung einer einfachen ANOVA, gefolgt von Tukey's HSD oder einem ähnlichen Post-hoc-Test (falls zutreffend) bewertet. Der MDCF-Prototyp mit der größten mittleren Effektgröße in diesen Prä-POC-Studien und akzeptablen organoleptischen Eigenschaften wird für die anschließende klinische POC-Studie ausgewählt, um die klinischen Ergebnisse bei Kindern mit Post-SAM-MAM zu untersuchen.