MDCF-2 stabile a scaffale per bambini con denutrizione

Sito dello studio: lo studio sarà condotto tra i residenti di una comunità di bassifondi a Baoniabad di Mirpur, una delle 21 unità amministrative della capitale della nazione, Dhaka. Mirpur è stato scelto come sito di studio perché è abitato da famiglie povere e della piccola borghesia, le condizioni residenziali e sanitarie sono tipiche di qualsiasi insediamento urbano congestionato. Inoltre, gli investigatori hanno stabilito diversi siti sul campo nell'area e hanno attività di ricerca in corso nella comunità.

Iscrizione: un Field Research Assistant (FRA) qualificato spiegherà lo studio in dettaglio, risponderà a qualsiasi domanda dei genitori e inviterà i genitori a iscrivere il bambino allo studio. Se i genitori sono interessati a fare volontariato nello studio, il personale designato procederà allo screening e al consenso. Lo screening consisterà in una revisione dei criteri di inclusione ed esclusione sopra elencati. Se il soggetto è idoneo a partecipare, il processo procederà al consenso consistente in una revisione approfondita del modulo di consenso scritto in modo adeguato al livello di alfabetizzazione dei genitori del bambino. Prima di firmare il modulo di consenso, i genitori dei partecipanti avranno l'opportunità di porre qualsiasi domanda sullo studio. Se la FRA stabilisce che i partecipanti hanno dimostrato un'adeguata comprensione dello studio, il modulo di consenso sarà firmato dalla FRA e dai genitori del bambino. Se i genitori non sono sufficientemente istruiti per leggere e/o firmare il modulo di consenso, il consenso e la firma dell'impronta digitale saranno ottenuti in presenza di un testimone che non è associato allo studio. Ai genitori del bambino verrà fornita una copia del modulo di consenso firmato.

I bambini saranno sottoposti a un'accurata valutazione clinica e test di laboratorio (se necessario) per escludere eventuali malattie organiche o altre cause di malnutrizione secondaria. I criteri di inclusione/esclusione dettagliati sono forniti separatamente di seguito.

All'inizio dello studio saranno raccolte informazioni sulle caratteristiche demografiche dei partecipanti (reddito familiare, standard/tipologia abitativa, struttura familiare, istruzione dei genitori, ecc.). I FRA raccoglieranno i dati antropometrici registrando il peso del bambino utilizzando una bilancia digitale con una precisione di 2 g (Seca, modello 728, Germania), la lunghezza (utilizzando l'infantometro, Seca, modello 416, Germania) e la circonferenza medio-superiore del braccio (MUAC) per il millimetro più vicino (usando un nastro non elastico). La raccolta dei dati antropometrici avverrà successivamente a intervalli settimanali durante lo studio.

Disegno dello studio: lo studio avrà una durata di 8 settimane e comprenderà 5 bracci, con un minimo di 23 bambini per braccio richiesti per completare lo studio. I bambini verranno assegnati in modo casuale a uno dei cinque bracci utilizzando uno schema di randomizzazione generato dal computer. Saranno compiuti sforzi per bilanciare le braccia rispetto al genere. Alle madri/caregiver primari verrà consigliato di mantenere le attuali pratiche dietetiche e di allattamento del loro bambino durante lo studio. Dopo una fase di "run-in" di 2 settimane con raccolta settimanale di campioni fecali e prelievo di sangue, verrà avviato il trattamento. La fase di trattamento durerà 4 settimane, durante le quali ciascun prodotto di prova verrà somministrato presso il centro di test due volte al giorno, separati da almeno 6 ore. L'importo di ciascuna porzione effettivamente ingerita verrà calcolato sottraendo l'importo rimanente dall'importo offerto. Verranno forniti tovaglioli prepesati; qualsiasi alimento rigurgitato, vomitato o versato verrà tamponato, pesato e sottratto dalla quantità offerta. I campioni fecali saranno raccolti settimanalmente utilizzando SOP stabilite per una rapida crioconservazione. Un secondo prelievo di sangue verrà eseguito alla fine del periodo di intervento di 4 settimane. Ci sarà una fase post-intervento di 2 settimane durante la quale verranno raccolti altri 2 campioni fecali (alla fine delle settimane 7 e 8) per valutare i cambiamenti nel microbiota che si verificano dopo l'interruzione del trattamento.

I bambini saranno monitorati quotidianamente da FRA addestrati per eventuali effetti collaterali/eventi avversi (ad es. eruzione cutanea, orticaria dovuta ad allergia alimentare o qualsiasi cambiamento significativo dello stato clinico). Se si osservano eventi avversi, i bambini saranno trattati utilizzando pratiche di gestione appropriate presso l'ospedale di Dhaka.

Raccolta di campioni fecali: campioni fecali verranno raccolti settimanalmente da ciascun partecipante allo studio durante il corso dello studio di 8 settimane, comprese le 2 settimane precedenti al trattamento, le quattro settimane di trattamento e le due settimane successive alla cessazione del trattamento (11 campioni / bambino). I campioni fecali saranno utilizzati per l'analisi indipendente dalla coltura della composizione microbica utilizzando SOP esistenti e per le successive iniziative basate sulla coltura per caratterizzare i taxa batterici che promuovono la crescita (Raman et al., Science 2019, 365, eaau 4735; Gehrig et al., Science 2019;365, eaau4732).

Raccolta del campione di sangue: verranno raccolti 5 ml di sangue da ciascun bambino immediatamente prima dell'inizio del trattamento e subito dopo il completamento del periodo di trattamento di 4 settimane. Il plasma sarà preparato immediatamente e congelato a -80°C prima dell'analisi proteomica come precedentemente descritto (Gehrig et al., Science 2019, 365, eaau4732; Chen et al., N Engl J Med 2021; 384:1517-1528). Inoltre, verrà valutato anche lo stato di diversi biomarcatori del sangue (regolatori ormonali dell'appetito e della sazietà, stato dei micronutrienti e infiammazione sistemica) utilizzando i campioni raccolti prima e dopo l'intervento

Stima della dimensione del campione: la stima è basata su set di dati fecali 16S rDNA generati in un recente studio POC su bambini del Bangladesh di età compresa tra 12 e 18 mesi con malnutrizione acuta moderata (MAM) che erano stati trattati con il farmaco ("di riferimento") preparato in cucina Formulazione MDCF-2. Questa formulazione ha riparato il microbiota di questi bambini e ha prodotto un miglioramento del tasso di crescita ponderale superiore a quello prodotto dal controllo Ready-to-Use Supplementary Food (RUSF; Chen et al., 2021). In questo studio POC, i ricercatori hanno identificato 209 taxa batterici (varianti di sequenza amplicone; ASV) che erano presenti sopra i 5 conteggi in almeno il 5% dei 939 campioni fecali analizzati da 118 partecipanti (Chen et al., 2021).

I ricercatori hanno calcolato intervalli di confidenza del 95% (IC; media ± 1,96 errore standard) per il cambiamento (delta) in abbondanza di ciascuno dei 209 taxa batterici ASV tra il giorno 0 (pre-intervento) e 4 settimane di intervento per i 59 bambini che ha completato il trattamento nel gruppo MDCF-2 dello studio POC. I ricercatori hanno utilizzato un approccio bootstrapping con dati ASV da 5000 sottoinsiemi di bambini del gruppo MDCF-2 e 5000 sottoinsiemi di bambini del gruppo RUSF e hanno identificato 121 ASV le cui variazioni medie in abbondanza rientravano nell'intervallo di confidenza del 95% delle variazioni medie per il Partecipanti MDCF-2, ma non nei bambini che avevano ricevuto RUSF, con una potenza dell'80% utilizzando un sottoinsieme (campione) di 20 bambini per gruppo ("ASV MDCF-2-responsive"). Pertanto, mireremo a far completare questo studio pre-POC a un minimo di 20 bambini per braccio. Tenendo conto dei potenziali abbandoni (15%), saranno reclutati un minimo di 23 bambini per braccio.

Piano di analisi: per valutare la comparabilità della riparazione del microbiota provocata da formulazioni di test alternative/stabili a scaffale di MDCF-2 e la formulazione di riferimento preparata in cucina descritta in Chen et al (2021), i ricercatori hanno sequenziato ampliconi PCR generati da geni batterici 16S rDNA presenti nel DNA isolato da campioni fecali raccolti dai partecipanti nei diversi bracci dello studio immediatamente prima dell'intervento (giorno 0) e alla fine dell'intervento (giorno 28). I dati ASV saranno elaborati utilizzando DADA2 (Callahan et al., 2016) e filtrati come descritto in Chen et al. (2021). Utilizzando lo stesso approccio utilizzato per lo studio POC di cui sopra, i ricercatori calcoleranno gli intervalli di confidenza del 95% della variazione media nell'abbondanza di ciascuno degli ASV rispondenti a MDCF-2 identificati in questo studio, tra il giorno 0 e il giorno 28, nei bambini che ricevuto la formulazione di riferimento MDCF-2, nonché la variazione media per ciascuno di questi ASV nei partecipanti che hanno ricevuto le formulazioni di prova.

Una formulazione di prova sarà considerata paragonabile in termini di efficacia all'MDCF-2 di riferimento preparato in cucina se >70% degli ASV rispondenti a MDCF-2 identificati in questo studio presenta variazioni medie dell'abbondanza (dal giorno 0 al giorno 28) per la formulazione di prova che rientrano nell'intervallo di confidenza al 95% dei loro cambiamenti medi in abbondanza nel braccio MDCF-2 di riferimento nello stesso periodo di tempo. Un'altra forma di realizzazione dell'analisi della riparazione della comunità microbica suscitata dal riferimento MDCF-2 e dalle formulazioni di prova comporterà un confronto dei rispettivi effetti dopo 4 settimane di trattamento sull'abbondanza di genomi assemblati in metagenoma (MAG) identificati dal sequenziamento shotgun dello stesso campioni di DNA fecale utilizzati per produrre ampliconi 16S rDNA.

I risultati esplorativi includeranno gli effetti delle formulazioni di test sulle caratteristiche del proteoma plasmatico e fecale, comprese le proteine ​​​​reattive MDCF-2 che sono associate a vari aspetti della crescita sana, dello sviluppo del sistema nervoso centrale e della funzione immunitaria, utilizzando gli approcci descritti in Chen et al. , 2021.