Lagerstabiles MDCF-2 für Kinder mit Unterernährung

Studienort: Die Studie wird unter Bewohnern einer Slumgemeinde in Baoniabad in Mirpur, einer der 21 Verwaltungseinheiten der Landeshauptstadt Dhaka, durchgeführt. Mirpur wurde als Studienort ausgewählt, weil es von armen Familien und Familien der unteren Mittelschicht bewohnt wird und die Wohn- und sanitären Bedingungen typisch für jede überlastete städtische Siedlung sind. Darüber hinaus haben die Ermittler mehrere Feldstandorte in der Region eingerichtet und führen fortlaufende Forschungsaktivitäten in der Gemeinde durch.

Einschreibung: Ein ausgebildeter Feldforschungsassistent (FRA) erklärt die Studie im Detail, beantwortet alle Fragen der Eltern und lädt die Eltern ein, das Kind für die Studie anzumelden. Wenn die Eltern daran interessiert sind, sich freiwillig an der Studie zu beteiligen, wird das dafür vorgesehene Personal mit dem Screening und der Zustimmung fortfahren. Das Screening besteht aus einer Überprüfung der oben aufgeführten Einschluss- und Ausschlusskriterien. Wenn das Subjekt zur Teilnahme berechtigt ist, wird der Prozess mit der Zustimmung fortgesetzt, die aus einer gründlichen Überprüfung des schriftlichen Zustimmungsformulars in einer Weise besteht, die dem Alphabetisierungsniveau der Eltern des Kindes entspricht. Vor der Unterzeichnung der Einverständniserklärung haben die Eltern der Teilnehmer die Möglichkeit, Fragen zur Studie zu stellen. Wenn die FRA feststellt, dass die Teilnehmer die Studie angemessen verstanden haben, wird die Einwilligungserklärung von der FRA und den Eltern des Kindes unterzeichnet. Wenn die Eltern nicht ausreichend lesen und schreiben können, um die Einverständniserklärung zu lesen und/oder zu unterschreiben, werden die Zustimmung und eine Unterschrift mit dem Fingerabdruck in Anwesenheit eines Zeugen eingeholt, der nicht mit der Studie in Verbindung steht. Die Eltern des Kindes erhalten eine Kopie der unterschriebenen Einverständniserklärung.

Die Kinder werden einer gründlichen klinischen Untersuchung und Laboruntersuchungen (falls erforderlich) unterzogen, um organische Erkrankungen oder andere Ursachen einer sekundären Mangelernährung auszuschließen. Detaillierte Einschluss-/Ausschlusskriterien sind unten separat angegeben.

Zu Beginn der Studie werden Informationen zu demografischen Merkmalen der Teilnehmenden erhoben (Familieneinkommen, Wohnstandard/Wohnform, Familienstruktur, elterliche Bildung etc.). Die FRAs werden Anthropometriedaten sammeln, indem sie das Gewicht des Kindes mit einer digitalen Waage mit 2 g Genauigkeit (Seca, Modell 728, Deutschland), die Länge (mit Infantometer, Seca, Modell 416, Deutschland) und den mittleren Oberarmumfang (MUAC) aufzeichnen auf den nächsten Millimeter (mit einem nicht dehnbaren Klebeband). Die Erhebung anthropometrischer Daten erfolgt anschließend während der gesamten Studie in wöchentlichen Abständen.

Studiendesign: Die Studie dauert 8 Wochen und umfasst 5 Arme, wobei pro Arm mindestens 23 Kinder zum Abschluss der Studie erforderlich sind. Die Kinder werden unter Verwendung eines computergenerierten Randomisierungsschemas nach dem Zufallsprinzip einem der fünf Arme zugeordnet. Es werden Anstrengungen unternommen, um die Waffen in Bezug auf das Geschlecht auszugleichen. Müttern/Erstbetreuern wird geraten, die aktuellen Ernährungs- und Stillpraktiken ihres Kindes während der gesamten Studie beizubehalten. Nach einer 2-wöchigen Einlaufphase mit wöchentlicher Kotprobenentnahme und Blutentnahme wird die Behandlung eingeleitet. Die Behandlungsphase dauert 4 Wochen, in denen jedes Testprodukt zweimal täglich im Abstand von mindestens 6 Stunden im Testzentrum verabreicht wird. Die tatsächlich eingenommene Menge jeder Portion 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. Stuhlproben werden wöchentlich unter Verwendung etablierter SOPs für eine schnelle Kryokonservierung entnommen. Am Ende des 4-wöchigen Interventionszeitraums wird eine zweite Blutentnahme durchgeführt. Es wird eine 2-wöchige Nachbehandlungsphase geben, in der 2 zusätzliche Stuhlproben entnommen werden (am Ende der Wochen 7 und 8), um Veränderungen in der Mikrobiota zu beurteilen, die nach Beendigung der Behandlung auftreten.

Kinder werden täglich von geschulten FRAs auf Nebenwirkungen/Nebenwirkungen (z. Hautausschlag, Urtikaria aufgrund einer Nahrungsmittelallergie oder signifikante Veränderungen des klinischen Zustands). Wenn unerwünschte Ereignisse beobachtet werden, werden die Kinder im Dhaka-Krankenhaus mit geeigneten Managementpraktiken behandelt.

Entnahme von Stuhlproben: Von jedem Studienteilnehmer werden im Laufe der 8-wöchigen Studie wöchentlich Stuhlproben entnommen, einschließlich während der 2 Wochen vor der Behandlung, der vier Behandlungswochen und der zwei Wochen nach Beendigung der Behandlung (11 Proben / Kind). Stuhlproben werden für die kulturunabhängige Analyse der mikrobiellen Zusammensetzung unter Verwendung bestehender SOPs und für nachfolgende kulturbasierte Initiativen zur Charakterisierung wachstumsfördernder Bakterientaxa verwendet (Raman et al., Science 2019, 365, eaau 4735; Gehrig et al., Science 2019; 365, eau4732).

Entnahme von Blutproben: Unmittelbar vor Beginn der Behandlung und kurz nach Abschluss der 4-wöchigen Behandlung werden jedem Kind 5 ml Blut entnommen. Plasma wird sofort hergestellt und vor der Proteomikanalyse wie zuvor beschrieben (Gehrig et al., Science 2019, 365, eaau4732; Chen et al., N. Engl. J. Med. 2021; 384:1517–1528) bei –80 °C eingefroren. Darüber hinaus wird der Status verschiedener Biomarker im Blut (hormonelle Appetit- und Sättigungsregulatoren, Mikronährstoffstatus und systemische Entzündung) anhand der vor und nach dem Eingriff entnommenen Proben bewertet

Schätzung der Stichprobengröße: Die Schätzung basiert auf fäkalen 16S-rDNA-Datensätzen, die in einer kürzlich durchgeführten POC-Studie bei 12 bis 18 Monate alten Kindern aus Bangladesch mit mittelschwerer akuter Unterernährung (MAM) generiert wurden, die mit dem („Referenz“) kitchen-prepared behandelt wurden MDCF-2-Formulierung. Diese Formulierung reparierte die Mikrobiota dieser Kinder und führte zu einer Verbesserung der Gewichtswachstumsrate, die besser war als die gebrauchsfertige Kontrollnahrung (RUSF; Chen et al., 2021). In dieser POC-Studie identifizierten die Forscher 209 Bakterientaxa (Amplikon-Sequenzvarianten; ASVs), die in mindestens 5 % der 939 analysierten Stuhlproben von 118 Teilnehmern über 5 Zählungen vorhanden waren (Chen et al., 2021).

Die Forscher berechneten 95 % Konfidenzintervalle (KI; Mittelwert ± 1,96 Standardfehler) für die Änderung (Delta) der Abundanz jeder der 209 Bakterientaxa-ASVs zwischen Tag 0 (vor der Intervention) und 4 Wochen der Intervention für die 59 Kinder, die abgeschlossene Behandlung in der MDCF-2-Gruppe der POC-Studie. Die Forscher verwendeten einen Bootstrapping-Ansatz mit ASV-Daten von 5000 Untergruppen von Kindern aus der MDCF-2-Gruppe und 5000 Untergruppen von Kindern aus der RUSF-Gruppe und identifizierten 121 ASVs, deren mittlere Veränderungen in der Häufigkeit innerhalb des 95 %-KI der mittleren Veränderungen für die MDCF-2-Teilnehmer, aber nicht bei Kindern, die RUSF erhalten hatten, mit 80 % Power unter Verwendung einer Teilmenge (Stichprobengröße) von 20 Kindern pro Gruppe („MDCF-2-responsive ASVs“). Daher streben wir an, dass mindestens 20 Kinder pro Arm diese Pre-POC-Studie abschließen. Unter Berücksichtigung potenzieller Abbrecher (15 %) werden mindestens 23 Kinder pro Arm rekrutiert.

Analyseplan: Um die Vergleichbarkeit der Mikrobiota-Reparatur zu bewerten, die durch alternative/haltbare Testformulierungen von MDCF-2 und die in Chen et al. (2021) beschriebene in der Küche hergestellte Referenzformulierung hervorgerufen wird, sequenzieren die Forscher PCR-Amplikons, die aus bakteriellen 16S-rDNA-Genen generiert wurden vorhanden in DNA, die aus Stuhlproben von Teilnehmern in den verschiedenen Studienarmen unmittelbar vor der Intervention (Tag 0) und am Ende der Intervention (Tag 28) isoliert wurde. ASV-Daten werden mit DADA2 (Callahan et al., 2016) verarbeitet und wie in Chen et al. beschrieben gefiltert. (2021). Unter Verwendung des gleichen Ansatzes, der für die obige POC-Studie verwendet wurde, berechnen die Forscher 95%-Konfidenzintervalle der mittleren Änderung der Häufigkeit jedes der in dieser Studie identifizierten MDCF-2-reaktiven ASVs zwischen Tag 0 und Tag 28 bei Kindern, die die die MDCF-2-Referenzformulierung erhielten, sowie die mittlere Veränderung für jeden dieser ASVs bei den Teilnehmern, die die Testformulierungen erhielten.

Eine Testformulierung gilt als vergleichbar in der Wirksamkeit mit dem in der Küche hergestellten Referenz-MDCF-2, wenn > 70 % der in dieser Studie identifizierten MDCF-2-responsiven ASVs mittlere Veränderungen in der Häufigkeit (Tag 0 bis Tag 28) für die Testformulierung aufweisen die innerhalb des 95 %-KI ihrer mittleren Häufigkeitsveränderungen im MDCF-2-Referenzarm im selben Zeitraum liegen. Eine andere Ausführungsform der Analyse der Reparatur mikrobieller Gemeinschaften, die durch das Referenz-MDCF-2 und Testformulierungen ausgelöst wird, umfasst einen Vergleich ihrer jeweiligen Wirkungen nach 4 Wochen Behandlung auf die Häufigkeit von Metagenom-zusammengesetzten Genomen (MAGs), die durch Shotgun-Sequenzierung derselben identifiziert wurden fäkale DNA-Proben, die zur Herstellung von 16S-rDNA-Amplikons verwendet werden.

Zu den explorativen Ergebnissen gehören die Wirkungen der Testformulierungen auf Merkmale des Plasmas und der fäkalen Proteome, einschließlich MDCF-2-responsiver Proteine, die mit verschiedenen Aspekten des gesunden Wachstums, der ZNS-Entwicklung und der Immunfunktion assoziiert sind, unter Verwendung von Ansätzen, die in Chen et al. , 2021.