'Pre-Proof of Concept (Pre-POC)' klinische proeven om prototypen van leidende, op microbiota gerichte complementaire voeding (MDCF) te optimaliseren voor hun vermogen om microbiota-onrijpheid te herstellen en hun organoleptische aanvaardbaarheid vast te stellen (MDCF)

Onderzoekers zullen gedurende ongeveer twee jaar 3 pre-POC-onderzoeken uitvoeren bij kinderen van 12-18 maanden oud met MAM (WLZ <-2 tot -3) en groeiachterstand (LAZ <-2 tot -3).

Studieopzet: gerandomiseerde gecontroleerde interventiestudie.

Studielocatie: Deze studie zal worden uitgevoerd in Bauniabadh, Mirpur in de stad Dhaka, een peri-urbane sloppenwijk.

Deelnemers aan de studie: De deelnemers aan de studie zijn 12-18 maanden oude kinderen van beide geslachten met MAM (WLZ: <-2 tot -3) en dwerggroei (LAZ: <-2 tot -3).

Eerste screening en inschrijving: kinderen worden gescreend en ingeschreven door middel van een enquête onder huishoudens in sectie 11 van Mirpur door Field Research Assistants (FRA's) volgens vooraf gespecificeerde inclusiecriteria. Voldoen aan de inschrijvingscriteria en na het ontvangen van de toestemming voor studiedeelname van de ouders of wettelijke voogden, zullen de kinderen met de respectieve moeder/verzorger worden ingeschreven en willekeurig worden toegewezen aan een van de vier armen volgens door de computer gegenereerde willekeurige getallen met behulp van gepermuteerde blokken van gevarieerde lengtes van vier en twaalf voor studie 1. Evenzo zullen kinderen en moeder/verzorger worden ingeschreven en willekeurig worden toegewezen aan een van de drie armen volgens door de computer gegenereerde willekeurige getallen met behulp van gepermuteerde blokken van bloklengtes van drie en negen voor respectievelijk onderzoek 2 en 3. De code van het toegewezen type MDCF's wordt in gesloten, ondoorzichtige enveloppen bewaard totdat deze aan een ingeschreven kind wordt toegewezen.

Voedingssessies: De kinderen en moeders/verzorgers zullen worden verzocht om op dag 1 tussen 9.00 en 11.00 uur en tussen 15.00 en 17.00 uur naar het voedingscentrum in de gemeenschap in Mirpur te komen. De moeders zullen worden verzocht om geen voedsel en moedermelk te geven/toe te laten in de voorafgaande 2 uur van de geobserveerde maaltijd op de dag van de geobserveerde voeding. Op dezelfde dag krijgt het kind in het voedingscentrum 25 gram (bij voorkeur verdeeld over twee maaltijden tussen 9.00-11.00 uur en 15.00-17.00 uur) MDCF's aangeboden, zoals bepaald door willekeurige toewijzing. Tijdens de voedertijd zal de moeder worden gevraagd om de respectievelijke vooraf gewogen diëten aan hun kinderen te geven totdat zij/hij verder weigert te eten, zoals hieronder beschreven. Na een pauze van twee minuten wordt hetzelfde dieet een tweede keer aangeboden totdat hij/zij weer weigert. Na een tweede pauze van twee minuten wordt het dieet een derde keer aangeboden totdat het opnieuw wordt geweigerd. Na deze derde weigering wordt de voerbeurt als 'beëindigd' beschouwd.7 De duur van de voeding (exclusief de tussenliggende 'rustperiodes') wordt met een stopwatch geregistreerd en de totale duur van de voeding wordt genoteerd. Als het kind na het opeten van al het eten meer vraagt, krijgt het de hoeveelheid aangeboden die in het begin werd aangeboden. Deze voerbeurt duurt maximaal 60 minuten. Er worden ook afgemeten hoeveelheden gewoon water gegeven en de hoeveelheid water die tijdens deze maaltijdperiode van 60 minuten wordt ingenomen, wordt gemeten. De voedingsaflevering vindt plaats onder direct toezicht van getraind onderzoekspersoneel. Kinderen zullen worden beschouwd als personen die verdere inname weigeren als ze hun hoofd van het voedsel af bewegen, huilen, met hun mond dichtknijpen of op elkaar klemmende tanden, of geagiteerd raken, het voedsel uitspugen of weigeren door te slikken.8 De daadwerkelijk ingenomen hoeveelheid MDCF wordt berekend door de overgebleven hoeveelheid af te trekken van de aangeboden hoeveelheid. Voorgewogen servetten worden verstrekt; al het voedsel dat wordt uitgebraakt, uitgebraakt of gemorst, wordt afgeveegd, gewogen en afgetrokken van de aangeboden hoeveelheid.

Aanvaardbaarheid wordt gecategoriseerd als 'gretig geaccepteerd' als ze tijdens de geobserveerde maaltijd gemakkelijk eten, geen ophef maken, uitspugen, braken of huilen. Kinderen worden gecategoriseerd als 'geaccepteerd maar niet gretig' als ze het aangeboden voedsel aten maar tijdens de geobserveerde maaltijd ophef maakten, uitspuugden, braken of huilden. De derde categorie zijn kinderen die het aangeboden voedsel helemaal niet zullen consumeren.9

De hoeveelheid geconsumeerd voedsel (g), energie (kcal) en categorie van aanvaardbaarheid zullen worden geanalyseerd. De ingeschreven kinderen zullen door middel van dagelijkse huisbezoeken worden gecontroleerd door getrainde veldonderzoeksassistenten op mogelijke bijwerkingen/bijwerkingen (bijv. huiduitslag, urticaria als gevolg van voedselallergie of significante veranderingen in de klinische toestand) gedurende een week. Als er bijwerkingen/bijwerkingen worden waargenomen, zullen deze worden behandeld volgens het standaardmanagement van het Dhaka Hospital of icddr,b. Perceptie en beoordeling van organoleptische kenmerken van de toegewezen MDCF's door de respectieve moeder/verzorger zal ook worden beoordeeld met behulp van de 7-punts Hedonische schaal. Hogere waarde, dat wil zeggen 7, wordt gerangschikt als 'heel erg leuk' en laagste waarde 1 wordt gerangschikt als 'helemaal niet leuk'.10

Aan het begin van het onderzoek zal informatie worden gezocht over de demografische kenmerken (rijkdom van gezinnen, woonstandaard, gezinsstructuur en ouderlijke kenmerken enz.), en opgeleide FRA's zullen het naakte gewicht van de kinderen registreren met behulp van een digitale weegschaal met een precisie van 2 g (Seca, model 728, Duitsland), lengte (met infantometer, Seca, model 416, Duitsland), en middenomtrek van de bovenarm tot op de dichtstbijzijnde mm (met een niet-rekbare inbrengtape). Antropometrie wordt uitgevoerd volgens de standaardprocedures en alle metingen worden driemaal uitgevoerd en de middelste wordt geregistreerd. Alle interventies in elk onderzoek zullen worden toegediend aan kinderen in de gezondheidskliniek van Mirpur. Moeders/primaire verzorgers zullen worden geadviseerd om de huidige voedings- en borstvoedingspraktijken van hun kind te handhaven.

Pre-POC-onderzoeken 1 en 2 duren elk 8 weken en hebben respectievelijk 4 en 3 armen, met 12-15 kinderen per arm met een minimum van 10 kinderen per arm die het onderzoek voltooien. Er zal een inloopperiode van 2 weken zijn om MAZ vóór behandeling te definiëren, en bovendien zal de enteropathogene belasting worden beoordeeld door middel van PCR-gebaseerde meting van een breed scala aan gastro-intestinale pathogenen in dezelfde fecale monsters die worden gebruikt om MAZ-scores te berekenen (deze zullen niet worden gebruikt als screeningsinstrument voor latere behandeling). Kinderen worden willekeurig toegewezen aan een van de drie armen. Er zullen inspanningen worden geleverd om de armen met betrekking tot geslacht in evenwicht te brengen en de randomisatie op leeftijd te stratificeren (bijv. 2 niveaus; 12-15 maanden en >15-18 maanden). De behandelingsfase duurt 4 weken, gedurende welke tijd elk testproduct tweemaal daags wordt toegediend in het testcentrum, met een tussenpoos van minimaal 6 uur. Er zal een postinterventiefase van 2 weken zijn waarin 2 extra fecesmonsters worden verzameld (aan het einde van week 7 en 8) om veranderingen in de microbiota te beoordelen die optreden na stopzetting van de behandeling.

Pre-POC-onderzoek 3 heeft 3 armen. Het zal de leidende MDCF die in studie 2 is geïdentificeerd, testen en de werkzaamheid ervan benchmarken bij het herstellen van de onrijpheid van de microbiota in vergelijking met de huidige RUSF-zorgstandaard gedurende een interventieperiode van 4 weken. We zullen de impact van 1x versus 2x per dag dosering van de leidende MDCF op de werkzaamheid in deze studie onderzoeken en ook een post-interventieperiode van 4 weken opnemen (met fecale bemonstering aan het einde van week 7, 8, 9 en 10) om de duurzaamheid beoordelen van veranderingen in de volwassenheid van de microbiota na stopzetting van de interventie en terugkeer naar het thuisdieet.

Fecale monsterverzameling Wekelijkse fecale monsters (1-2 g) worden verzameld binnen 30 minuten na productie (thuis en terug naar de icddr,b getransporteerd) met behulp van de N2 dry shipper specimen collection SOP die is gebruikt in de recente studie van lokale RUTF's voor de behandeling van SAM (zie Bijlage A). Specimens worden bewaard bij -80◦C voordat ze aan het einde van elk onderzoek naar het Gordon Lab worden gestuurd voor snelle analyse van de volwassenheid van de microbiota (gemeten voor, tijdens en na stopzetting van de behandeling met elk MDCF-prototype) en PCR-gebaseerde beoordeling van enteropathogeen belasting in fecale monsters (gemeten voor en na MDCF-behandeling). De relatieve overvloed van elk van de bacteriestammen die specifiek het doelwit waren van de volgende generatie MDCF zal worden bepaald door analyse van de 16S rRNA-datasets (uitgevoerd in het Gordon Lab en gefinancierd door de primaire BMMI Project POC Phase-subsidie)

Voorgestelde pre-POC-onderzoeken

Studie 1: Test 3 prototype MDCF's en de huidige rijst-linzen RUSF-zorgstandaard voor MAM om de effectgrootte van elk op MAZ-reparatie vast te stellen in een interventie van 4 weken 2x /dag, met een post-interventiefase van 2 weken om de duurzaamheid van MDCF-geïnduceerde veranderingen in de microbiota:

Arm 1 - Huidige RUSF gebruikt voor MAM, 2x per dag toegediend gedurende 4 weken Arm 2 - Prototype MDCF1, 2x per dag toegediend gedurende 4 weken Arm 3 - Prototype MDCF2, 2x per dag toegediend gedurende 4 weken Arm 4 - Prototype MDCF3, 2x toegediend /dag gedurende 4 weken

Arm 1 - RUSF op basis van rijst en linzen (grondgedachte: referentiestandaard van zorg voor MAM; niet ontworpen op basis van kennis van de effecten ervan op de darmmicrobiota of onrijpheid van de microbiota).

Arm 2 - MDCF-prototype met vier complementaire voedselingrediënten plus melkpoeder (redenering: leiden met bewijs van preklinische gnotobiotische modellen van herstel van microbiota-onrijpheid en positieve effecten op groei).

Arm 3 - MDCF-prototype met vier complementaire voedselingrediënten zonder melkpoeder (redenering: bepaal of het stoppen van melk invloed heeft op de effecten van de vier complementaire voedselingrediëntcombinaties op de microbiota en biomarkers van de gastheer).

Arm 4 - MDCF-prototype met twee aanvullende voedingsingrediënten (kikkererwten- en sojameel) zonder melkpoeder (redenering: vergelijk de werkzaamheid van deze formulering met die van de MDCF-formulering met vier aanvullende voedingsingrediënten die wordt toegediend aan groep 3).

Fecale monsterverzameling:

Fecesmonsters zullen van elk kind worden verzameld bij inschrijving, 1 week na inschrijving, bij randomisatie (2 weken) en wekelijks tijdens de interventie- en postinterventiefasen.

- Uitgaande van 15 studiedeelnemers / arm en 4 armen, zullen er in totaal 540 fecale monsters worden verzameld in Studie 1.

Afname van bloedmonsters:

Voorafgaand aan de interventie en net nadat de interventie is voltooid, wordt bij elk kind 2 ml bloedmonsters afgenomen.

- Uitgaande van 15 studiedeelnemers/armen, zullen er in totaal 120 bloedmonsters worden verzameld in Studie1.

Studie 2: Selecteer de meest effectieve MDCF uit studie 1 en vergelijk met 2 andere MDCF-prototypes met hetzelfde ontwerp als gebruikt in studie 1:

Arm 1 - 'Winnaar' van studie 2 toegediend 2x /dag gedurende 4 weken Arm 2 - Prototype MDCF4 toegediend 2x /dag gedurende 4 weken Arm 3 - Prototype MDCF5 toegediend 2x /dag gedurende 4 weken

Fecale monsterverzameling:

Fecesmonsters zullen van elk kind worden verzameld bij inschrijving, 1 week na inschrijving, bij randomisatie (2 weken) en wekelijks tijdens de interventie- en postinterventiefasen.

- Uitgaande van 15 studiedeelnemers / arm en 3 armen, zullen in totaal 405 fecale monsters worden verzameld in studie 2.

Afname van bloedmonsters:

Voorafgaand aan de interventie en net nadat de interventie is voltooid, wordt bij elk kind 2 ml bloedmonsters afgenomen.

- 15 studiedeelnemers/armen, er zullen in totaal 90 bloedmonsters worden verzameld in Studie 2.

Studie 3:

Selecteer leidende MDCF uit studies 1, 2 en voer de laatste 'bake-off' versus huidige RUSF uit en onderzoek ook de impact van 1x versus 2x per dag toediening met een periode van 4 weken na de interventie om aanvullende informatie te geven over de duurzaamheid van door MDCF gesponsorde veranderingen in de microbiota:

Arm 1 - Huidige RUSF gebruikt voor MAM 2x /dag gedurende 4 weken gevolgd door een post-interventionele fase van 4 weken Arm 2 - Hoofd-MDCF geïdentificeerd in onderzoek 2, 2x /dag gedurende 4 weken gevolgd door een post-interventionele fase van 4 weken Arm 3 - Leidende MDCF geïdentificeerd in studie 2, 1x /dag gedurende 4 weken gevolgd door een post-interventionele fase van 4 weken

Fecale monsterverzameling:

Tijdens de 8 weken durende studie, inclusief de 2 weken voorafgaand aan de behandeling, de vier weken tijdens de behandeling en de twee weken na het stoppen van de behandeling, zou de ontlasting wekelijks worden verzameld van elke studiedeelnemer (11 monsters/kind).

- Uitgaande van 15 studiedeelnemers / arm en 3 armen, zullen in totaal 495 fecale monsters worden verzameld in studie 3.

Uitgaande van een studieduur van 8 weken (onderzoek 1 en 2) en 8 weken voor verzending van fecale monsters naar Washington University, extractie van DNA, PCR-amplificatie van het V4-gebied van de bacteriële 16S rRNA-genen, sequentiebepaling van deze amplicons en gegevensanalyse, elke studiecyclus vanaf de voltooiing van de inschrijving tot de voltooiing van de gegevensanalyse zal naar verwachting 16 weken duren. Met deze cyclustijd verwachten we dat we kandidaat-MDCF's tegen eind juni 2017 kunnen evalueren en alle 5 tegen eind april 2018 kunnen voltooien, waarna een leidende MDCF zal worden genomineerd voor de POC-studie.

De verzamelde informatie zal worden gebruikt om menselijke ontlastingsmonsters te selecteren voor transplantatie in kiemvrije dieren; deze dieren, die het dieet van hun menselijke microbiota-donoren zullen krijgen, zullen worden gebruikt om de mechanismen die MDCF-prototypes, de darmmicrobiota en de fysiologie/het metabolisme van de gastheer met elkaar verbinden, verder te karakteriseren.

Gerichte ultraperformante vloeistofchromatografie-massaspectrometrie (UPLC-MS) en gaschromatografie-massaspectrometrie (GC-MS) zullen worden gebruikt om analyten te profileren die van specifiek belang zijn in plasma- en/of fecale monsters, waaronder galzuren en vetzuren met een korte keten (SCFA's). ); markers van de mitochondriale functie (bijv. β-hydroxybutyraat, acylcarnitines/acylCoAs, TCA-cyclustussenproducten); aminozuren in fecesmonsters [aminozuren met vertakte keten, tryptofaan en tryptofaanmetabolieten gerelateerd aan groei en ontstekingsstatus, inclusief die geproduceerd door bacterieel tryptofaanmetabolisme (bijv. indoolazijnzuurderivaten)].

Afname van bloedmonsters:

Voorafgaand aan de interventie en net nadat de interventie is voltooid, wordt bij elk kind 2 ml bloed afgenomen studiedeelnemers / arm en 3 armen, in totaal zullen 90 bloedmonsters worden verzameld in Studie 3.

Om een ​​bibliotheek van darmmicrobiota van gezond opgroeiende kinderen uit dezelfde gemeenschap samen te stellen, wordt een plaatselijk fecaal monster (1-2 gm) en een plaatselijk bloedmonster (2 ml) verzameld van elk 30 kinderen die tussen de 12 en 18 jaar oud zouden zijn. maanden van beide geslachten, met WLZ en LAZ: >-1. Dit gebeurt alleen na toestemming van de deelnemers aan het onderzoek.

Door ons initiële laboratoriumwerk en eerdere studies die zijn gedaan met gnotobiotische dieren in het Washington University Center for Genome Science, hebben we gesuggereerd dat een combinatie van voedselingrediënten (kikkererwten, sojameel, pinda en groene banaan) met of zonder melkpoeder kan worden gebruikt. de moeite waard om te bestuderen met betrekking tot de impact van het dieet op het stimuleren van de proliferatie van groei-discriminerende microbiota, evenals kosten en duurzaamheid.

Deelnemers aan de studie zullen worden gevraagd om dagelijks naar het aangewezen voedingscentrum te komen voor voedingstherapie om het probleem van het delen van voedsel te voorkomen. Ze krijgen een telefoonnummer om het personeel van de kliniek te bereiken, en een personeelslid kan indien nodig het huishouden van een gezin bezoeken voor direct geobserveerde voedingstherapie, indien nodig.

Vijfdaagse voedselfrequentievragenlijsten zullen worden ingevuld bij inschrijving, voorafgaand aan randomisatie en wekelijks gedurende de gehele onderzoeksperiode.

Bereiding van verschillende MDCF's:

Bereiding van aanvullende voedingsmiddelen voor klinische pre-POC-onderzoeken:

Op basis van compatibele combinaties van complementaire voedselingrediënten geïdentificeerd in de hierboven beschreven preklinische studies, zullen onderzoekers 5 MDCF-prototypes ontwerpen en produceren in het icddr,b Food Processing Laboratory in voldoende hoeveelheden voor klinische studies (3 MDCF-prototypes voor Studie 1, 2 MDCF-prototypes voor Studie 2 en de gekwalificeerde MDCF van Studie 2 voor Studie 3). Deze formuleringen zullen qua energiedichtheid en gehalte aan micronutriënten worden vergeleken met kant-en-klare aanvullende voedingsmiddelen (RUSF's) die worden gebruikt voor MAM in Bangladesh en andere landen, en zullen voldoen aan alle andere lokale vereisten voor een aanvullende/aanvullende voeding voor 12-18 maanden oud kinderen met MAM en dwerggroei. Het icddr,b Food Processing Laboratory zal ook de huidige rijst-linzen RUSF-zorgstandaard produceren die wordt gebruikt voor de behandeling van deze kinderen voor gebruik in studies 1 en 3.

Ontwikkeling van het product

1. Identificatie van voedselingrediënten: Lokaal beschikbare voedselingrediënten, inclusief die geïdentificeerd in de preklinische dieet-oscillatiestudies (bijv. kikkererwten, sojameel, pinda's, rauwe banaan, sojaolie, suiker en met en zonder melkpoeder) zullen worden gebruikt om prototype MDCF's te maken.

   MDCF's zullen worden verrijkt met een premix van vitamines en mineralen om te voldoen aan de micronutriëntenvereisten voor aanvullende voedingsmiddelen in Bangladesh (zie hieronder).

2. Experimenten met receptontwikkeling: De theoretische formulering van MDCF-componenten zal worden gemaakt op basis van lineaire programmering om de combinaties van ingrediënten te identificeren die zouden resulteren in de meest voedzame recepten. De energiedichtheid van MDCF is gericht op ~5 kcal/g, en de calorieverdeling is gericht op 45-50 procent van vet en 8-12 procent van eiwit. Op basis van de mening van experts en consensus binnen het onderzoeksteam, zal het gehalte aan micronutriënten worden bepaald om 70 procent van de behoeften van niet-SAV-kinderen van 12-18 maanden te dekken. Experimenten voor het ontwikkelen van recepten en het bereiden van monsters zullen worden uitgevoerd in het icddr,b Food Processing Laboratory volgens een gestandaardiseerde productieprocedure om de kwaliteit van MDCF van elke productiebatch te controleren en ervoor te zorgen dat er tijdens de verwerking geen onverwachte verontreiniging en nutriëntenverlies optreden. Alle ingrediënten worden schoongemaakt en gesorteerd. Potentiële recepten zullen in kleine batches worden geproduceerd na (koken/stomen/braden zoals geschikt voor elk van de ingrediënten) en door alle ingrediënten in een elektrische blender te mengen. Indien nodig wordt de consistentie van de recepten aangepast door de hoeveelheid droge ingrediënten en sojaolie te variëren. Verder zal de combinatie van mineralen en vitamines worden aangepast als er een onaangename smaak is voor toevoeging van hoge dosis(sen) micronutriënten. Een kleine hoeveelheid (1 procent) sojalecithine wordt aan het recept toegevoegd om de consistentie te verbeteren en olieafscheiding te voorkomen.
3. Beoordeling van de organoleptische eigenschappen van de recepten: De nieuwe recepten worden beoordeeld op uiterlijk, smaak, consistentie van de diëten en algehele smaak door gebruik te maken van de 7-punts Hedonische schaal. Een hogere waarde, dat wil zeggen 7, wordt gerangschikt als 'heel erg leuk' en de laagste waarde van 1 wordt gerangschikt als 'meest niet leuk'.
4. Onderzoek naar voedselveiligheid en houdbaarheid: Onderzoekers zullen de stabiliteit van het product evalueren, inclusief de microbiologische kwaliteit, om belangrijke informatie te verkrijgen die nodig is voor het vaststellen van de eerste houdbaarheidsdatum en om de stabiliteit van het gehalte aan vitamines en mineralen en de kans op oxidatie te beoordelen. Standaard microbiologische tests (totaal aantal levensvatbare bacteriën, gisten, schimmels, coliformen, Escherichia coli, Bacillus cereus, Staphylococci, Listeria monocytogenes, Cronobacter sakazaki) zullen worden uitgevoerd in het icddr,b Laboratorium voor Voedselveiligheid.
5. Afronding van 5 prototype MDCF's voor de pre-POC klinische studies: Op basis van alle bovengenoemde criteria zal ons team van onderzoekers 5 MDCF's selecteren voor aanvaardbaarheidsonderzoeken. onderzoekers zullen ook de kosten/kg van de ingrediënten van de kandidaat-MDCF's schatten.

Training van veldpersoneel Er zal training worden gegeven aan alle teamleden in het veld over verschillende procedures met betrekking tot het verzamelen van ontlastingsmonsters. De training zal worden gefaciliteerd door een kerngroep van trainers en onderzoekers van het onderzoek.

antropometrie:

De leeftijd van het kind wordt geverifieerd aan de hand van documentatie (geboorteakte of vaccinatiekaart, indien beschikbaar) of het rapport van de verzorger over de geboortedatum van het kind. De lengte wordt gemeten met een infantometer die gevoelig is tot 0,1 cm (SECA, modelnr. 4161721009, Hamburg, Duitsland). Het lichaamsgewicht wordt gemeten met een weegschaal die gevoelig is tot 2 g (SECA 7281321009, Hamburg, Duitsland). Lengte-voor-leeftijd (LAZ), gewicht-voor-lengte (WLZ) en Gewicht-voor-leeftijd (WAZ) Z-scores worden berekend volgens de Multicentre Growth Reference Study (MGRS) WHO-groeistandaarden 11. Oedeem wordt onderzocht door gedurende 3 seconden op de bovenkant van beide voeten te drukken. De middelomtrek van de bovenarm (MUAC) wordt gemeten met behulp van TALC MUAC-tape (VK). Standaardisatie van de meetapparatuur: Regelmatige standaardisatie van de babyweegschaal en het lengte/lengtebord met een bekend gewicht en lengte zal worden gedaan.

Analyses van plasma- en fecale monsters

Plasmamonsters die deze verkennende pre-POC-studie hebben verzameld, zullen worden verzonden naar het laboratorium van Jeffrey Gordon in het Center for Genome Sciences and Systems Biology aan de Washington University in St. Louis. Geavanceerde op massaspectroscopische en immunoassay gebaseerde methoden zullen worden gebruikt om nieuwe kennis te verkrijgen over de rol van de onrijpheid van de darmmicrobiota en de effecten van een poging tot acuut herstel van deze onrijpheid met prototypen van op loodmicrobiota gerichte complementaire voeding (MDCF) op biomarkers en mediatoren van gezonde groei.

Deze eerste test van de effecten van MDCF's op de onrijpheid van de microbiota en reacties van de gastheer op voedingsinterventie zal belangrijke datasets opleveren die een vermogensberekening mogelijk zullen maken voor onze geplande proof of concept-studie in een grotere populatie. In de huidige verkennende pre-POC zal elk kind in elke groep van 12-15 studiedeelnemers dienen als zijn/haar eigen controle. Er zullen aanvullende vergelijkingen worden gemaakt binnen en tussen de vier behandelingsgroepen (d.w.z. degenen die de RUSF-referentiestandaard consumeren en een van de drie verschillende MDCF-formuleringen).

Tijdens de 8 weken durende studie, inclusief de 2 weken voorafgaand aan de behandeling, de vier weken tijdens de behandeling en de twee weken na het stoppen van de behandeling, zou wekelijks ontlasting worden verzameld van elke studiedeelnemer. Bovendien zou een bloedmonster van 2 ml worden verkregen net voordat de 4 weken durende MDCF-interventie wordt gestart en net als de 4 weken durende interventie is voltooid.

Gerichte ultraperformante vloeistofchromatografie-massaspectrometrie (UPLC-MS) en gaschromatografie-massaspectrometrie (GC-MS) zullen worden gebruikt om analyten te profileren die van specifiek belang zijn in plasma- en/of fecale monsters, waaronder galzuren en vetzuren met een korte keten (SCFA's). ); markers van de mitochondriale functie (bijv. β-hydroxybutyraat, acylcarnitines/acylCoAs, TCA-cyclustussenproducten); aminozuren in serum plus fecale monsters [aminozuren met vertakte keten, tryptofaan en tryptofaanmetabolieten die verband houden met groei en ontstekingsstatus, inclusief die geproduceerd door bacterieel tryptofaanmetabolisme (bijv. indoolazijnzuurderivaten)].

Daarnaast zijn belangrijke bemiddelaars/biomarkers van lineaire groei (bijv. groeihormoon en IGF-1), energiegebruik (insuline, leptine) en botbiologie [IL-6, osteoprotegerine, het C-terminale peptide van type I collageen (CTX , een marker van osteoclastactiviteit/botresorptie), en het amino-terminale propeptide van Type 1 procollageen (P1NP, een marker van osteoblastactiviteit/botvorming)], en systemische ontsteking (CRP, AGP) zullen worden gekwantificeerd met behulp van gevestigde ELISA/ Luminex-testen.

De verzamelde informatie zal worden gebruikt om menselijke ontlastingsmonsters te selecteren voor transplantatie in kiemvrije dieren; deze dieren, die het dieet van hun menselijke microbiota-donoren zullen krijgen, zullen worden gebruikt om de mechanismen die MDCF-prototypes, de darmmicrobiota en de fysiologie/het metabolisme van de gastheer met elkaar verbinden, verder te karakteriseren. Bovendien zullen deze plasma- en fecale biomarkers worden gebruikt om te bepalen of de kenmerken van onze preklinische modellen het best gecorreleerd zijn met reacties bij kinderen; deze kennis zal helpen bij het ontwerpen van MDCF-prototypes van de volgende generatie met superieure effectiviteit op groeiresultaten.

Berekening van de steekproefomvang:

Het primaire resultaat van deze studie is de verandering in de Microbiota-for-Age Z (ΔMAZ)-score na 4 weken interventie. Ons eerdere werk5 toonde aan dat de gemiddelde MAZ van 18 maanden oude kinderen met MAM -1,60+ was. 0,36 (SEM) terwijl voor gezonde kinderen van dezelfde leeftijd de gemiddelde MAZ -0,52+0,22 was, met een verschil tussen gemiddelden van 1,08+0,41. De power.t.test-functie van R gebruiken voor een gepaarde t-test (d.w.z. het koppelen van monsters van een kind voor en na interventie), met een veronderstelde SD van 1 en een eenzijdige hypothese, zullen 15 kinderen in elke arm ons in staat stellen een verbetering in MAZ vast te leggen van >0,7 met 80% vermogen en een significantiedrempel van 0,05. Onderzoekers verwachten daarom voldoende power te hebben om met vertrouwen een verandering in MAZ te detecteren van de omvang die de microbiota van gezonde kinderen onderscheidde van die bij kinderen met MAM in onze eerdere studie

Gegevensanalyse:

Data-analyse zal worden gedaan met dezelfde aanpak die wordt gebruikt voor het berekenen van de volwassenheid van de microbiota en de toepassing van deze tools in een eerdere RUTF-interventiestudie die kinderen met SAM behandelt op icddr,b5.

De primaire uitkomstmaat in elk onderzoek is de gemiddelde door de behandeling geïnduceerde verandering in de MAZ-score vanaf de uitgangswaarde voor elke arm in het onderzoek. Verschillen (95% betrouwbaarheidsinterval) tussen de behandelarmen zullen worden beoordeeld met eenzijdige ANOVA, gevolgd door Tukey's HSD of vergelijkbare post-hoctest (indien van toepassing). Het MDCF-prototype met de grootste gemiddelde effectgrootte in deze pre-POC-onderzoeken en aanvaardbare organoleptische eigenschappen zal worden geselecteerd voor de vervolg POC-klinische studie om de klinische resultaten bij kinderen met post-SAM MAM te onderzoeken.