Oireettomia Plasmodium-varastoja käsitellään malarian eliminaation ja hävittämisen nopeuttamiseksi Ruandassa.

Maailman terveysjärjestön (WHO) World malaria 2021 -raportin mukaan vuonna 2020 todettiin 241 miljoonaa malariatapausta, ja samana vuonna arvioitiin 627 000 kuolemantapausta, mikä on 69 000 kuolemantapausta enemmän kuin edellisenä vuonna. Afrikan mantereella on edelleen suhteettoman suuri osuus maailmanlaajuisesta malariataakasta. Vuonna 2020 alueella oli 95 % kaikista malariatapauksista ja 96 % kuolleista. Alle 5-vuotiaiden lasten osuus kaikista alueen malariakuolemista oli noin 80 %. Huolimatta ihailtavasta edistymisestä tämän vuosisadan ensimmäisten 15 vuoden aikana, malarian eliminoinnissa on ollut takaiskuja.

Malaria on Plasmodium-lajien aiheuttama vektorivälitteinen infektio. Neljä pääasiallista ihmislajia ovat: P. falciparum, Saharan eteläpuolisen Afrikan virulenttein ja hallitsevin laji, P. Ovale, P. vivax ja P. malariae sekä yksi zoonoosilaji P. knowlesi. Se on katastrofaalisista terveydellisistä ja sosioekonomisista vaikutuksista vastuussa oleva sairaus, joka johtuu pääasiassa Plasmodium falciparum -bakteerista, joka aiheuttaa huomattavaa sairastuvuutta ja kuolleisuutta erityisesti alle viisivuotiailla lapsilla ja raskaana olevilla naisilla.

Kun Plasmodiumia kantava Anopheles-hyttynen syö veriateriaa yksilölle, sylkeä ruiskutetaan yhdessä sporotsoiittien kanssa, jotka kulkeutuvat maksaan, jolloin kierto alkaa. Kun ihminen on saanut tartunnan, maksakierto kestää 10-14 päivää (P. falciparumin tapauksessa), minkä jälkeen tuhansia aseksuaalisesti lisääntyviä merotsoiitteja vapautuu perifeeriseen vereen, jossa ne tunkeutuvat ja kehittyvät kypsien punasolujen sisällä. Verivaiheen loiset ovat niitä, jotka aiheuttavat malarian oireita. Jatkuvassa kuviossa aseksuaalisen replikaation aikana verenkierrossa pieni osa loisista käy läpi seksuaalista kehitystä, joka kestää noin 10 päivää P. falciparumin tapauksessa, mikä johtaa tarttuvien gametosyyttimuotojen tuotantoon. Nämä gametosyytit, jotka vastaavat loisten siirtymisestä ihmisestä hyttysvektoriin, ovat epäherkkiä useimmille tavanomaisille malarialääkkeille ja ovat usein pitkäikäisiä (väestön elinikä jopa 55 päivää onnistuneen malarialääkkeen jälkeen), mikä varmistaa malarian leviämisen useiden viikkojen ajan. Malarian leviämisen häiritseminen edellyttää siksi uusien sukusolujen vastaisten lääkkeiden kehittämistä, joiden turvallisuusprofiilit mahdollistavat väestönlaajuiset hoitokampanjat.

Ruanda on saavuttanut suuria harppauksia viimeisen kahden vuosikymmenen aikana investoimalla strategisesti terveydenhuoltojärjestelmän vahvistamiseen, parantamalla hoidon saatavuutta perustamalla yhteisöpohjaisen sairausvakuutuksen, mikä on johtanut huomattavaan sairauksien vähenemiseen. Vuodesta 2012 lähtien maa on kuitenkin kokenut jatkuvan malarian nousun. Vuodesta 2012 vuoteen 2018 malarian ilmaantuvuus kasvoi merkittävästi 48:sta 1000:sta 403:een tuhatta kohden, mikä on lähes 10-kertainen kasvu. Vuoteen 2019-2020 mennessä tapausten määrä väheni yli puoleen, 198 tapaukseen tuhatta kohden. Vaikka tartunta on Ruandassa heterogeenista, malariariskin katsotaan olevan koko väestö. Ensisijainen Ruandassa löydetty Plasmodium (P.) -laji, tämän taudin aiheuttaja, on P. falciparum, mutta myös P. malariae ja P. ovale on tunnistettu, ja tämä on enimmäkseen kosmopoliittisessa pääkaupungissa Kigalissa, joka saa usein matkailijoille ja turisteille.

Saavutetuista saavutuksista huolimatta viimeaikaiset nousut ja huolet kasvavasta lääkeresistenssistä edellyttävät dynaamisempia, helppopääsyisempiä, kustannustehokkaampia ja mukautuvia mekanismeja malarian torjumiseksi ja mahdollisesti poistamiseksi. Kuluneen vuosikymmenen aikana otettiin käyttöön useita kansanterveydellisiä toimenpiteitä malarian hävittämiseksi, mutta tämä tavoite on edelleen saavuttamaton tähän päivään mennessä ja maassa, ja kuten suurin osa Saharan eteläpuolisesta Afrikasta, Ruandalla on edelleen suuri malariakuolleisuuden ja sairastuvuuden taakka.

Ruandassa ja monissa muissa afrikkalaisissa kotitalouksissa perheissä asuu usein sekä nuorempia lapsia että iäkkäitä isovanhempia yhdessä. Kun kotitalouden jäsenellä on Plasmodium-varastoja, tämä asettaa sekä nuoremmat lapset että vanhemmat haavoittuvammat perheenjäsenet toistuvien vakavien malariainfektioiden riskiin. Oireettomien kotitalouskantajien merkitys malarian leviämisen ylläpitämisessä todettiin sekä Kaakkois-Aasiassa että Afrikassa.

Tällä hetkellä käytössä oleviin malarian torjuntatoimenpiteisiin kuuluu WHO:n suosittelemien erilaisten strategioiden valikoiva käyttö, kuten hyttysten lisääntymisen torjunta, oikea-aikainen diagnoosi ja tapausten hallinta, sekä kemoprofylaksia erittäin haavoittuville väestöryhmille, kuten alle 5-vuotiaille lapsille, raskaana oleville naisille ja vieraita ei-endeemisiltä vyöhykkeiltä. Tämä on vähentänyt malariataakkaa maailmanlaajuisesti viime vuosina ja lisännyt toiveita malarian poistamisesta/hävittämisestä lähitulevaisuudessa. Tällaisia ​​hyötyjä uhkaa kuitenkin vakavasti sekä hyönteismyrkky- että malarialääkkeiden resistenssin ilmaantuminen ja leviäminen maailmanlaajuisesti. Resistenssi artemisiniiniyhdistelmähoidolle (ACT), joka on WHO:n suosittelema ensisijainen hoitomuoto, on ilmeistä Kaakkois-Aasiassa, ja sitä on raportoitu myös Afrikan maissa. Malarian poistaminen edellyttää siksi innovatiivisten lähestymistapojen ja välineiden kehittämistä, mukaan lukien uudet hoitovaihtoehdot ja tartunnanlevittäjien torjuntatoimenpiteet.

Vuonna 2021 WHO suositteli RTS, S/S2-malariarokotteen käyttöä P. falciparum -malarian ehkäisyyn lapsilla, jotka asuvat alueilla, joilla on WHO:n määrittelemä kohtalainen tai korkea tartunta. Vaiheen 3 kokeet osoittivat kuitenkin suhteellisen vähän tehoa, ja se tosiasia, että itse rokote ei todennäköisesti täytä malarian hävittämisen tavoitetta sellaisenaan. Koska valmisteilla on uusia rokoteehdokkaita, joita arvioidaan rokotekokeissa, on toivoa, että vaihtoehtoisia loisia koskevia kohteita ja rokotusstrategioita kehitetään edelleen. Toinen viimeaikainen positiivinen tulos on yhdistetty RTS-, S/S2-rokotteesta ja kemopreventiosta, joka osoitti, että tämä lähestymistapa ei ollut huonompi kuin pelkkä kemoprevention komplisoitumattoman malarian estämisessä. Näiden interventioiden yhdistelmä johti pienempään komplisoitumattoman malarian, vakavan malarian ja malariakuoleman ilmaantumiseen kuin kukin interventio yksinään.

Viime aikoina uusi rokote R21 on ollut vaiheen 2 kokeissa. Huolimatta siitä, että se on samanlainen kuin RTS, S2, se yhdistää hepatiitti B -antigeenin ja puolet sirkusporotsoiittiproteiinista - suuremman osan kuin RTS, S2:ssa. Kehittäjät uskoivat, että tämä yhdistelmä olisi vähintään yhtä tehokas kuin RTS, S, mutta halvempi. Kaksoissokkoutetussa, satunnaistetussa, kontrolloidussa vaiheen 2b tutkimuksessa pieniannoksinen circumsporotsoite-proteiinipohjainen R21-rokote annettiin 5–17 kuukauden ikäisille lapsille Nanorossa, Burkina Fasossa kahdella eri annoksella adjuvanttia Matrix-M (MM). ). R21/MM näyttää turvalliselta ja merkittävästi immunogeeniseltä tässä afrikkalaisten lasten ryhmässä, ja se näyttää lupaavalta.

Lisää rokotekokeita on suoritettu säteilyllä heikennetyllä Plasmodium falciparum sporozoite (PfSPZ) -rokotteella, jonka oletetaan tarjoavan suojan P. falciparum -infektiota vastaan ​​aikuisille ja lapsille, jotka eivät ole aiemmin saaneet malariaa. Prekliiniset tutkimukset osoittavat, että T-soluvälitteistä immuniteettia tarvitaan suojaksi ja se indusoituu helposti ihmisillä rokotuksen jälkeen. Missään annosryhmässä ei kuitenkaan ollut merkittävää suojaa P. falciparum -infektiota vastaan ​​kuuden kuukauden kohdalla, joka oli tutkimuksen ensisijainen päätepiste.

Oireeton malaria on yleistä endeemisillä alueilla ja kaikkina vuodenaikoina, ja niiden tunnistaminen vaatii usein erittäin herkkiä diagnostisia työkaluja, mukaan lukien molekyylitason lähestymistavat, kuten PCR. Malarian poistaminen alueilla, joilla malarian leviäminen on vakaa, edellyttää siksi integroitujen vektori-loisten lähestymistapojen kestävää käyttöä, jotka kohdistuvat sekä ihmisen oireettomiin varastoihin että vektoreiden varastoihin, samalla kun kiinnitetään huomiota lääkkeiden toksisuuteen ja varmistetaan, ettei resistenssi heikkene entisestään.

Kirjallisuus osoittaa, että oireettomat säiliöt voidaan poistaa massahoitoohjelmissa. Aiemmin on ehdotettu erilaisia ​​massahoitostrategioita (MDA) ja yritetty vähentää malariaa nopeasti erityisesti alueilla, joilla malaria tarttuu kausiluonteisesti osissa Afrikkaa ja Kiinassa. Valitettavasti ACT:iden käyttö oireettoman malarian yhteisöohjatussa hoidossa muodostaa haasteen, ei pelkästään lääkeresistenssin takia, vaan myös gametosyyttien lisääntymisen voimistumisen havainnoinnin yhteydessä ACT-annoksilla. Toisin kuin edellä raportoidut MDA:ssa käytettävät ACT-haasteet, in vitro -tutkimukset osoittivat, että Artemisia annua ja Artemisia afra -infuusiot tai jauhemaiset lehdet olivat tehokkaita, missä molemmat osoittivat selvästi loisten ja gametosytemian voimakasta estoa. On myös osoitettu, että Artemisia annua ei sisällä vain artemisiniinia vaan myös muita komponentteja, jotka osoittavat synergististä monimutkaista malariaa estävää vaikutusta. Artemisia afra ei sisällä artemisiiniinia. Hiljattain tehdyssä kaksoissokkoutetussa kliinisessä ihmistutkimuksessa ja muissa aiemmissa tutkimuksissa molempien kasvien on raportoitu parantavan vakaasti malariaa, mukaan lukien ACT-resistentit tapaukset sekä tappavan tarttuvia gametosyyttimuotoja. Niiden kemo-suojauspotentiaali havaittiin myös näissä ja muissa tutkimuksissa.

Uskomme, että malarian tehokkaan eliminoinnin saavuttamiseksi Ruandassa on tärkeää kohdistaa P. falciparum -varasto käyttämällä paikallisia ja helposti saatavilla olevia Artemisia-infuusioita. PCR:llä havaittavat oireettomat infektiot ovat tärkeä säiliö, koska ne jatkuvat usein kuukausia ja sisältävät gametosyyttejä, hyttysille tarttuvia loisia.

III. Tutkimuksen tavoitteet Yleinen tavoite; Todisteena siitä, että Artemisia-infuusiot, sekä annua että afra, ovat tehokkaita ja riittäviä poistamaan malariahoidon jälkeen jääneet Plasmodium-varastot. Tutkijat määrittävät ihmisen Plasmodium-varastojen nykyisen esiintyvyyden yhteisössämme ja malariaa saaneilla potilaillamme, sekä villityypin että mutatoituneiden/resistenttien kantojen King Faisalin sairaalassa ja siihen liittyvissä terveyslaitoksissa. Määritämme edelleen ne, jotka liittyvät Kelch13-geenin mutaatioon tai muihin hoidon epäonnistumiseen liittyviin ehdokasgeeneihin.

Erityiset tavoitteet;

1. Esitä todiste siitä, että Artemisia-infuusiot ovat tehokkaita ja riittäviä tyhjentämään ihmisen Plasmodium-varastot oireettomilla vapaaehtoisilla yhteisössä ja malariahoidon jälkeen.
2. Tutki P. falciparum kotitalousklustereita alle viiden ikäisillä malariapotilailla sekä yksilöillä, jotka ovat saaneet kannat, jotka kantavat hoitoresistenssiin liittyviä mutaatioita, ja tutki, kuinka malariaperherekisteriä voidaan käyttää työkaluna tautien hallinnan parantamiseen Ruandassa
3. Artemisia afran ja Artemisia annuan turvallisuuden arvioiminen seuraamalla virtsan kemiallisia testejä, munuaisten (urea, kreatiniini ja elektrolyytit) ja maksan toimintakokeita (transaminaasit, bilirubiini).
4. Artemisia-infuusioiden profylaktisten mahdollisuuksien tutkiminen, kun säiliöt on tyhjennetty.
5. Arvioida Artemisia-yrttilääkkeiden käyttöä ja hyväksyttävyyttä Ruandan yhteisöissä.
6. Tutki ihmisen Plasmodium-säiliön salaojituksen sosioekonomisia vaikutuksia Ruandan yhteisössä.

IV. Metodologia

Tutkimusympäristö Tutkimus suoritetaan potilaille, jotka hakevat sairaanhoitoa malariaan King Faisalin sairaalassa, siihen liittyvissä terveyslaitoksissa, CHUB:ssa sekä yhteisössä, joka kohdistuu oireettomiin Plasmodium-kantajiin.

Tutkimuksen suunnittelu Tutkimus suoritetaan konseptin todisteena avoimessa satunnaistetussa kontrolloidussa kokeessa, jossa käytetään permutoitua lohkosatunnaistusta/satunnaisia ​​vaihtelevia kokoja. Tutkijat rekrytoivat vähintään 125 osallistujaa 14 päivän kuluessa tavanomaisen malariahoidon päättymisestä. Potilaita pyydetään allekirjoittamaan tietoinen suostumus ja PCR/RT-PCR suoritetaan P. falciparum -säiliöiden testaamiseksi. Käytämme reaaliaikaista PCR:n (qPCR) katkaisujakson kynnystä (CT-arvo), joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 40, joka on määritetty negatiivisten afrikkalaisten kontrollien ja eurooppalaisten kontrollien perusteella, jotka eivät ole koskaan olleet alttiina malarialle. Rekrytoitujen osallistujien verinäytteet tutkitaan myös Kelch13-geenin yksittäisen nukleotidin polymorfismien (SNP) varalta sekvensoimalla tämän geenin potkuridomeeni, jossa on raportoitu artemisiniiniresistenssiin liittyviä pistemutaatioita. Jos K13:ssa ei ole SNP:tä, muiden hoidon epäonnistumiseen liittyvien geenimutaatioiden etsintä tehdään koko genomin sekvensoinnilla ja sitä käsitellään edelleen laboratorioparasiittiviljelymäärityksillä. Seulotuista osallistujista sata (100), joilla on jäännösloisia (indusoituja säiliöitä), jaetaan sitten kolmeen ryhmään: kahteen interventioryhmään ja 1 kontrolliryhmään.

Otoskoon määritys Tutkijat suunnittelevat itsenäisten tapausten ja kontrollien tutkimusta, jossa on 1 kontrolli 2 tapausta kohti. Alustavien tietojen mukaan kontrollien epäonnistumisprosentti on ≥ 0,75. Jos hoidettujen koehenkilöiden todellinen epäonnistumisprosentti on ≤ 0,25, meidän on tutkittava vähintään 40 hoitohenkilöä ja 20 kontrollia, jotta tällainen ero voidaan havaita 95 %:n teholla 0,05:n merkitsevyystasolla. Tarvitsemme siis 40 potilasta jokaiseen interventioryhmään ja 20 kontrollia, yhteensä 100. Jotta satunnaistamme 100 potilasta, aiomme seuloa vähintään 125 potilasta asetettuna rekrytointikautena. Koska alle 5-vuotiaat lapset ovat haavoittuvimpia, ja heillä on korkein malariaan liittyvä kuolleisuus ja sairastavuus, eivätkä he osallistu kliinisiin kokeihimme, rekrytoimme heidät kotitalousklusteritutkimuksemme indeksitapauksiksi. Näiden lasten kotitalouden jäsenet seulotaan siten PCR:llä plasmodiumvarastojen tilan määrittämiseksi ja sen toteamiseksi, onko kotona kiertävässä plasmodiumissa merkittäviä mutaatioita. Vahvistetut säiliöt aikuisilla kotitalouden jäsenillä, jotka suostuvat, käsitellään Artemisia-teellä.

Tutkimuspopulaatio Kliinistä lähestymistapaa varten tutkimuksessa rekrytoidaan 18–65-vuotiaita aikuisia Artemisia-tee-konseptiinterventioon 15. huhtikuuta 2023 ja 30. kesäkuuta 2026 välisenä aikana. Kuitenkin sen tosiasian perusteella, että alle 5-vuotiaat lapset ovat haavoittuvimpia ja suurin kuolleisuus, alle 5-vuotiaat post malariaa hoidetut lapset sisällytetään kotitalousklusteritutkimuksemme ja perherekisterin kehittämisen indeksitapauksiin. Vaikka lapsia ei oteta mukaan tähän alustavaan konseptitutkimukseen, aiomme kehittää myöhemmässä vaiheessa lasten ikäryhmille sopivia galeenisia formulaatioita.

De Community -lähestymistapaa varten oireettomia kotitalouden jäseniä seulotaan PCR/RT-PCR:llä Plasmodium-varastojen tilan määrittämiseksi ja sen varmistamiseksi, onko kotona kiertävässä jäännösplasmodiumissa mutaatioita. Tämän pohjalta rakennetaan pikkulasten hakemistokoteloiden ympärille sukurekisteri seurantatyökaluksi ja aikuisille annetaan Artemisia-teetä tavoitteena kotitalouksien klusterin varastojen poistaminen. Sen jälkeen seuraamme vähintään 6 kuukauden ajan, onko eroja malariatartuntojen suhteen lasten, joiden kotitalouksien klustereita hoidettiin infuusioilla, ja niillä, jotka eivät olleet. Tämä testataan mahdollisena lisätoimenpiteenä malarian valvonta- ja torjuntatoimenpiteenä.

Tutkiaksemme edelleen, voisiko Artemisia-infuusioilla olla profylaktista potentiaalia, aiomme jatkaa tutkimusta jo ilmoittautuneiden osallistujien kanssa muuttamalla annostusta. 75 % osallistujista, joiden säiliö on tyhjennetty, satunnaistetaan kolmeen ryhmään: ensimmäinen 12 osallistujan ryhmä jatkaa Artemisia-teellä yksi kuppi (335 ml) 10g/l (A. afra) tai 10g/l (A. annua) joka päivä; toinen ryhmä 12 osallistujaa saa Artemisia-teetä yhden kupin (335 ml) 10g/l (A. afra) tai 10g/l (A. annua) kerran viikossa; viimeinen 6 osallistujan ryhmä on kontrollit. Jos Artemisia-infuusiot joko A. afralla tai A. annua -blokilla Plasmodium-säiliö täyttyy yli 75 %:lla osallistujista verrattuna alle 25 %:iin kontrolleista, tutkimuksella on 95 %:n teho havaita ero profylaktinen ryhmä ja kontrollit merkitsevyystasolla 0,025.

Myrkyllisyyden tarkkailemiseksi munuaisten ja maksan toimintakokeet tutkitaan Artemisia-teen alussa ja sen jälkeen 14 päivän jälkeen sekä kuukausittain vähintään 6 kuukauden profylaktisen vaiheen aikana.

Tutkimustoimenpiteiden hyväksyttävyyden ja vaikutuksen arvioimiseksi tehdään asianmukaiset kyselyt.

Tietojen hallinta ja analysointi Kaikki tiedot käsitellään standardien luottamuksellisuusperiaatteiden mukaisesti sekä EpiInfon avulla ja analysoidaan STATA 17 -ohjelmistopakettien avulla. Osallistujat kuvataan heidän sosio-demografisten ominaisuuksiensa perusteella jatkuvien muuttujien keskiarvoina ja keskihajonnana tai kategoristen muuttujien suhteina. ITT-analyysiä, jossa käytetään kahta näytesuhdetta, käytetään määrittämään plasmodiumsäiliön tyhjennysmahdollisuudet. Eloonjäämisanalyysi cox-regressiolla suoritetaan plasmodiumsäiliön tyhjennysajan ja uudestisyntymisen/uudelleeninfektion ajan arvioimiseksi. Tietoja verrataan ryhmien välillä käyttäen joko Chi-neliön tai Fischerin tarkkaa testiä, kun on tarkistettu pienin odotettu arvo. Keskimääräinen muutos lähtötasosta Keskiarvoja verrataan käyttämällä joko parametrista (opiskelija t tai ANOVA) tai ei-parametrista (Mann-Whitney/Wilcoxon tai Kruskal-Wallis) testiä sen jälkeen, kun on tarkistettu jakauman normaalius ja varianssien yhtäläisyys.

Eettiset näkökohdat Kaikilla tutkimuksen osallistujilla on yksityiskohtainen selvitys tutkimuksesta, ja heitä pyydetään allekirjoittamaan vapaasti kirjallinen tietoinen suostumus. Ruandan kansallinen eettinen komitea on hyväksynyt eettisen hyväksynnän (120/RNEC/2022 toukokuu 2022, muutettu lokakuussa 2022). Ruandan elintarvike- ja lääkeviranomaisen hyväksymishakemus on aloitettu.