Studier av immunresponser på oralt administrerte vaksiner i utviklingsland

Forskningsdesign og metoder

Vaksinefelt og overordnet studiedesign:

Mirpur. Vaksinestudiene vil bli utført på feltstedet i Mirpur, i urbane Dhaka, hvor orale kolera-, ETEC- og rotavirusstudier samt amoebiasis-studier blir utført de siste 15 årene. For Dukoral-vaksinen vil to doser bli gitt til studiedeltakerne, med 14 dagers mellomrom. Når det gjelder Vivotif, vil 3 doser gis vekselvis dag, dvs. dag 1, 3 og 5, eller i to doser med 28 dagers mellomrom.

Blod- og avføringsprøver vil bli tatt før vaksinasjon, og 7 dager etter inntak av hver dose av koleravaksinen og 7 dager etter inntak av siste dose tyfusvaksine, og volumene som skal tas ut for immunologiske analyser er beskrevet i vedlegg. 2. Deltakerne får ikke spise eller drikke fra en time før og en time etter inntak av vaksinen. For å vurdere effekten av sink på immunrespons på tyfoidvaksine hos små barn, vil tilskudd startes 2 uker før første dose og vil fortsette inntil 21 dager etter siste (tredje) dose tyfusvaksine (det vil si i totalt ca. 40 dager).

Serumsinkkonsentrasjoner vil kun bli bestemt ved baseline. Venøst ​​blod vil bli samlet i sporelementfrie vacutainere, som legges i is frem til ankomst til ICDDR,B laboratoriet samme dag.

Vaksinestudier i et arsenkontaminert område i Shahrasti:

Shahrasti thana med en befolkning på rundt 200 000 ligger omtrent 40 kilometer fra Matlab, og er godt forbundet med Comilla, Chandpur og Dhaka via vei. I følge BAMWSP (Bangladesh Arsenic Mitigation Water Supply Project) er undergrunnsvannet i Shahrasti Thana sterkt forurenset med arsen; ca. 99 % av rørbrønnene er rapportert å ha blitt forurenset (50 mikrogram/L). BAMWSP og DGHS har allerede identifisert 3000 pasienter med hudlesjoner i samsvar med arsenikktoksisitet, og representerer området med det nest høyeste antallet arseninduserte hudlesjoner i Bangladesh. I samarbeid med ICDDR,B gjennomfører University Chicago og Columbia University i fellesskap en stor longitudinell overvåking og klinisk studie på pasienter med arsenindusert hudlesjon. Målet med denne store studien er å redusere hudkreft ved å evaluere kliniske så vel biokjemiske markører. Vi planlegger å studere svar fra barn på disse stedene til Dukoral ved å bruke infrastrukturen og fasilitetene fra de pågående studiene. Immunogenisitetsstudiene vil bli utført som beskrevet tidligere. Vi planlegger å vaksinere 102 barn i alderen 2-5 år med to doser Dukoral med et intervall på 14 dager. Like mange barn vil bli studert i et område kjent for å ha lave nivåer av arsen, på Mirpur-feltet i Dhaka by. Dette vil være den første studien som sammenligner immunresponser mot en slimhinnevaksine i et område som er utsatt for arsen og lavt arsen.

Informert samtykke og valg av studieemner for vaksinestudier:

Frivillig skriftlig informert samtykke vil bli innhentet fra foreldre/foresatte for deltakelse av barn, inkludert deres vaksinasjon og prøvetaking av blod og avføring for ulike analyser (vedlegg). Friske barn (1 - 5 år) og voksne (18-45 år) både menn og kvinner som bor i Mirpur-feltet, som for øyeblikket ikke er registrert i noen annen forskningsstudie, enten utført av ICDDR, B eller annen organisasjon, vil bli screenet og registrert med forbehold om å oppfylle kvalifikasjonskriteriene. Lignende prosedyrer vil bli fulgt for en del av Dukoral-studien som vil bli utført i Shahrasti.

Vi har tidligere erfart at minst 60 % av familiene godtar at barna deres deltar i forskningsstudier. De potensielle deltakerne i denne studien vil bli nøye undersøkt og vurdert av en lege før påmelding. En detaljert historie om deres tidligere vaksinasjoner vil bli innhentet, og deres ernæringsstatus og nylige sykdom (som skissert nedenfor) som kan kompromittere immunsystemet og familiebakgrunn etc. vil bli vurdert før studieregistrering. Deltakerne bør være fri for enhver kronisk sykdom eller nylig sykdom som kan kompromittere immunsystemet, inkludert arsen-relaterte hudlesjoner hos barn i Shahrasti hvor kun Dukoral-vaksine ville bli evaluert.

Barn vil også bli ekskludert hvis de har: (i) historie med kronisk gastrointestinal lidelse; (ii) diarésykdom i løpet av de siste 2 ukene (diaré definert som passasje av 3 eller flere unormalt løs eller vannaktig avføring i en 24-timers periode; (iii) febersykdom i forrige uke; (iv) annen kronisk sykdom; (v) ) historie med å ha mottatt antibiotikabehandling i løpet av de siste 7 dagene, og (vi) alvorlig proteinenergi underernæring (PEM). Ernæringsstatusen til barna vil bli vurdert ved hjelp av antropometriske målinger (vekt-for-alder, og vekt-for-lengde/høyde); barn under -2SD for vekt for høyde/lengde av NCHS medianen vil ikke bli registrert. Tilsvarende vil barn som har fått sink de siste to månedene heller ikke rekrutteres.

Baseline laboratorievurderinger:

Avføring: Mikroskopisk undersøkelse og kultur for isolering og identifikasjon av enteriske patogener inkludert ETEC. V. cholerae og S.Typhi vil bli utført i fire dager før vaksinasjon. Barn som har noen av disse patogenene isolert fra avføringsprøven vil ikke bli vaksinert siden de vil forvirre evalueringen av responsen på vaksinen. Når immunisering for den andre dosen av vaksinen skal utføres (14 dager etter den første dosen) vil barn som har feber eller diaré bli ekskludert fra studien.

For arsenrelaterte studier vil urin samles og lagres for vurdering av nivåer av arsen. Dette vil bli utført i biokjemi- og ernæringsenheten til ICDDR,B ved bruk av standardprosedyrer.

Vaksine, administrering og tildeling:

Dukoral. Koleravaksinen, Dukoral er produsert av de svenske bakteriologiske laboratorier (SBL Vaccin AB Stockholm, Sverige). Denne inaktiverte, orale koleravaksinen består av drepte bakterier fremstilt fra individuelle stammer av O1 ElTor og klassisk V. cholerae som inkluderer både LPS og proteinantigener, og inneholder også rekombinant B-underenhet av koleratoksin (rCTB). Én dose vaksine inneholder 1,25 x 1011 drepte hele celler pluss 1 mg rCTB. Umiddelbart før bruk vil individuelle doser av den flytende formen av vaksinen blandes med den rekonstituerte bikarbonatbufferen. For barn vil vaksinen bli suspendert i 20 ml (totalt 4 teskjeer) bikarbonat-sitronsyrebuffer [bufferen tilberedes ved å tilsette 100 ml vann til en pose bikarbonatbuffer (2 g bikarbonat; 750 mg sitronsyre; Oppskrift AB, Stockholm). For voksne vil Dukoral rekonstitueres i 100 ml av bufferen.

Vivotif: Levende, svekket oral tyfusvaksine, Vivotif, inneholder 2-6x109 CFU (koloni-dannende enheter) av S. Typhi Ty21a-stamme (1,2). Berna Biotech Ltd, Berne, Sveits, produserer denne vaksinen. De enterisk belagte tyfusvaksinene er pakket som sett med 3-kapsler. Vaksinekapselen svelges med drikkevann og administreres vekselvis dag, dvs. dag 1, 3 og 5. For immunisering av barn under 5 år planlegger vi å administrere vaksinen i bikarbonatbuffer, slik prosedyren er for barn i reiseklinikker (Sverige og USA). For dette formål åpnes kapselen og innholdet suspenderes i 20 ml bikarbonatbuffer og tas deretter oralt.

Samlet prøvestørrelsesberegninger:

Prøvestørrelsen er estimert for ulike intervensjoner, ved å bruke en ensidig hypotese med 95 % konfidens, en minimum påvisbar gjennomsnittlig forskjell (DMD) på 50 % forbedring i forhold til baseline, justert for rundt 15 % frafall.

I tidligere studier av Dukoral koleravaksine i Bangladesh, svarte 56 % av mottakerbarna i alderen 6 måneder til 2 år med vibriocidale antistoffer; For Vivotif-vaksinedata fra vaksiner i alderen >6 år dokumenterte 67 % serokonversjon. Utvalgsstørrelsene for ulike komponenter i studien er beregnet basert på antakelsen om at 50 % av barna vil svare på Vivotif. Basert på resultatene oppnådd med sinktilskudd på immunresponsen til Dukoral, observerte det en økning i ratene med tilskudd fra 56 % til 79 %, og forutsatt en 30 % økning i responsen på Vivotif (med rundt 15 utmattelsesrater) prøvestørrelsen vil være 75 i hver gruppe (med og uten sink).

Prevalensen av store enteriske parasitter hos barn 2-5 år i urbane Dhaka er rundt 78 %. For å se effekten av antiparasittisk medikamentbehandling før kolera- og tyfusvaksinasjon, vil vi registrere 102 barn i hver gruppe i Dukoral (n=102x2=204) og ytterligere 102 barn i hver gruppe for Vivotif-vaksine (102 x 2 = 204). For hver vaksine vil en gruppe bli behandlet mens en annen ikke blir det. Derfor planlegger vi å studere totalt 408 barn for å bestemme effekten av antiparasittiske medisiner på immunresponsen på orale kolera- og tyfusvaksiner.

For å bestemme effekten av arsen på immunresponsen til Dukoral, antar vi at immunogenisiteten til vaksinen blant barn i det arsen ikke-kontaminerte området vil være 55 % og i det kontaminerte området vil det reduseres til 35 %. For å oppdage denne forskjellen med 95 % sikkerhet og 90 % kraft, estimerte vi en prøvestørrelse på 138 i hvert av de to studieområdene. Med rundt 10 % tap for å følge opp vil den nødvendige prøvestørrelsen være 154. Dermed vil totalt 308 (154 x 2 = 308) barn, i alderen 2-5 år, bli påmeldt.

For å bestemme akutt og minne B- og T-cellerespons på oral koleravaksine, vil studier bli utført på voksne (18-45 år) og barn i forskjellige aldersgrupper (1-5 år). For denne delen av studien vil 25 voksne, 25 småbarn (2-5 år) og 25 barn under to vaksineres. For svar på Vivotif vil vi kun studere voksne (n=25) og småbarn (n-25).

Deltakerne vil bli studert og fulgt opp for T- og B-celleresponser før immunisering, og i tidlig post-immuniseringsperiode (post-7 dager), og på 30 dager og 6, 12 og 24 måneder etter siste dose.

Administrasjon av tilhørende intervensjoner

Effekt av sink på immunresponsene til Vivotif Vi ønsker å studere effekten av sink på immunogenisiteten til oral tyfusvaksine og koleravaksine ved å supplere barn med daglig sinksulfat (20 mg/dag) i to uker før immunisering og frem til siste oppfølging for prøvetaking (n=150).

Effekt av antiparasittmedisiner på immunresponsen mot Vivotif og Dukoral Totalt 408 barn vil bli registrert for å se effekten av antiparasittisk terapi før kolera- og tyfusvaksinasjon, lik kolera og tyfus. For dette formålet vil barn få albendazol (400 mg) og secnidazol (500 mg) en uke før immunisering.

Studer effekten av arsen på immunresponsen til Dukoral Denne studien vil bli utført på barn (2-5 år) i arsenkontaminert område (Shahrasti) og arsenfritt område (Mirpur). Til dette formålet vil totalt 308 barn (154 fra hvert sted) bli registrert og vaksinert med Dukoral. Denne studien vil for første gang sammenligne immunresponser mot en slimhinnevaksine i et område med arsen og lavt arsen. Urin vil bli samlet inn fra alle deltakere før immunisering for å bestemme arsennivåer.

Bestem den akutte og minne B- og T-celleresponsen på oral kolera- og tyfusvaksine hos barn og voksne:

Totalt 150 forsøkspersoner vil bli vaksinert og fulgt opp for T- og B-celleresponser over en periode i løpet av den tidlige post-immuniseringsperioden (7 dager etter-), 30 dager, 6, 12 og 24 måneder senere.