'Pre-Proof of Concept (Pre-POC)' kliniske studier for å optimalisere blymikrobiota-rettet komplementær mat (MDCF)-prototyper for deres evne til å reparere mikrobiota-umodenhet og etablere deres organoleptiske akseptabilitet (MDCF)

Etterforskerne vil gjennomføre 3 Pre-POC-studier blant 12-18 måneder gamle barn med MAM (WLZ <-2 til -3) og stunting (LAZ <-2 til -3) i løpet av omtrent to år.

Studiedesign: Randomisert kontrollert intervensjonsforsøk.

Studiested: Denne studien vil bli utført i Bauniabadh, Mirpur i byen Dhaka, som er et peri-urbant slumområde.

Studiedeltakere: Studiedeltakerne vil være 12-18 måneder gamle barn av begge kjønn med MAM (WLZ: <-2 til -3) og stunting (LAZ: <-2 til -3).

Innledende screening og påmelding: Barn vil bli screenet og registrert ved husholdningsundersøkelse i seksjon 11 av Mirpur av Field Research Assistants (FRA) etter forhåndsspesifiserte inklusjonskriterier. Ved å oppfylle påmeldingskriteriene og etter å ha mottatt samtykke for studiedeltakelse fra foreldre eller foresatte, vil barna med den respektive moren/omsorgspersonen bli registrert og tilfeldig tildelt en av de fire armene i henhold til datagenererte tilfeldige tall ved bruk av permuterte blokker av varierte lengder på fire og tolv for studie 1. På samme måte vil barn og mor/omsorgsperson bli registrert og tilfeldig tildelt en av de tre armene i henhold til datagenererte tilfeldige tall ved bruk av permuterte blokker med blokklengder på tre og ni for henholdsvis studie 2 og 3. Koden for tildelt type MDCF-er vil bli oppbevart i lukkede ugjennomsiktige konvolutter inntil den tildeles et påmeldt barn.

Fôringsøkter: Barna og mødrene/omsorgspersonene vil bli bedt om å komme til ernæringssenteret som er etablert i samfunnet på Mirpur, helst mellom kl. 9.00 og 11.00 og 15.00-17.00 på dag 1. Mødrene vil bli bedt om å ikke gi/tillate mat og morsmelk i de foregående 2 timene av observert måltidstid på dagen for observert fôring. Samme dag på ernæringssenteret vil barnet få tilbud om 25 gram (i to måltider helst mellom kl. 9-11 og 15-17) MDCF etter vilkårlig tildeling. I løpet av fôringstiden vil mødrene bli bedt om å skje mate de respektive forhåndsveide diettene til barna sine inntil hun/han nekter å spise videre, som beskrevet nedenfor. Etter en pause på to minutter vil samme diett bli tilbudt en gang til inntil han/hun nekter igjen. Etter en andre pause på to minutter, vil dietten bli tilbudt en tredje gang inntil den nektes igjen. Etter dette tredje avslaget vil fôringsepisoden anses som "avsluttet".7 Varigheten av fôringen (unntatt de mellomliggende 'hvileperiodene') vil bli registrert med stoppeklokke, og den totale varigheten av fôringen vil bli notert. Dersom barnet krever mer etter å ha fullført all maten, vil hun/han få tilbud om beløpet som ble tilbudt i begynnelsen. Denne fôringsepisoden varer i maksimalt 60 minutter. Målte mengder rent vann vil også bli gitt og mengden vann som tas i løpet av denne 60-minutters måltidsperioden vil bli målt. Fôringsepisoden vil foregå under direkte tilsyn av utdannet studiepersonell. Barn vil bli ansett for å nekte videre inntak hvis de beveger hodet bort fra maten, gråter, klemmer munnen eller biter tennene sammen, eller blir urolige, spytter ut maten eller nekter å svelge.8 Mengden MDCF som faktisk er inntatt vil bli beregnet ved å trekke fra restmengden fra den tilbudte mengden. Forhåndsveide servietter vil bli levert; all mat som er oppblåst, kastet opp eller sølt vil bli vasket, veid og trukket fra mengden som tilbys.

Akseptabilitet vil bli kategorisert som "akseptert ivrig" hvis de spiste mat lett, ikke gjorde noe oppstyr, spyttet ut, kastet opp eller gråt under det observerte måltidet. Barn vil bli kategorisert som 'akseptert, men ikke ivrig' hvis de spiste den tilbudte maten, men enten gjorde oppstyr, spyttet ut, kastet opp eller gråt under det observerte måltidet. Den tredje kategorien vil være barn som ikke vil innta den tilbudte maten i det hele tatt.9

Mengden konsumert mat (g), energi (kcal) og kategori av aksept vil bli analysert. De påmeldte barna vil bli overvåket ved daglige hjemmebesøk av trente feltforskningsassistenter for mulige bivirkninger/uønskede hendelser (f. utslett, urticaria på grunn av matallergi eller signifikante endringer i klinisk status) i en uke. Hvis noen bivirkninger/uønskede hendelser observeres, vil de bli behandlet i henhold til standardbehandlingen gitt ved Dhaka Hospital i icddr,b. Persepsjon og vurdering av organoleptiske egenskaper til de tildelte MDCFene av den respektive mor/omsorgsperson vil også bli vurdert ved å bruke den 7-punkts hedoniske skalaen. Høyere verdi, det vil si 7, vil bli rangert som "like ekstremt" og laveste verdi 1 vil bli rangert som "misliker ekstremt".10

I begynnelsen av studien vil det søkes informasjon om de demografiske kjennetegnene (familienes formue, boligstandard, familiestruktur og foreldreegenskaper etc.), og trente FRA-er vil registrere barnas nakenvekt ved hjelp av en digital vekt med 2 g presisjon (Seca, modell 728, Tyskland), lengde (ved bruk av infantometer, Seca, modell 416, Tyskland), og omkrets på midten av overarmen til nærmeste mm (ved bruk av en ikke-strekkende innsettingstape). Antropometri vil bli utført i henhold til standardprosedyrene og alle målinger vil bli tatt tre ganger og den midterste vil bli registrert. Alle intervensjoner i hver studie vil bli administrert til barn ved Mirpur helseklinikk. Mødre/primær omsorgspersoner vil bli bedt om å opprettholde barnets nåværende kostholds- og ammepraksis.

Pre-POC-studier 1 og 2 vil hver vare 8 uker og ha henholdsvis 4 og 3 armer, med 12-15 barn påmeldt per arm med minimum 10 barn per arm som fullfører studien. Det vil være en 2 ukers innkjøringsperiode for å definere MAZ før behandling, og i tillegg vil enteropatogenbyrden bli vurdert ved PCR-basert måling av et bredt spekter av gastrointestinale patogener i de samme fekale prøvene som brukes til å beregne MAZ-score (disse vil ikke brukes som screeningsverktøy for etterfølgende behandling). Barn vil bli tilfeldig tildelt en av de tre armene. Det vil bli gjort en innsats for å balansere armer med hensyn til kjønn og stratifisere randomiseringen på alder (f.eks. 2 nivåer; 12-15 måneder og >15-18 måneder). Behandlingsfasen vil vare i 4 uker, hvor hvert testprodukt vil bli administrert på testsenteret to ganger daglig, med minst 6 timers mellomrom. Det vil være en 2-ukers post intervensjonsfase hvor 2 ekstra fekale prøver vil bli samlet inn (på slutten av uke 7 og 8) for å vurdere endringer i mikrobiotaen som oppstår etter avsluttet behandling.

Pre-POC-studie 3 vil ha 3 armer. Den vil teste den ledende MDCF identifisert i studie 2 og måle dens effektivitet for å reparere mikrobiota-umodenhet sammenlignet med gjeldende RUSF-standard for omsorg over en 4 ukers intervensjonsperiode. Vi vil undersøke effekten av 1x vs 2x daglig dosering av bly-MDCF på effekten i denne studien og inkluderer også en 4-ukers periode etter intervensjon (med fekal prøvetaking på slutten av uke 7, 8, 9 og 10) til vurdere holdbarheten av endringer i mikrobiota-modenhet etter opphør av intervensjon og retur til hjemmediett.

Avføringsprøvesamling Ukentlig avføringsprøver (1-2g) vil bli samlet inn innen 30 minutter etter produksjon (hjemme og transportert tilbake til icddr,b) ved å bruke N2 tørrforsender prøvesamlingen SOP brukt i den nylige studien av lokale RUTFer for behandlingen av SAM (se vedlegg A). Prøver vil bli lagret ved -80◦C før de sendes til Gordon Lab ved slutten av hver studie for rask analyse av mikrobiotamodenhet (målt før, under og etter avsluttet behandling med hver MDCF-prototype) og PCR-basert vurdering av enteropatogen belastning i fekale prøver (målt før og etter MDCF-behandling). Den relative overfloden av hver av bakteriestammene som var spesifikt målrettet av neste generasjons MDCF vil bli bestemt gjennom analyse av 16S rRNA-datasettene (utført i Gordon Lab og finansiert av det primære BMMI Project POC Phase-tilskuddet)

Foreslåtte Pre-POC-studier

Studie 1: Test 3 prototype MDCF-er og gjeldende ris-linse RUSF-standard for omsorg for MAM for å fastslå effektstørrelsen av hver på MAZ-reparasjon i en 4 ukers 2x/dag intervensjon, med en 2 ukers post-intervensjonsfase for å vurdere holdbarheten av MDCF-induserte endringer i mikrobiotaen:

Arm 1 - Nåværende RUSF brukt til MAM, administrert 2x/dag i 4 uker Arm 2 - Prototype MDCF1, administrert 2x/dag i 4 uker Arm 3 - Prototype MDCF2, administrert 2x/dag i 4 uker Arm 4 - Prototype MDCF3, administrert 2x /dag i 4 uker

Arm 1 - Ris-linsebasert RUSF (rasjonale: referansestandard for omsorg for MAM; ikke designet basert på kunnskap om dens effekter på tarmmikrobiota eller mikrobiotaumodenhet).

Arm 2 - MDCF-prototype med fire komplementære matingredienser pluss melkepulver (rasjonale: bly med bevis fra prekliniske gnotobiotiske modeller for reparasjon av mikrobiotaumodenhet og positive effekter på vekst).

Arm 3 - MDCF-prototype med fire komplementære matingredienser uten melkepulver (rasjonale: avgjør om tilbaketrekking av melk påvirker effekten av de fire komplementære matingredienskombinasjonene på mikrobiota og vertsbiomarkører).

Arm 4 - MDCF-prototype med to komplementære matingredienser (kikerter og soyamel) uten melkepulver (begrunnelse: sammenlign effekten av denne formuleringen med effekten til MDCF-formuleringen som inneholder fire komplementære matingredienser som administreres til gruppe 3).

Avføringsprøvesamling:

Avføringsprøver vil bli samlet inn fra hvert barn ved innskrivning, 1 uke etter innmelding, ved randomisering (2 uker) og ukentlig i intervensjons- og post-intervensjonsfasene.

-Forutsatt 15 studiedeltakere/arm og 4 armer, vil totalt 540 fekale prøver samles inn i Studie1.

Blodprøvesamling:

2 ml blodprøver hver vil bli samlet inn fra hvert barn før intervensjonen og like etter at intervensjonen er fullført.

-Forutsatt 15 studiedeltakere/armer, vil totalt 120 blodprøver bli samlet inn i Studie1.

Studie 2: Velg den mest effektive MDCF fra studie 1 og sammenlign med 2 ekstra MDCF-prototyper med samme design som ble brukt i studie 1:

Arm 1 - 'Vinner' fra studie 2 administrert 2x/dag i 4 uker Arm 2 - Prototype MDCF4 administrert 2x/dag i 4 uker Arm 3 - Prototype MDCF5 administrert 2x/dag i 4 uker

Avføringsprøvesamling:

Avføringsprøver vil bli samlet inn fra hvert barn ved innskrivning, 1 uke etter innmelding, ved randomisering (2 uker) og ukentlig i intervensjons- og post-intervensjonsfasene.

- Forutsatt 15 studiedeltakere/arm og 3 armer, vil totalt 405 fekale prøver samles inn i studie 2.

Blodprøvesamling:

2 ml blodprøver hver vil bli samlet inn fra hvert barn før intervensjonen og like etter at intervensjonen er fullført.

- 15 studiedeltakere/armer, totalt 90 blodprøver vil bli samlet inn i studie 2.

Studie 3:

Velg ledende MDCF fra studie 1, 2 og utfør endelig "bake-off" vs nåværende RUSF, og undersøk også virkningen av 1x mot 2x per dag administrering med en 4 ukers post-intervensjonsperiode for å gi ytterligere informasjon om holdbarheten til MDCF-sponset endringer i mikrobiotaen:

Arm 1 - Nåværende RUSF brukt for MAM 2x/dag i 4 uker etterfulgt av en 4 ukers post-intervensjonsfase Arm 2 - Lead MDCF identifisert i studie 2, 2x/dag i 4 uker etterfulgt av en 4 ukers post-intervensjonsfase Arm 3 - Lead MDCF identifisert i studie 2, 1x/dag i 4 uker etterfulgt av en 4 ukers post-intervensjonsfase

Avføringsprøvesamling:

Avføring vil bli samlet ukentlig fra hver studiedeltaker i løpet av den 8-ukers studien inkludert de 2 ukene før behandling, de fire ukene under behandlingen og de to ukene etter avsluttet behandling (11 prøver/barn).

-Forutsatt 15 studiedeltakere/arm og 3 armer, vil totalt 495 fekale prøver samles inn i studie 3.

Forutsatt en 8-ukers studievarighet (studie 1 og 2) og 8 uker for frakt av fekale prøver til Washington University, ekstraksjon av DNA, PCR-amplifisering av V4-regionen til de bakterielle 16S rRNA-genene, sekvensering av disse amplikonene og dataanalyse, hver studiesyklus fra fullføring av påmelding til fullføring av dataanalyse er forventet å være 16 uker. Med denne syklustiden forventer vi å kunne evaluere kandidat-MDCF-er innen utgangen av juni 2017 og fullføre alle 5 innen utgangen av april 2018, da vil en ledende MDCF-er nomineres til POC-studien.

Informasjon som samles inn vil bli brukt til å velge menneskelige fekale prøver for transplantasjon til bakteriefrie dyr; disse dyrene, som vil bli matet med diettene til deres menneskelige mikrobiotadonorer, vil bli brukt til å karakterisere mekanismene som knytter MDCF-prototyper, tarmmikrobiotaen og vertens fysiologi/metabolisme ytterligere.

Målrettet ultraytelse væskekromatografi-massespektrometri (UPLC-MS) og gasskromatografi-massespektrometri (GC-MS) vil bli brukt til å profilere analytter av spesifikk interesse i plasma- og/eller fekale prøver, inkludert gallesyrer og kortkjedede fettsyrer (SCFAer) ); markører for mitokondriell funksjon (f.eks. β-hydroksybutyrat, acylkarnitiner/acylCoAs, TCA-syklus-mellomprodukter); aminosyrer i fekale prøver [grenkjedeaminosyrer, tryptofan- og tryptofanmetabolitter relatert til vekst og inflammatorisk status, inkludert de som produseres av bakteriell tryptofanmetabolisme (f.eks. indoleddiksyrederivater)].

Blodprøvesamling:

2 mL blodprøver hver vil bli samlet inn fra hvert barn før intervensjonen og like etter at intervensjonen er fullført.15 studiedeltakere / arm og 3 armer, totalt 90 blodprøver vil bli samlet inn i studie 3.

For å konstruere et bibliotek av tarmmikrobiota av friske voksende barn fra samme samfunn, vil en flekkprøve (1-2 g) og flekkblodprøve (2 mL) samles inn fra 30 barn hver i alderen 12-18 år. måneder av begge kjønn, med WLZ og LAZ: >-1. Dette vil kun gjøres etter å ha innhentet samtykke fra studiedeltakerne.

Gjennom vårt første laboratoriearbeid så vel som tidligere studier gjort på gnotobiotiske dyr i Washington University Center for Genome Science har vi ført til at vi foreslår at en kombinasjon av matingredienser (kikerter, soyamel, peanøtt og grønn banan) med eller uten melkepulver vil være verdt å studere med hensyn til kostholdets innvirkning på å stimulere spredning av vekstdiskriminerende mikrobiota samt kostnader og bærekraft.

Studiedeltakere vil bli bedt om å komme til det utpekte fôringssenteret daglig for ernæringsterapi for å unngå problemet med matdeling. De vil få et telefonnummer for å nå klinikkens personale, og et medlem av personalet kan besøke en families husstand for direkte observert ernæringsterapi med forhåndsavtale om nødvendig.

Fem dagers spørreskjemaer om matfrekvens vil bli fylt ut ved påmelding, før randomisering og ukentlig under hele studieperioden.

Utarbeidelse av forskjellige MDCFer:

Tilberedning av komplementære matvarer for pre-POC kliniske studier:

Basert på kompatible kombinasjoner av komplementære matingredienser identifisert i de prekliniske studiene beskrevet ovenfor, vil etterforskerne designe og produsere 5 MDCF-prototyper ved icddr,b Food Processing Laboratory i tilstrekkelige mengder for kliniske studier (3 MDCF-prototyper for studie 1, 2 MDCF-prototyper for Studie 2 og den kvalifiserte MDCF fra Studie 2 for Studie 3). Disse formuleringene vil bli matchet i energitetthet og innhold av mikronæringsstoffer med bruksklare tilskuddsmat (RUSF) som brukes for MAM i Bangladesh og andre land, og vil oppfylle alle andre lokale krav for en komplementær/tilleggsmat for 12-18 måneder gamle barn med MAM og stunting. icddr,b Food Processing Laboratory vil også produsere den gjeldende ris-linser RUSF-standarden for omsorg som brukes til behandling av disse barna for bruk i studie 1 og 3.

Utvikling av produktet

1. Identifikasjon av matingredienser: Lokalt tilgjengelige matingredienser, inkludert de som er identifisert i de prekliniske diettsvingningsstudiene (f.eks. kikerter, soyamel, peanøtter, rå banan, soyaolje, sukker og med og uten melkepulver) vil bli brukt til å produsere prototype MDCF-er.

   MDCF-er vil bli forsterket med en premiks av vitaminer og mineraler for å møte mikronæringsstoffkravene for tilskuddsmat i Bangladesh (se nedenfor).

2. Eksperimenter med oppskriftsutvikling: Den teoretiske formuleringen av MDCF-komponenter skal lages basert på lineær programmering for å identifisere kombinasjonene av ingredienser som vil resultere i de mest næringsrike oppskriftene. Energitettheten til MDCF er målrettet til ~5 kcal/g, og kalorifordelingen er målrettet til å være 45-50 prosent fra fett og 8-12 prosent fra protein. Basert på ekspertuttalelser og konsensus i forskerteamet, skal innholdet av mikronæringsstoffer settes til å dekke 70 prosent av kravene til Non SAM-barn i alderen 12-18 måneder. Eksperimenter for utvikling av oppskrifter og klargjøring av prøver vil bli gjort ved icddr,b Food Processing Laboratory etter en standardisert produksjonsprosedyre for å kontrollere kvaliteten på MDCF fra hver produksjonsbatch og sikre at det ikke oppstår uventet forurensning og tap av næringsstoffer under prosessering. Alle ingrediensene vil bli renset og sortert. Potensielle oppskrifter skal produseres i små partier etter (koking/damping/ steking etter behov for hver av ingrediensene) og ved å blande alle ingrediensene i en elektrisk blender. Ved behov skal konsistensen på oppskriftene justeres ved å variere mengden tørre ingredienser og soyaolje. Videre skal kombinasjonen av mineraler og vitaminer justeres dersom det er ubehagelig smak for tilsetning av høy(e) dose(r) mikronæringsstoffer. En liten mengde (1 prosent) soyalecitin skal tilsettes oppskriften for å forbedre konsistensen og forhindre oljeseparasjon.
3. Vurdering av organoleptiske egenskaper til oppskriftene: De nye oppskriftene vil bli vurdert for utseende, smak, konsistens på diettene og generell smaksgrad ved å bruke 7-punkts hedonisk skala. Høyere verdi, det vil si 7, vil bli rangert som "like ekstremt" og laveste verdi på 1 vil bli rangert som "misliker mest".
4. Studie av problemer med mattrygghet og holdbarhet: Etterforskere vil evaluere stabiliteten til produktet, inkludert mikrobiologisk kvalitet, for å få nøkkelinformasjon som er nødvendig for å sette opp første "best før"-dato og vurdere stabiliteten til vitamin- og mineralinnhold og potensial for oksidasjon. Standard mikrobiologiske tester (totalt levedyktig antall, gjær, muggsopp, koliforme bakterier, Escherichia coli, Bacillus cereus, Staphylococci, Listeria monocytogenes, Cronobacter sakazaki) vil bli utført ved icddr,b Food Safety Laboratory.
5. Fullføring av 5 prototype-MDCF-er for pre-POC-kliniske studier: Basert på alle de ovennevnte kriteriene, vil vårt team av forskere velge 5 MDCF-er for akseptabilitetsstudier. etterforskere vil også estimere kostnaden/kg av ingrediensene til kandidat-MDCF-ene.

Opplæring av feltpersonell Opplæring vil bli gitt til alle feltteammedlemmer om ulike prosedyrer for innsamling av avføringsprøver. Opplæringen vil bli tilrettelagt av kjernegruppen av trenere så vel som etterforskere av studien.

Antropometri:

Barnets alder vil bli verifisert mot dokumentasjon (fødselsattest eller vaksinasjonskort, hvis tilgjengelig) eller omsorgspersonens rapport om barnets fødselsdato. Lengden vil bli målt med et infantometer som er følsomt for 0,1 cm (SECA, modellnr. 4161721009, Hamburg, Tyskland). Kroppsvekten vil bli målt med en balanse som er følsom for 2 g (SECA 7281321009, Hamburg, Tyskland). Lengde-for-alder (LAZ), vekt-for-lengde (WLZ) og Weight-for-Age (WAZ) Z-poeng vil bli beregnet beregnet i henhold til Multisenter Growth Reference Study (MGRS) WHOs vekststandarder 11. Ødem vil bli undersøkt ved å trykke på oversiden av begge føttene i 3 sekunder. Midt-overarmsomkrets (MUAC) vil bli målt med TALC MUAC tape (UK). Standardisering av måleutstyret: Regelmessig standardisering av babyvekten, og lengde/lengdebrettet med kjent vekt og lengde vil bli utført.

Analyser av plasma- og fekale prøver

Plasmaprøver samlet inn denne utforskende pre-POC-studien vil bli sendt til Jeffrey Gordons laboratorium som ligger i Center for Genome Sciences and Systems Biology ved Washington University i St. Louis. Avanserte massespektroskopiske og immunoassaybaserte metoder vil bli brukt for å skaffe ny kunnskap om rollen til tarmmikrobiota umodenhet og effekten av å forsøke akutt reparasjon av denne umodenheten med blymikrobiota-rettet komplementær mat (MDCF) prototyper på biomarkører og mediatorer av sunne vekst.

Denne innledende testen av effekten av MDCF-er på mikrobiota-umodenhet og vertsresponser på kosttilskudd vil gi nøkkeldatasett som vil muliggjøre en kraftberegning for vår planlagte proof of concept-studie i en større populasjon. I den nåværende utforskende pre-POC vil hvert barn i hver gruppe på 12-15 studiedeltakere tjene som hans/hennes egen kontroll. Ytterligere sammenligninger vil bli gjort innenfor og på tvers av de fire behandlingsgruppene (dvs. de som bruker referanse RUSF-standard, og en av tre forskjellige MDCF-formuleringer).

Avføring vil bli samlet ukentlig fra hver studiedeltaker i løpet av den 8-ukers studien inkludert de 2 ukene før behandling, de fire ukene under behandlingen og de to ukene etter avsluttet behandling. I tillegg vil en blodprøve på 2 mL bli tatt like før 4 ukers MDCF-intervensjon startes og akkurat når den 4 uker lange intervensjonen er fullført.

Målrettet ultraytelse væskekromatografi-massespektrometri (UPLC-MS) og gasskromatografi-massespektrometri (GC-MS) vil bli brukt til å profilere analytter av spesifikk interesse i plasma- og/eller fekale prøver, inkludert gallesyrer og kortkjedede fettsyrer (SCFAer) ); markører for mitokondriell funksjon (f.eks. β-hydroksybutyrat, acylkarnitiner/acylCoAs, TCA-syklus-mellomprodukter); aminosyrer i serum pluss fekale prøver [grenkjedeaminosyrer, tryptofan- og tryptofanmetabolitter relatert til vekst og inflammatorisk status, inkludert de som produseres av bakteriell tryptofanmetabolisme (f. indoleddiksyrederivater)].

I tillegg nøkkelmediatorer/biomarkører for lineær vekst (f.eks. veksthormon og IGF-1), energiutnyttelse (insulin, leptin) og beinbiologi [IL-6, osteoprotegerin, det C-terminale peptidet av type I kollagen (CTX) , en markør for osteoklastaktivitet/benresorpsjon), og det aminoterminale propeptidet av Type 1 prokollagen (P1NP, en markør for osteoblastaktivitet/bendannelse)], og systemisk inflammasjon (CRP, AGP) vil kvantifiseres ved bruk av etablert ELISA/ Luminex-analyser.

Informasjon som samles inn vil bli brukt til å velge menneskelige fekale prøver for transplantasjon til bakteriefrie dyr; disse dyrene, som vil bli matet med diettene til deres menneskelige mikrobiotadonorer, vil bli brukt til å karakterisere mekanismene som knytter MDCF-prototyper, tarmmikrobiotaen og vertens fysiologi/metabolisme ytterligere. I tillegg vil disse plasma- og fekale biomarkørene bli brukt til å bestemme funksjonene til våre prekliniske modeller er best korrelert med responser hos barn; denne kunnskapen vil bidra til å informere utformingen av neste generasjons MDCF-prototyper med overlegen effektivitet på vekstresultater.

Eksempelstørrelsesberegning:

Det primære resultatet av denne studien vil være endringen i Microbiota-for-Age Z (ΔMAZ) poengsum etter 4 ukers intervensjon. Vårt tidligere arbeid5 viste at gjennomsnittlig MAZ for 18 måneder gamle barn med MAM var -1,60+ 0,36 (SEM) mens for alderstilpassede friske barn var gjennomsnittlig MAZ -0,52+0,22, med en forskjell mellom gjennomsnitt på 1,08+0,41. Bruke Rs power.t.test-funksjon for en paret t-test (dvs. paring av prøver fra et barn før og etter intervensjon), med og antatt SD på 1 og en ensidig hypotese, vil 15 barn i hver arm gjøre oss i stand til å fange opp en forbedring i MAZ på >0,7 med 80 % kraft og en signifikansgrense på 0,05. Etterforskere forventer derfor å være tilstrekkelig kraftfulle til å trygt oppdage en endring i MAZ av den størrelsesorden som skilte mikrobiotaen til friske barn fra den hos barn med MAM i vår tidligere studie

Dataanalyse :

Dataanalyse vil bli gjort med samme tilnærming som ble brukt for å beregne mikrobiotamodenhet og bruken av disse verktøyene i en tidligere RUTF intervensjonsstudie som behandler barn med SAM ved icddr,b5.

Det primære utfallsmålet i hver studie er den gjennomsnittlige behandlingsinduserte endringen i MAZ-score fra baseline for hver arm i studien. Forskjeller (95 % CI) mellom middel for behandlingsarmene vil bli vurdert ved å bruke enveis ANOVA etterfulgt av Tukeys HSD eller lignende post hoc-test (når det er aktuelt). MDCF-prototypen med den største gjennomsnittlige effektstørrelsen i disse pre-POC-studiene, og akseptable organoleptiske egenskaper vil bli valgt for den oppfølgende POC-kliniske studien for å undersøke kliniske utfall hos barn med post-SAM MAM.