Studies van immuunresponsen op oraal toegediende vaccins in ontwikkelingslanden

Onderzoeksontwerp en methoden

Vaccinveldlocaties en algemeen onderzoeksontwerp:

Mirpur. De vaccinonderzoeken zullen worden uitgevoerd op de veldlocatie in Mirpur, in het stedelijke Dhaka, waar de afgelopen 15 jaar orale cholera-, ETEC- en rotavirusonderzoeken evenals onderzoeken naar amoebiasis worden uitgevoerd. Voor het Dukoral-vaccin zullen twee doses aan de studiedeelnemers worden gegeven, met een tussenpoos van 14 dagen. In het geval van Vivotif worden 3 doses om de dag toegediend, d.w.z. dag 1, 3 en 5 of in twee doses met een tussentijd van 28 dagen.

Bloed- en ontlastingsmonsters zullen worden verzameld voorafgaand aan de vaccinatie en 7 dagen na inname van elke dosis van het choleravaccin en 7 dagen na de inname van de laatste dosis tyfusvaccin, en de volumes die moeten worden bemonsterd voor immunologische tests zijn beschreven in bijlage 2. Vanaf een uur voor en een uur na inname van het vaccin mogen de deelnemers niet meer eten of drinken. Om het effect van zink op de immuunrespons op het tyfusvaccin bij jonge kinderen te beoordelen, zal de suppletie 2 weken vóór de eerste dosis worden gestart en worden voortgezet tot 21 dagen na de laatste (derde) dosis van het tyfusvaccin (dat is in totaal 40 dagen).

Serumzinkconcentraties zullen alleen bij aanvang worden bepaald. Veneus bloed wordt verzameld in vacutainers zonder sporenelementen, die in ijs worden geplaatst tot de aankomst op dezelfde dag in het ICDDR,B-laboratorium.

Vaccinstudies in een met arseen besmet gebied in Shahrasti:

Shahrasti Thana met een bevolking van ongeveer 200.000 ligt op ongeveer 40 kilometer van Matlab en is goed verbonden met Comilla, Chandpur en Dhaka over de weg. Volgens BAMWSP (Bangladesh Arsenic Mitigation Water Supply Project) is het ondergrondse water in Shahrasti Thana zwaar verontreinigd met arseen; ongeveer 99% van de buisputten is naar verluidt besmet (50 microgram/L). BAMWSP en DGHS hebben al 3000 patiënten geïdentificeerd met huidlaesies die consistent zijn met arseentoxiciteit, en vertegenwoordigen het gebied met het op een na hoogste aantal arseen-geïnduceerde huidlaesies in Bangladesh. In samenwerking met ICDDR,B, voeren de University Chicago en Columbia University gezamenlijk een grote longitudinale surveillance en klinische proef uit bij patiënten met door arseen veroorzaakte huidlaesies. Het doel van deze grote studie is om huidkanker te verminderen door zowel klinische als biochemische markers te evalueren. We zijn van plan om de reacties van kinderen op deze locaties op Dukoral te bestuderen met behulp van de infrastructuur en faciliteiten van de lopende studies. De immunogeniciteitsonderzoeken zullen worden uitgevoerd zoals eerder beschreven. We zijn van plan om 102 kinderen van 2-5 jaar oud te immuniseren met twee doses Dukoral met een interval van 14 dagen. Gelijke aantallen kinderen zullen worden bestudeerd in een gebied waarvan bekend is dat het een laag arseengehalte heeft, in het Mirpur-veld in de stad Dhaka. Dit zal de eerste studie zijn om immuunresponsen op een mucosaal vaccin te vergelijken in een gebied met neiging tot arseen en een gebied met een laag arseengehalte.

Geïnformeerde toestemming en selectie van proefpersonen voor vaccinstudies:

Vrijwillige schriftelijke geïnformeerde toestemming zal worden verkregen van de ouder/verzorgers voor deelname van kinderen, inclusief hun vaccinatie en het afnemen van bloed en ontlasting voor verschillende assays (bijlagen). Gezonde kinderen (1 - 5 jaar) en volwassenen (18-45 jaar), zowel mannen als vrouwen, die in de Mirpur-veldsite wonen en die momenteel niet deelnemen aan enig ander onderzoek, hetzij uitgevoerd door ICDDR,B of een andere organisatie, zullen worden gescreend en ingeschreven op voorwaarde dat aan de geschiktheidscriteria wordt voldaan. Soortgelijke procedures zullen worden gevolgd voor een deel van de Dukoral-studie die in Shahrasti zal worden uitgevoerd.

We hebben eerder ervaren dat ten minste 60% van de gezinnen akkoord gaat met deelname van hun kinderen aan onderzoeken. De potentiële deelnemers aan deze studie zullen vóór inschrijving zorgvuldig worden onderzocht en beoordeeld door een arts. Een gedetailleerde geschiedenis van hun eerdere immunisaties zal worden verkregen, en hun voedingsstatus en recente ziekte (zoals hieronder beschreven) die het immuunsysteem en de familieachtergrond enz. in gevaar kunnen brengen, zullen worden overwogen voordat ze zich inschrijven voor de studie. De deelnemers moeten vrij zijn van enige chronische ziekte of enige recente ziekte die het immuunsysteem kan aantasten, inclusief arseengerelateerde huidlaesies bij kinderen in Shahrasti, waar alleen het Dukoral-vaccin zou worden geëvalueerd.

Kinderen worden ook uitgesloten als ze: (i) een voorgeschiedenis hebben van chronische gastro-intestinale aandoeningen; (ii) diarreeziekte in de afgelopen 2 weken (diarree gedefinieerd als passage van 3 of meer abnormaal dunne of waterige ontlasting in een periode van 24 uur; (iii) een met koorts gepaard gaande ziekte in de voorafgaande week; (iv) andere chronische ziekte; (v) ) voorgeschiedenis van antibiotische behandeling in de afgelopen 7 dagen en (vi) ernstige eiwit-energie-ondervoeding (PEM). De voedingstoestand van de kinderen wordt beoordeeld aan de hand van antropometrische metingen (gewicht naar leeftijd en gewicht naar lengte/lengte); kinderen onder -2SD voor gewicht voor lengte/lengte van de NCHS-mediaan worden niet ingeschreven. Ook kinderen die de afgelopen twee maanden zink hebben gekregen, worden niet aangenomen.

Baseline laboratoriumbeoordelingen:

Ontlasting: microscopisch onderzoek en kweek voor isolatie en identificatie van darmpathogenen, waaronder ETEC. V. cholerae en S.Typhi worden gedurende vier dagen voorafgaand aan de vaccinatie uitgevoerd. Kinderen bij wie een van deze ziekteverwekkers is geïsoleerd uit hun ontlastingsmonster, zullen niet worden gevaccineerd, omdat ze de beoordeling van de respons op het vaccin kunnen verstoren. Wanneer immunisatie voor de tweede dosis van het vaccin wordt uitgevoerd (14 dagen na de eerste dosis), zullen kinderen met koorts of diarree worden uitgesloten van het onderzoek.

Voor arseengerelateerde onderzoeken wordt urine verzameld en opgeslagen voor beoordeling van arseengehalten. Dit zal worden uitgevoerd in de afdeling Biochemie en Voeding van ICDDR,B met behulp van standaardprocedures.

Vaccin, toediening en toewijzing:

Dukoral. Het choleravaccin, Dukoral, wordt geproduceerd door de Zweedse Bacteriologische Laboratoria (SBL Vaccin AB Stockholm, Zweden). Dit geïnactiveerde, orale choleravaccin bestaat uit gedode bacteriën die zijn bereid uit individuele stammen van O1 ElTor en klassieke V. cholerae die zowel LPS- als eiwitantigenen bevatten, en bevat ook recombinant B-subeenheid van choleratoxine (rCTB). Eén dosis vaccin bevat 1,25 x 1011 gedode hele cellen plus 1 mg rCTB. Onmiddellijk voor gebruik worden individuele doses van de vloeibare vorm van het vaccin gemengd met de gereconstitueerde bicarbonaatbuffer. Voor kinderen wordt het vaccin gesuspendeerd in 20 ml (totaal 4 theelepels) bicarbonaat-citroenzuurbuffer [de buffer wordt bereid door 100 ml water toe te voegen aan een sachet bicarbonaatbuffer (2 g bicarbonaat; 750 mg citroenzuur; Recip AB, Stockholm). Voor volwassenen wordt Dukoral opgelost in 100 ml buffer.

Vivotif: Levend, verzwakt oraal tyfusvaccin, Vivotif, bevat 2-6x109 CFU (kolonievormende eenheden) van de S. Typhi Ty21a-stam (1,2). De Berna Biotech Ltd, Bern, Zwitserland, produceert dit vaccin. De maagsapresistente tyfusvaccins zijn verpakt in sets van 3 capsules. De vaccincapsule wordt doorgeslikt met drinkwater en om de dag toegediend, d.w.z. dag 1, 3 en 5. Voor de immunisatie van kinderen jonger dan 5 jaar zijn we van plan het vaccin toe te dienen in bicarbonaatbuffer, zoals de procedure is voor kinderen in reizigersklinieken (Zweden en VS). Hiertoe wordt de capsule geopend en de inhoud gesuspendeerd in 20 ml bicarbonaatbuffer en vervolgens oraal ingenomen.

Algemene berekeningen van de steekproefomvang:

De steekproefomvang is geschat voor verschillende interventies, gebruikmakend van een eenzijdige hypothese met 95% betrouwbaarheid, een minimaal detecteerbaar gemiddeld verschil (DMD) van 50% verbetering ten opzichte van de basislijn, gecorrigeerd voor ongeveer 15% uitvallers.

In eerdere Dukoral-choleravaccinstudies in Bangladesh reageerde 56% van de ontvangende kinderen in de leeftijd van 6 maanden tot 2 jaar met vibriocidale antilichamen; Voor het Vivotif-vaccin documenteerden gegevens van vaccins ouder dan 6 jaar 67% seroconversie. De steekproefomvang voor verschillende onderdelen van het onderzoek is berekend op basis van de aanname dat 50% van de kinderen zal reageren op Vivotif. Gebaseerd op de resultaten verkregen met zinksuppletie op de immuunrespons op Dukoral, die een toename van de percentages met suppletie waarnamen van 56% naar 79%, en uitgaande van een toename van 30% in de respons op Vivotif (met ongeveer 15 uitputtingspercentages), de steekproefomvang zal 75 zijn in elke groep (met en zonder zink).

De prevalentie van grote darmparasieten bij kinderen van 2-5 jaar in het stedelijke Dhaka is ongeveer 78%. Om de effecten van antiparasitaire medicamenteuze therapie voorafgaand aan cholera- en tyfusvaccinatie te zien, zullen we 102 kinderen in elke groep inschrijven voor Dukoral (n=102x2=204) en nog eens 102 kinderen in elke groep voor het Vivotif-vaccin (102 x 2 = 204). Voor elk vaccin wordt de ene groep behandeld en de andere niet. Daarom zijn we van plan om in totaal 408 kinderen te bestuderen om het effect van antiparasitaire geneesmiddelen op de immuunrespons op orale cholera- en tyfusvaccins te bepalen.

Om het effect van arseen op de immuunrespons op Dukoral te bepalen, gaan we ervan uit dat de immunogeniciteit van het vaccin bij kinderen in het arseen niet-besmette gebied 55% zal zijn en in het besmette gebied zal het worden verminderd tot 35%. Om dit verschil met 95% betrouwbaarheid en 90% power te detecteren, schatten we een steekproefomvang van 138 in elk van de twee studiegebieden. Met ongeveer 10% verlies om op te volgen, is de vereiste steekproefomvang 154. Er zullen dus in totaal 308 (154 x 2 = 308) kinderen in de leeftijd van 2-5 jaar worden ingeschreven.

Om de acute en geheugen-B- en T-celresponsen op oraal choleravaccin te bepalen, zullen studies worden uitgevoerd bij volwassenen (18-45 jaar) en kinderen van verschillende leeftijdsgroepen (1-5 jaar). Voor dit deel van het onderzoek zullen 25 volwassenen, 25 peuters (2-5 jaar oud) en 25 kinderen onder de twee jaar worden gevaccineerd. Voor reacties op Vivotif onderzoeken we alleen volwassenen (n=25) en peuters (n-25).

De deelnemers zullen worden bestudeerd en gevolgd op de T- en B-celreacties voorafgaand aan immunisatie en tijdens de vroege post-immunisatieperiode (na 7 dagen), en op 30 dagen en 6, 12 en 24 maanden na de laatste dosis.

Administratie van bijbehorende interventies

Effect van zink op de immuunrespons op Vivotif We willen het effect van zink op de immunogeniciteit van oraal tyfusvaccin en choleravaccin bestuderen door kinderen twee weken voorafgaand aan de immunisatie en tot de vaccinatie dagelijks zinksulfaat (20 mg/dag) te geven. laatste follow-up voor monsterafname (n=150).

Effect van antiparasitaire geneesmiddelen op de immuunresponsen op Vivotif en Dukoral In totaal zullen 408 kinderen worden ingeschreven om de effecten van antiparasitaire therapie te zien voorafgaand aan cholera- en tyfusvaccinatie, gelijk aan cholera en tyfus. Hiervoor krijgen kinderen een week voor de immunisatie albendazol (400 mg) en secnidazol (500 mg).

Onderzoek naar het effect van arseen op de immuunrespons op Dukoral. Dit onderzoek zal worden uitgevoerd bij kinderen (2-5 jaar) in arseenbesmet gebied (Shahrasti) en arseenvrij gebied (Mirpur). Voor dit doel zullen in totaal 308 kinderen (154 van elke site) worden ingeschreven en gevaccineerd met Dukoral. Deze studie zal voor het eerst immuunresponsen op een mucosaal vaccin vergelijken in een arseen gevoelig en arseen laag gebied. Urine zal worden verzameld van alle deelnemers, voorafgaand aan immunisatie voor het bepalen van arseenniveaus.

Bepaal de acute en geheugen-B- en T-celreacties op oraal cholera- en tyfusvaccin bij kinderen en volwassenen:

In totaal zullen 150 proefpersonen worden gevaccineerd en gevolgd voor T- en B-celresponsen gedurende een periode tijdens de vroege post-immunisatieperiode (7 dagen post-), ​​30 dagen, 6, 12 en 24 maanden later.