Studi sulle risposte immunitarie ai vaccini somministrati per via orale nei paesi in via di sviluppo

Disegno e metodi della ricerca

Siti di campo del vaccino e disegno generale dello studio:

Mirpur. Gli studi sui vaccini saranno condotti presso il sito sul campo di Mirpur, nella città di Dhaka, dove negli ultimi 15 anni sono stati condotti studi sul colera orale, ETEC e rotavirus, nonché studi sull'amebiasi. Per il vaccino Dukoral, verranno somministrate due dosi ai partecipanti allo studio, a distanza di 14 giorni. Nel caso di Vivotif, verranno somministrate 3 dosi a giorni alterni, cioè i giorni 1, 3 e 5 o in due dosi a distanza di 28 giorni.

I campioni di sangue e feci saranno raccolti prima della vaccinazione e 7 giorni dopo l'assunzione di ciascuna dose del vaccino contro il colera e 7 giorni dopo l'assunzione dell'ultima dose di vaccino contro il tifo, e i volumi da prelevare per i test immunologici sono stati descritti in Appendice 2. I partecipanti non potranno mangiare o bere da un'ora prima e un'ora dopo l'assunzione del vaccino. Per valutare l'effetto dello zinco sulla risposta immunitaria al vaccino contro il tifo nei bambini piccoli, l'integrazione verrà iniziata 2 settimane prima della prima dose e continuerà fino a 21 giorni dopo l'ultima (terza) dose di vaccino contro il tifo (ovvero per un totale di 40 giorni).

Le concentrazioni sieriche di zinco saranno determinate solo al basale. Il sangue venoso sarà raccolto in vacutainer privi di oligoelementi, che saranno posti in ghiaccio fino all'arrivo al laboratorio ICDDR,B lo stesso giorno.

Studi sui vaccini in un'area contaminata da arsenico a Shahrasti:

Shahrasti thana con una popolazione di circa 200.000 abitanti si trova a circa 40 chilometri da Matlab ed è ben collegata con Comilla, Chandpur e Dhaka su strada. Secondo BAMWSP (Bangladesh Arsenic Mitigation Water Supply Project), l'acqua del sottosuolo a Shahrasti Thana è fortemente contaminata dall'arsenico; circa il 99% dei pozzetti delle provette risulta contaminato (50 microgrammi/L). BAMWSP e DGHS hanno già identificato 3000 pazienti con lesioni cutanee compatibili con tossicità da arsenico e rappresentano la seconda area con il secondo maggior numero di lesioni cutanee indotte da arsenico in Bangladesh. In collaborazione con ICDDR,B, l'Università di Chicago e la Columbia University stanno conducendo congiuntamente un'ampia sorveglianza longitudinale e sperimentazione clinica su pazienti con lesioni cutanee indotte dall'arsenico. Lo scopo di questo ampio studio è ridurre il cancro della pelle valutando marcatori clinici e biochimici. Abbiamo in programma di studiare le risposte dei bambini in questi siti a Dukoral utilizzando l'infrastruttura e le strutture degli studi in corso. Gli studi di immunogenicità saranno condotti come descritto in precedenza. Prevediamo di immunizzare 102 bambini di età compresa tra 2 e 5 anni con due dosi di Dukoral a distanza di 14 giorni. Un numero uguale di bambini sarà studiato in un'area nota per avere bassi livelli di arsenico, nel sito del campo di Mirpur nella città di Dhaka. Questo sarà il primo studio a confrontare le risposte immunitarie a un vaccino della mucosa in un'area a rischio di arsenico e in un'area a basso contenuto di arsenico.

Consenso informato e selezione dei soggetti dello studio per gli studi sui vaccini:

Il consenso informato scritto volontario sarà ottenuto dai genitori/tutori per la partecipazione dei bambini, compresa la vaccinazione e il prelievo di sangue e feci per vari test (Appendici). I bambini sani (1 - 5 anni) e gli adulti (18-45 anni) sia maschi che femmine che vivono nel sito di Mirpur, che non sono attualmente arruolati in nessun altro studio di ricerca, sia condotto da ICDDR, B o altra organizzazione, saranno selezionati e iscritti soggetti a soddisfare i criteri di ammissibilità. Procedure simili saranno seguite per una parte dello studio Dukoral che sarà condotto a Shahrasti.

Abbiamo già sperimentato che almeno il 60% delle famiglie accetta la partecipazione dei propri figli a studi di ricerca. I potenziali partecipanti a questo studio saranno attentamente esaminati e valutati da un medico prima dell'arruolamento. Verrà ottenuta una storia dettagliata delle loro precedenti vaccinazioni e il loro stato nutrizionale e la recente malattia (come descritto di seguito) che potrebbero compromettere il sistema immunitario e il contesto familiare ecc. saranno presi in considerazione prima dell'arruolamento nello studio. I partecipanti dovrebbero essere liberi da qualsiasi malattia cronica o malattia recente che possa compromettere il sistema immunitario, comprese le lesioni cutanee correlate all'arsenico nei bambini di Shahrasti, dove verrebbe valutato solo il vaccino Dukoral.

I bambini saranno esclusi anche se hanno: (i) anamnesi di disturbo gastrointestinale cronico; (ii) malattia diarroica nelle ultime 2 settimane (diarrea definita come il passaggio di 3 o più feci anormalmente molli o acquose in un periodo di 24 ore; (iii) qualsiasi malattia febbrile nella settimana precedente; (iv) altra malattia cronica; (v ) anamnesi di trattamento antibiotico negli ultimi 7 giorni e (vi) grave malnutrizione proteica energetica (PEM). Lo stato nutrizionale dei bambini sarà valutato mediante misurazioni antropometriche (peso per età e peso per lunghezza/altezza); i bambini al di sotto di -2SD per peso per altezza/lunghezza della mediana NCHS non saranno arruolati. Allo stesso modo, anche i bambini che hanno ricevuto zinco negli ultimi due mesi non verranno reclutati.

Valutazioni di laboratorio di riferimento:

Feci: esame microscopico e coltura per l'isolamento e l'identificazione di patogeni enterici, tra cui ETEC. V. cholerae e S.Typhi saranno effettuati per quattro giorni prima della vaccinazione. I bambini che hanno uno qualsiasi di questi agenti patogeni isolati dal loro campione di feci non saranno vaccinati poiché confonderebbero la valutazione della risposta al vaccino. Quando verrà effettuata l'immunizzazione per la seconda dose di vaccino (14 giorni dopo la prima dose) i bambini che avranno febbre o diarrea saranno esclusi dallo studio.

Per gli studi relativi all'arsenico, l'urina sarà raccolta e conservata per la valutazione dei livelli di arsenico. Questo sarà effettuato nell'Unità di Biochimica e Nutrizione dell'ICDDR, B utilizzando procedure standard.

Vaccino, somministrazione e assegnazione:

Dukoral. Il vaccino contro il colera, Dukoral, è prodotto dai laboratori batteriologici svedesi (SBL Vaccin AB Stoccolma, Svezia). Questo vaccino orale inattivato contro il colera è costituito da batteri uccisi preparati da singoli ceppi di O1 ElTor e V. cholerae classico che includono sia LPS che antigeni proteici e contiene anche la subunità B ricombinante della tossina colerica (rCTB). Una dose di vaccino contiene 1,25 x 1011 cellule intere uccise più 1 mg di rCTB. Immediatamente prima dell'uso, le singole dosi della forma liquida del vaccino verranno miscelate con il tampone di bicarbonato ricostituito. Per i bambini, il vaccino verrà sospeso in 20 ml (totale 4 cucchiaini) di tampone bicarbonato-acido citrico [il tampone viene preparato aggiungendo 100 ml di acqua a una bustina di tampone bicarbonato (2 g di bicarbonato; 750 mg di acido citrico; Recip AB, Stoccolma). Per gli adulti, Dukoral sarà ricostituito in 100 ml di tampone.

Vivotif: vaccino contro la febbre tifoide orale vivo, attenuato, Vivotif, contiene 2-6x109 CFU (unità formanti colonia) del ceppo S. Typhi Ty21a (1,2). La Berna Biotech Ltd, Berna, Svizzera, produce questo vaccino. I vaccini contro il tifo con rivestimento enterico sono confezionati in set da 3 capsule. La capsula del vaccino viene deglutita con acqua da bere e somministrata a giorni alterni, cioè i giorni 1, 3 e 5. Per l'immunizzazione dei bambini sotto i 5 anni, prevediamo di somministrare il vaccino in tampone di bicarbonato come avviene per i bambini nelle cliniche per viaggiatori (Svezia e USA). A tale scopo la capsula viene aperta e il contenuto sospeso in 20 ml di tampone bicarbonato e quindi assunto per via orale.

Calcoli della dimensione complessiva del campione:

La dimensione del campione è stata stimata per diversi interventi, utilizzando un'ipotesi unilaterale con una confidenza del 95%, una differenza media minima rilevabile (DMD) del 50% di miglioramento rispetto al basale, aggiustata per circa il 15% di abbandoni.

In precedenti studi sul vaccino contro il colera Dukoral in Bangladesh, il 56% dei bambini riceventi di età compresa tra 6 mesi e 2 anni ha risposto con anticorpi vibriocidi; Per il vaccino Vivotif, i dati relativi a vaccini di età >6 anni hanno documentato il 67% di sieroconversione. Le dimensioni del campione per le diverse componenti dello studio sono state calcolate partendo dal presupposto che il 50% dei bambini risponderà a Vivotif. Sulla base dei risultati ottenuti con l'integrazione di zinco sulla risposta immunitaria a Dukoral, che ha osservato un aumento dei tassi con l'integrazione dal 56% al 79%, e ipotizzando un aumento del 30% delle risposte a Vivotif (con circa 15 tassi di abbandono), la dimensione del campione saranno 75 in ogni gruppo (con e senza zinco).

La prevalenza dei principali parassiti enterici nei bambini di età compresa tra 2 e 5 anni nella città di Dhaka è di circa il 78%. Per vedere gli effetti della terapia farmacologica antiparassitaria prima della vaccinazione contro il colera e il tifo, arruoleremo 102 bambini in ciascun gruppo in Dukoral (n=102x2=204) e altri 102 bambini in ciascun gruppo per il vaccino Vivotif (102 x 2 = 204). Per ogni vaccino, un gruppo verrà trattato mentre un altro no. Pertanto, intendiamo studiare un totale di 408 bambini per determinare l'effetto dei farmaci antiparassitari sulle risposte immunitarie ai vaccini orali contro il colera e il tifo.

Per determinare l'effetto dell'arsenico sulla risposta immunitaria a Dukoral, assumiamo che l'immunogenicità del vaccino tra i bambini nell'area non contaminata da arsenico sarà del 55% e nell'area contaminata sarà ridotta al 35%. Per rilevare questa differenza con una confidenza del 95% e una potenza del 90%, abbiamo stimato una dimensione del campione di 138 in ciascuna delle due aree di studio. Con una perdita di circa il 10% per il follow-up, la dimensione del campione richiesta sarà di 154. Saranno quindi iscritti un totale di 308 (154 x 2 = 308) bambini, di età compresa tra 2 e 5 anni.

Per determinare le risposte acute e delle cellule B e T di memoria al vaccino orale contro il colera, saranno condotti studi su adulti (18-45 anni) e bambini di diversi gruppi di età (1-5 anni). Per questa parte dello studio verranno vaccinati 25 adulti, 25 bambini piccoli (2-5 anni) e 25 bambini sotto i due anni. Per le risposte a Vivotif, studieremo solo adulti (n=25) e bambini piccoli (n-25).

I partecipanti saranno studiati e seguiti per le risposte delle cellule T e B prima dell'immunizzazione e durante il primo periodo post-immunizzazione (post-7 giorni), e nei giorni 30 e 6, 12 e 24 mesi dopo l'ultima dose.

Amministrazione degli interventi associati

Effetto dello zinco sulle risposte immunitarie a Vivotif Vorremmo studiare l'effetto dello zinco sull'immunogenicità del vaccino contro il tifo orale e del vaccino contro il colera integrando i bambini con solfato di zinco giornaliero (20 mg/die) per due settimane prima dell'immunizzazione e fino alla ultimo follow-up per la raccolta del campione (n=150).

Effetto dei farmaci antiparassitari sulle risposte immunitarie a Vivotif e Dukoral Un totale di 408 bambini saranno arruolati per vedere gli effetti della terapia antiparassitaria prima della vaccinazione contro il colera e il tifo, uguale colera e tifo. A questo scopo ai bambini verrà somministrato albendazolo (400 mg) e secnidazolo (500 mg) una settimana prima dell'immunizzazione.

Studiare l'effetto dell'arsenico sulla risposta immunitaria al Dukoral Questo studio sarà condotto su bambini (2-5 anni) in aree contaminate da arsenico (Shahrasti) e aree prive di arsenico (Mirpur). A tal fine, saranno arruolati e vaccinati con Dukoral un totale di 308 bambini (154 per ogni centro). Questo studio confronterà per la prima volta le risposte immunitarie a un vaccino della mucosa in un'area a rischio di arsenico e in un'area a basso contenuto di arsenico. L'urina verrà raccolta da tutti i partecipanti, prima dell'immunizzazione per determinare i livelli di arsenico.

Determinare le risposte acute e delle cellule B e T di memoria al vaccino orale contro il colera e il tifo nei bambini e negli adulti:

Un totale di 150 soggetti sarà vaccinato e seguito per le risposte delle cellule T e B per un periodo durante il primo periodo post-immunizzazione (7 giorni post-), ​​30 giorni, 6, 12 e 24 mesi dopo.