모잠비크의 말라리아 분자 감시(2단계) (GenMoz2)

이 프로젝트의 목표는 NMCP 2023-2030 전략의 공중 보건 혜택을 사전 예방적이고 적응적인 방식으로 질적, 시의적절하고 적절하게 최적화하기 위해 모잠비크에서 분자 말라리아 감시(MMS)를 강화하고 확장하는 것입니다. 개인 및 지역 사회 수준에서 영향을 극대화하는 개입. 구체적인 목표와 예상되는 프로그램적 영향은 다음과 같습니다.

목표 1: 진행 중인 NMCP 전략에 대한 생물학적 위협의 실시간 추적:

RDT 표적(HRP2/3)의 유전자 결실 또는 열대열원충 감염을 포함한 진단 실패를 해결합니다. 프로그램적 영향에는 pfhrp2/3 삭제 또는 열대열 식물이 아닌 종의 확산 임계값을 기반으로 RDT 프로토콜을 업데이트하는 것이 포함됩니다.

1차 ACT 내성의 분자 표지와 치료 효능 연구(TES)의 지원을 통해 치료 내성을 평가하고 새로운 감염과 재발을 구별하여 효능 추정 및 봉쇄 조치를 알려줍니다.

유전적 사례 분류 및 발병 모니터링을 통해 지역 및 전국적으로 전염원을 식별하고 표적 개입 및 감염원-흡수 역학을 강화합니다.

벡터 분자 감시(VMS)를 통한 정확한 종분화를 통해 벡터 제어 효능을 향상시키기 위해 Anopheles 종 식별 및 개체군 구조 특성 분석을 강화합니다.

목표 2: 대안적인 말라리아 예방 접근법의 가치에 대한 결정을 안내하는 도구를 개발하십시오.

예방적 항말라리아제(IPTp의 경우 SP, AQ, DHAp, PMC, SMC, MDA)에 대한 저항성 지표를 평가하여 새로운 화학 예방 방법을 평가하고 다양한 저항성 시나리오에서 그 영향을 모델링합니다.

ANC 기반 감시를 활용하여 말라리아 전염 역학을 기반으로 개입 결정을 알리고 지속적인 개입의 효과를 모니터링합니다.

배포 후 백신 효과에 대한 문제를 예상하기 위해 백신 탈출 변종을 카탈로그화합니다.

분자 표지 분석을 통해 새로운 항말라리아제 저항성에 대한 다양한 ACT 요법의 영향을 평가합니다.

하위 국가 수준에서 개입 전략을 맞춤화하기 위해 기생충 유전적 다양성 감시를 수행합니다.

목표 3: 의사 결정을 알리기 위해 MMS 지표의 생산 및 활용을 늘립니다.

향상된 샘플링 전략과 디지털화된 데이터 수집 도구를 통해 MMS 절차를 최적화하여 GenMoz2 데이터 사용을 극대화합니다.

유전자 대시보드와 NMCP 기술 그룹 토론 통합을 통해 효율적인 의사 결정을 위한 데이터 공유 및 유용성을 향상합니다.

교육 이니셔티브와 국가 전략 계획에의 통합을 통해 MMS 데이터의 NMCP 소유권을 늘립니다.

MMS를 더 광범위한 감시 시스템, 임상 시험 및 개입 배치와 연결하여 상황적 관련성과 효율성을 향상시킵니다.

결과 기반 프레임워크

1. 결과

   NMCP 2023-2030 전략을 최적화하기 위해 말라리아 유전체학을 활용하기 위해 이 프로젝트는 세 가지 기본 결과(PO)와 다섯 가지 중간 결과(IO)를 달성하는 데 중점을 둘 것입니다.

   PO 1: 진행 중인 NMCP 전략에 대한 생물학적 위협 추적: MMS를 강화하여 새로운 변종을 탐지하고 개입 배포를 개선합니다.

   PO 2: 대체 말라리아 예방 접근법의 가치에 대한 결정 안내: 새로운 MMS 응용 프로그램을 위한 도구를 개발하고 선별된 시퀀스 카탈로그를 만듭니다.

   PO 3: 의사 결정을 알리기 위한 MMS 지표의 생산 및 활용 증가: MMS 생산, 공유 및 글로벌 건강 의사 결정에 대한 통합을 강화합니다.

2. 결과 및 방법론:

5가지 작업 흐름은 이러한 결과를 지원하여 모잠비크에서 포괄적인 말라리아 통제 및 제거 노력을 촉진할 것입니다.

작업 흐름 1. 샘플링 이전 프로젝트(GenMoz1)에서 우리는 MMS14에 대한 최적의 샘플링 설계를 개발했습니다. 현재 프로젝트에서는 다중 클러스터 확률적 건강 시설 조사(HFS)를 사용하여 pfhrp2/3 삭제 및 항말라리아 저항성 마커를 탐지하고 2,840개의 생물학적 샘플을 수집할 예정입니다. 이 샘플링 전략은 시간 경과에 따른 마커 보급률 변화에 따라 조정됩니다. 우리는 또한 말라리아 추세를 모니터링하고 MMS를 위한 추가 생물학적 샘플을 제공하기 위해 제거 대상 지역에서 밀집 샘플링을 실시하고 첫 번째 ANC 방문 시 임산부 샘플을 채취할 것입니다.

보건 시설 조사에는 고품질 시퀀스 데이터 수집을 목표로 10개 주에 걸쳐 시설당 RDT로 확인된 말라리아 사례 60건에서 건조 혈액 반점을 수집하는 작업이 포함됩니다. 감시를 위해 확률론적 접근 방식을 사용하여 출석률이 높은 지역에 초점을 맞춘 의료 시설을 선택할 것입니다. 이를 통해 높은 통계력으로 저항 마커를 감지할 수 있습니다.

우리는 치료 효능 연구(TES)가 수행되는 4개 지역의 감시 의료 시설에서 표적 샘플링을 시행하여 단순 P. falciparum 말라리아에 걸린 어린이로부터 샘플을 수집할 것입니다. ANC 기반 감시는 첫 번째 ANC 방문에서 말라리아를 모니터링하여 전염에 대한 개입 영향을 평가하고 공중 보건 전략을 알리는 데 도움이 됩니다.

전송률이 낮은 영역에서 밀집된 샘플링을 통해 전송 소스를 식별하고, 발생을 모니터링하며, 미세한 전송 역학을 모델링합니다. Anopheles 종의 다양성과 말라리아 전염을 이해하기 위해 벡터 모기 감시(VMS)를 위해 샘플도 수집됩니다.

품질 관리 조치에는 데이터 캡처를 위한 Redcap 정제 사용, 정기적인 데이터 검증, DNA 무결성 유지를 위한 CISM의 체계적인 샘플 보관 등이 포함됩니다. 캐스케이드 구조는 진행 상황을 시각적으로 추적하여 내부 ShinyDashboard를 통해 데이터 품질과 완전성을 보장합니다.

작업 흐름 2. 분자 측정

Workstream 2는 말라리아 기생충과 매개체에 대한 이해를 높이기 위한 고급 게놈 서열 분석 기술에 중점을 둡니다. 다중화된 앰플리콘 기반 시퀀싱(MAD4HatTeR 패널)(출력 2.1)은 7690 P. falciparum 샘플의 시퀀싱을 목표로 하여 미세 일배체형, pfhrp2/3 삭제, pfcsp 다형성, 비열대 종 및 약물 저항성 마커를 감지합니다. 강력한 생물정보학 파이프라인은 데이터를 처리하여 대립유전자 빈도를 추론하고, 유전자 삭제를 식별하고, 데이터 형식을 표준화합니다. 실시간 PCR은 기생충 밀도와 유전적 변이체를 확인하여 서열분석을 보완합니다. CISM은 품질 관리를 감독하고 기술 지원을 제공하는 ISGlobal과 함께 시퀀싱을 수행합니다.

WGS(Whole Genome Sequencing)(출력 2.2)는 Wellcome Sanger Institute에서 500개의 P. falciparum 샘플을 분석하여 재발 및 재감염과 관련된 유전자 마커를 식별하고 제거 지연 및 치료 실패가 있는 샘플에 중점을 둡니다. 기생충 집단 내의 유전적 다양성은 2022년과 2025년 의료 시설 조사 중에 수집된 샘플을 사용하여 평가되며 데이터는 MalariaGEN 및 ENA 플랫폼을 통해 공유됩니다.

벡터 표적 시퀀싱(출력 2.3)은 WSI의 Anospp 패널을 사용하여 Anopheles 종 다양성, 인구 구조 및 말라리아 전염에서의 역할을 연구합니다. 이 높은 처리량 방법은 숨겨진 종과 2차 벡터를 식별하여 벡터 제어 노력을 향상시킵니다. 전문가와의 협력과 남남 파트너십의 우선순위 지정을 통해 MALDI-TOF MS와 같은 대체 기술을 탐색하여 벡터 감시 및 제어 전략을 개선할 것입니다.

작업 흐름 3. 역학-유전체 분석 및 모델링

Workstream 3에서는 말라리아 역학 및 저항 패턴에 대한 이해를 높이기 위해 역학-게놈 분석 및 모델링을 탐구합니다. 항말라리아 저항성(출력 3.1)의 경우 생물정보학 파이프라인을 사용하여 다클론성을 수정하고 대립유전자 빈도를 추정하여 지방 수준에서 저항성을 면밀히 조사할 것입니다. 통계 테스트를 통해 다양한 지역과 기간에 걸쳐 저항성 지표 유병률을 비교하여 우려되는 새로운 변종을 식별합니다. HRP2/3 삭제(출력 3.2)는 qPCR을 사용하여 pfhrp2/3 삭제를 평가하여 유전자 삭제를 감지하는 시퀀싱 방법을 검증하는 데 중점을 둡니다. TES 결과 수정(출력 3.3)은 msp1/msp2/polyA 유전형 분석 및 앰플리콘 시퀀싱을 사용하여 치료 효능 연구(TES)에서 재발과 재감염을 구별하여 차세대 시퀀싱 기반 분자 교정에 대한 증거를 강화하는 것을 목표로 합니다.

수입 및 전염(산출 3.4)에서는 역사적 데이터와 여행 보고서를 통합하여 유전 관련성 평가를 통해 지방 내 말라리아 전염 및 수입원을 추적합니다. 유전적 다양성 지표(출력 3.5)에는 유전적 다양성 지표와 말라리아 전염 강도를 연관시켜 말라리아 부담 추정치를 알려주는 도구 개발이 포함됩니다. 백신 저항성 모니터링(출력 3.6)은 포자소체 단백질의 다형성을 모니터링하여 잠재적인 백신 탈출 변종을 식별하고 R21 말라리아 백신의 영향에 대한 기준 데이터를 제공하는 데 중점을 둡니다. ANC 기반 감시(출력 3.7)는 산전 관리(ANC) 데이터, 가구 수준 데이터 및 임상 사례 보고서를 활용하여 말라리아 전염을 모델링하고 개입 영향을 평가하여 최적의 자원 할당을 지원합니다.

말라리아 발병률 모델링(출력 3.8)은 WHO 권장 사항에 맞춰 건강 추구 행동, 보고 및 테스트의 편향을 고려하여 말라리아 발병률 추정치를 개선하는 것을 목표로 합니다. 마지막으로, 모델링 조화(출력 3.9)는 게놈 및 역학 데이터를 통합하고, 말라리아 전염 및 개입 영향에 대한 예측 모델을 생성하고, 정기적인 NMCP 협의를 통해 말라리아 통제 노력을 안내함으로써 모델링 활동을 조화시킬 것입니다.

작업 흐름 4. 데이터 사용

데이터 활용도를 최적화하기 위해 유전자 데이터는 DHIS2 기반 iMISS 시스템에 통합되어 기존 사례 데이터, 곤충학적 감시 및 개입 데이터와 결합하여 접근성을 향상시킵니다. NMCP 협력으로 개발된 iMISS는 새로운 저항성 데이터로 업데이트되고 Magude 지구와 같은 저전송 지역의 유전적 연결성과 사례 분류에 맞게 조정될 것입니다. 형식 및 시각화는 Power BI 또는 R Shiny와 같은 오픈 소스 플랫폼을 잠재적으로 사용하여 이해관계자와 함께 정의됩니다.

NMCP와의 정기 반기 회의에서는 iMISS 업데이트에 대해 보고하고, MMS 및 VMS 데이터는 연례 지역 회의에서 공유됩니다. 데이터 기반 포스터와 분기별 포르투갈어 브로셔는 의료 종사자와 이해관계자의 참여를 유도합니다. CISM은 월간 진행 보고서를 NMCP에 제공하고 워크숍과 온라인 과정을 통해 고급 교육을 제공합니다. 연례 워크숍을 통해 유전체학 기술을 구축하고 MMS 콘테스트를 통해 효과적인 샘플링을 장려할 것입니다.

통합 감시는 CHAMPS 및 Salmonella Typhi의 혈청 감시와 같은 계획을 지원할 것입니다. 역량 강화는 NMCP, INS, CISM 직원 및 젊은 말라리아 감시자를 대상으로 합니다. 모잠비크에서 NMCP는 학술 및 워크숍 기반 교육을 받게 됩니다. 앙골라는 국내 번역 MMS 워크숍의 혜택을 누릴 것입니다.

INS 교육은 qPCR부터 시작하여 시퀀싱으로 이동하는 단계별 접근 방식을 따릅니다. 멘토링 기간은 말라리아 유전체학의 자율성을 보장합니다. 품질 관리에는 맞춤형 R 스크립트를 사용한 DBS 제어 및 생물정보학 QC가 포함됩니다. VMS 역량 구축은 벡터 분자 전문가의 협력을 통해 VMS에 대한 NGS 기반 분석을 확립하는 데 중점을 둘 것입니다. 3명의 CISM 연구원은 대학원 학위를 취득하여 MMS 역량에 기여할 것이며 전문 모듈은 병원체 감시 방법에 대해 학생들을 교육할 것입니다.

작업 흐름 5. 프로젝트 관리 활동이 적시에 고품질로 수행되도록 하려면 프로젝트의 효율적인 프로젝트 관리가 필요합니다. 이를 달성하기 위해 여러 가지 활동이 수행될 것입니다. 첫째, 조달, 유지보수, 물류를 관리하기 위한 종합적인 운영 계획(상세 공급업체 선정, 유지보수 일정, 재고 관리, 운송 물류 등)을 수립하여 자원을 효율적으로 사용하고 지연을 최소화합니다. 월간 경영 회의에서는 재정 및 자원 할당을 모니터링하고 공동 추적 문서를 통해 이러한 노력을 촉진할 것입니다. 또한 위험 완화 전략은 처음부터 잠재적인 프로젝트 위험을 식별하고 해결합니다. 둘째, 최신 정보와 전략적 조정을 제공하기 위한 월별 회의, NMCP와의 반기별 추가 회의 및 정기 실무그룹 회의를 통해 이해관계자 간의 효과적인 의사소통과 협력을 촉진할 것입니다. 프로젝트에서 생성된 증거가 NMCP 말라리아 통제 전략에 어떻게 영향을 미치는지 측정하기 위해 정책 검토, 회의록 및 연간 설문 조사를 통해 프로그램 영향을 평가합니다. 셋째, 적시에 포괄적인 프로젝트 추적을 보장하기 위해 모니터링 및 평가(M&E) 계획을 개발할 것입니다. 삼중 평가에서는 이해관계자 액세스를 위한 공유 폴더를 통해 결과를 모니터링합니다. 연간 피드백 평가는 이해관계자의 의견을 바탕으로 지속적인 개선을 촉진할 것입니다. 최종 설문조사는 학습한 내용을 문서화하고, 프로젝트 성공의 장애물과 촉진자를 식별하며, 미래 전략을 알려줍니다. 마지막으로, 이 프로젝트는 교육 및 공공 장소에 배포되는 시각적으로 매력적인 포스터를 통해 모잠비크 여성 과학자들의 기여를 강조함으로써 성평등을 촉진할 것입니다. 세계 여성 및 소녀 과학의 날 행사는 과학과 기술에 대한 여성 참여의 중요성을 강조할 것입니다.