Hyllyttävä MDCF-2 aliravitsemuksesta kärsiville lapsille

Tutkimuspaikka: Tutkimus suoritetaan slummiyhteisön asukkaiden keskuudessa Mirpurin Baoniabadissa, joka on yksi maan pääkaupungin Dhakan 21 hallintoyksiköstä. Mirpur on valittu tutkimuskohteeksi, koska siellä asuu köyhiä ja alemman keskiluokan perheitä, asuin- ja saniteettiolosuhteet ovat tyypillisiä kaikille ruuhkaisille kaupunkiasutuksille. Lisäksi tutkijat ovat perustaneet alueelle useita kenttätyöpaikkoja ja heillä on jatkuvaa tutkimustoimintaa yhteisössä.

Ilmoittautuminen: Koulutettu kenttätutkimusassistentti (FRA) selittää tutkimuksen yksityiskohtaisesti, vastaa kaikkiin vanhempien kysymyksiin ja pyytää vanhempia rekisteröimään lapsensa tutkimukseen. Jos vanhemmat ovat kiinnostuneita osallistumaan tutkimukseen vapaaehtoisena, nimetty henkilökunta jatkaa seulontaan ja suostumukseen. Seulonta koostuu yllä lueteltujen sisällyttämis- ja poissulkemiskriteerien tarkastelusta. Jos tutkittava on oikeutettu osallistumaan, prosessi etenee suostumuksen antamiseen, joka koostuu kirjallisen suostumuslomakkeen perusteellisesta tarkastelusta lapsen vanhempien lukutaidon tasolle sopivalla tavalla. Ennen suostumuslomakkeen allekirjoittamista osallistujien vanhemmilla on mahdollisuus esittää tutkimukseen liittyviä kysymyksiä. Jos FRA toteaa, että osallistujat ovat osoittaneet ymmärtävänsä tutkimuksen riittävästi, FRA ja lapsen vanhemmat allekirjoittavat suostumuslomakkeen. Jos vanhemmat eivät ole riittävän lukutaitoisia lukemaan ja/tai allekirjoittamaan suostumuslomakkeen, suostumus ja peukalonjälkiallekirjoitus hankitaan sellaisen todistajan läsnäollessa, joka ei ole mukana tutkimuksessa. Lapsen vanhemmille toimitetaan kopio allekirjoitetusta suostumuslomakkeesta.

Lapsille tehdään perusteellinen kliininen arviointi ja laboratoriokokeet (tarvittaessa) orgaanisten sairauksien tai muiden sekundaarisen aliravitsemuksen syiden sulkemiseksi pois. Yksityiskohtaiset sisällyttämis-/poissulkemiskriteerit on annettu erikseen alla.

Tutkimuksen alussa kerätään tietoa osallistujien demografisista ominaisuuksista (perheen tulot, asuntojen taso/tyyppi, perherakenne, vanhempien koulutus jne.). FRA:t keräävät antropometriatietoja tallentamalla lapsen painon digitaalisella vaa'alla 2 g:n tarkkuudella (Seca, malli 728, Saksa), pituudella (infantometrillä, Seca, malli 416, Saksa) ja olkavarren keskiosan ympärysmitan (MUAC) avulla. lähimpään millimetriin (joustamatonta teippiä käyttämällä). Antropometristen tietojen kerääminen tapahtuu myöhemmin viikoittain koko tutkimuksen ajan.

Tutkimuksen suunnittelu: Tutkimus kestää 8 viikkoa ja käsittää 5 haaraa, ja tutkimuksen loppuun saattamiseksi tarvitaan vähintään 23 lasta per käsi. Lapset jaetaan satunnaisesti yhteen viidestä käsivarresta käyttämällä tietokoneella luotua satunnaistamisjärjestelmää. Kädet pyritään tasapainottamaan sukupuolen suhteen. Äitejä/ensisijaisia ​​hoitajia neuvotaan säilyttämään lapsensa nykyiset ruokavalio- ja imetyskäytännöt koko tutkimuksen ajan. Hoito aloitetaan 2 viikon sisäänajovaiheen, jossa on viikoittainen ulostenäytteenotto ja verenotto, jälkeen. Hoitovaihe kestää 4 viikkoa, jonka aikana kutakin testituotetta annetaan testikeskuksessa kahdesti päivässä vähintään 6 tunnin välein. Jokaisen todella nautitun annoksen määrä lasketaan vähentämällä tarjotusta määrästä jäljellä oleva määrä. Valmiiksi punnitut lautasliinat toimitetaan; kaikki ruuansulatus, oksennut tai roiskunut ruoka pyyhkäistään, punnitaan ja vähennetään tarjotusta määrästä. Ulostenäytteet kerätään viikoittain vakiintuneiden SOP-menetelmien avulla nopean kylmäsäilytyksen varmistamiseksi. Toinen verenotto otetaan 4 viikon interventiojakson lopussa. Toimenpiteessä on 2 viikon jälkeinen vaihe, jonka aikana otetaan 2 uutta ulostenäytettä (viikkojen 7 ja 8 lopussa) arvioidakseen hoidon lopettamisen jälkeen tapahtuvia muutoksia mikrobiotassa.

Koulutetut FRA:t tarkkailevat lapsia päivittäin sivuvaikutusten/haittatapahtumien varalta (esim. ihottuma, ruoka-aineallergiasta johtuva nokkosihottuma tai muut merkittävät kliinisen tilan muutokset). Jos haittavaikutuksia havaitaan, lapsia hoidetaan Dhakan sairaalassa asianmukaisin hoitomenetelmin.

Ulostenäytteen otto: Ulostenäytteet otetaan viikoittain jokaiselta tutkimukseen osallistujalta 8 viikon tutkimuksen aikana, mukaan lukien 2 viikkoa ennen hoitoa, neljä hoitoviikkoa ja kaksi viikkoa hoidon lopettamisen jälkeen (11 näytettä / lapsi). Ulostenäytteitä käytetään mikrobikoostumuksen viljelmästä riippumattomaan analysointiin olemassa olevia SOP-menetelmiä käyttäen ja myöhemmissä viljelypohjaisissa aloitteissa kasvua edistävien bakteeritaksonien karakterisoimiseksi (Raman et al., Science 2019, 365, eaau 4735; Gehrig et al., Science 2019; 365, eaau4732).

Verinäytteenotto: Jokaiselta lapselta otetaan 5 ml verta välittömästi ennen hoidon aloittamista ja heti 4 viikon hoitojakson jälkeen. Plasma valmistetaan välittömästi ja pakastetaan -80 °C:seen ennen proteomiikkaanalyysiä, kuten aiemmin on kuvattu (Gehrig et ai., Science 2019, 365, eaau4732; Chen et ai., N Engl J Med 2021; 384:1517-1528). Lisäksi erilaisten veren biomarkkerien (hormonaaliset ruokahalun ja kylläisyyden säätelijät, hivenravinteiden tila ja systeeminen tulehdus) tila arvioidaan myös ennen ja jälkeen interventiota kerätyillä näytteillä.

Otoskokoarvio: Arvio perustuu ulosteen 16S-rDNA-tietosarjoihin, jotka on luotu äskettäisessä POC-tutkimuksessa 12–18 kuukauden ikäisillä bangladeshilaisilla lapsilla, joilla on kohtalainen akuutti aliravitsemus (MAM) ja joita oli hoidettu ("viite") keittiössä valmistetulla. MDCF-2-formulaatio. Tämä formulaatio korjasi näiden lasten mikrobiston ja sai aikaan parannusta ponderaalisen kasvun nopeudessa, joka oli parempi kuin kontrollivalmiilla käyttövalmiilla lisäravinnoilla (RUSF; Chen et al., 2021). Tässä POC-tutkimuksessa tutkijat tunnistivat 209 bakteeritaksonia (Amplicon Sequence Variants; ASVs), joita esiintyi yli 5:ssä vähintään 5 %:ssa 939 ulostenäytteestä, jotka analysoitiin 118 osallistujalta (Chen et al., 2021).

Tutkijat laskivat 95 %:n luottamusvälit (CI; keskiarvo ± 1,96 standardivirhe) muutokselle (delta) kunkin 209 bakteeritaksonin ASV:n runsauden muutokselle päivän 0 (ennen interventiota) ja 4 viikon interventiojakson välillä niille 59 lapselle, jotka sai hoidon POC-tutkimuksen MDCF-2-ryhmässä. Tutkijat käyttivät bootstrapping-lähestymistapaa ASV-tiedoilla 5000:sta MDCF-2-ryhmän lasten alajoukosta ja 5000:sta RUSF-ryhmän lasten alajoukosta ja tunnistivat 121 ASV:ta, joiden runsauden keskimääräiset muutokset olivat 95 %:n luottamusvälillä keskimääräisistä muutoksista MDCF-2-osallistujat, mutta eivät lapsilla, jotka olivat saaneet RUSF:ää, 80 % teholla käyttäen 20 lapsen alajoukkoa (otoskokoa) ryhmää kohden ("MDCF-2-responsiiviset ASV:t"). Siksi pyrimme siihen, että vähintään 20 lasta per käsivarsi suorittaa tämän pre-POC-tutkimuksen. Ottaen huomioon mahdolliset keskeyttämiset (15 %), vähintään 23 lasta rekrytoidaan per haara.

Analyysisuunnitelma: MDCF-2:n vaihtoehtoisten/hyllykestävien testiformulaatioiden ja julkaisussa Chen et al (2021) kuvaaman keittiössä valmistetun referenssiformulaatioiden aikaansaaman mikrobiotan korjauksen vertailukelpoisuuden arvioimiseksi tutkijat sekvensoivat bakteerien 16S rDNA-geeneistä luotuja PCR-amplikoneja. läsnä DNA:ssa, joka on eristetty ulostenäytteistä, jotka on kerätty eri tutkimusryhmien osallistujilta välittömästi ennen interventiota (päivä 0) ja intervention lopussa (päivä 28). ASV-tiedot käsitellään DADA2:lla (Callahan et al., 2016) ja suodatetaan Chen et al.:n kuvatulla tavalla. (2021). Käyttäen samaa lähestymistapaa, jota käytettiin yllä olevassa POC-tutkimuksessa, tutkijat laskevat 95 %:n luottamusvälit kunkin tässä tutkimuksessa tunnistetun MDCF-2-responsiivisen ASV:n runsauden keskimääräisestä muutoksesta päivien 0 ja 28 välillä lapsille, jotka sai vertailukelpoisen MDCF-2-formulaation sekä keskimääräisen muutoksen jokaiselle näistä ASV:ista testiformulaatioita saaneissa osallistujissa.

Testiformulaatiota pidetään teholtaan verrattavissa referenssikeittiössä valmistettuun MDCF-2:een, jos yli 70 %:lla tässä tutkimuksessa tunnistetuista MDCF-2-responsiivisista ASV:ista on keskimääräisiä muutoksia testiformulaatiossa (päivä 0 - päivä 28) jotka kuuluvat 95 %:n luottamusväliin niiden runsauden keskimääräisistä muutoksista viite-MDCF-2-haarassa saman ajanjakson aikana. Toinen suoritusmuoto MDCF-2:n ja testiformulaatioiden aikaansaaman mikrobiyhteisön korjaamisen analyysistä sisältää niiden vaikutusten vertailun 4 viikon hoidon jälkeen niiden metagenomiin koottujen genomien (MAG:iden) runsaudessa, jotka on tunnistettu haulikkosekvensoinnilla. ulosteen DNA-näytteet, joita käytettiin 16S rDNA -amplikonien tuottamiseen.

Tutkimustulokset sisältävät testiformulaatioiden vaikutukset plasman ja ulosteen proteomien ominaisuuksiin, mukaan lukien MDCF-2-responsiiviset proteiinit, jotka liittyvät terveen kasvun, keskushermoston kehityksen ja immuunitoiminnan eri puoliin, käyttäen Chenin et al. kuvattuja lähestymistapoja. , 2021.