Badania odpowiedzi immunologicznej na szczepionki podawane doustnie w krajach rozwijających się

Projekt i metody badawcze

Miejsca szczepionek i ogólny projekt badania:

Mirpur. Badania szczepionek zostaną przeprowadzone w terenie w Mirpur, w miejskiej Dhace, gdzie w ciągu ostatnich 15 lat prowadzone są badania nad cholerą doustną, ETEC i rotawirusami, a także badania pełzakowicy. W przypadku szczepionki Dukoral uczestnikom badania zostaną podane dwie dawki w odstępie 14 dni. W przypadku Vivotif podawane będą 3 dawki co drugi dzień tj. 1, 3 i 5 lub w dwóch dawkach w odstępie 28 dni.

Próbki krwi i kału będą pobierane przed szczepieniem i 7 dni po przyjęciu każdej dawki szczepionki przeciw cholerze i 7 dni po przyjęciu ostatniej dawki szczepionki przeciw durowi brzusznemu, a objętości do badań immunologicznych zostały opisane w załączniku 2. Uczestnikom nie wolno jeść ani pić na godzinę przed i godzinę po przyjęciu szczepionki. Aby ocenić wpływ cynku na odpowiedź immunologiczną na szczepionkę przeciw durowi brzusznemu u małych dzieci, suplementacja zostanie rozpoczęta 2 tygodnie przed podaniem pierwszej dawki i będzie kontynuowana do 21 dni po ostatniej (trzeciej) dawce szczepionki przeciw durowi brzusznemu (tj. 40 dni).

Stężenia cynku w surowicy zostaną określone tylko na początku badania. Krew żylna zostanie pobrana do pojemników próżniowych wolnych od pierwiastków śladowych, które zostaną umieszczone w lodzie do czasu przybycia do laboratorium ICDDR,B tego samego dnia.

Badania szczepionek na obszarze skażonym arszenikiem w Shahrasti:

Shahrasti thana z populacją około 200 000 znajduje się około 40 kilometrów od Matlab i jest dobrze połączona drogami z Comilla, Chandpur i Dhaka. Według BAMWSP (Bangladesh Arsenic Mitigation Water Supply Project) wody gruntowe w Shahrasti Thana są silnie zanieczyszczone arsenem; zgłasza się, że około 99% studzienek probówek zostało skażonych (50 mikrogramów/l). BAMWSP i DGHS zidentyfikowały już 3000 pacjentów ze zmianami skórnymi odpowiadającymi toksyczności arsenu i reprezentują obszar o drugiej największej liczbie zmian skórnych wywołanych arsenem w Bangladeszu. We współpracy z ICDDR, B, University Chicago i Columbia University wspólnie prowadzą obszerną obserwację podłużną i badanie kliniczne pacjentów ze zmianami skórnymi wywołanymi arszenikiem. Celem tego dużego badania jest zmniejszenie raka skóry poprzez ocenę klinicznych i biochemicznych markerów. Planujemy zbadać reakcje dzieci w tych miejscach na Dukoral, korzystając z infrastruktury i obiektów z trwających badań. Badania immunogenności zostaną przeprowadzone jak opisano wcześniej. Planujemy uodpornić 102 dzieci w wieku 2-5 lat dwiema dawkami szczepionki Dukoral w odstępie 14 dni. Taka sama liczba dzieci zostanie przebadana na obszarze, o którym wiadomo, że ma niski poziom arsenu, na polu Mirpur w mieście Dhaka. Będzie to pierwsze badanie porównujące reakcje immunologiczne na szczepionkę śluzówkową na obszarach podatnych na arsen i na obszarach o niskim poziomie arsenu.

Świadoma zgoda i wybór uczestników badania do badań szczepionek:

Dobrowolna pisemna zgoda rodzica/opiekunów zostanie uzyskana na udział dzieci, w tym na ich szczepienie oraz pobieranie krwi i kału do różnych badań (Załączniki). Zdrowe dzieci (1-5 lat) i dorośli (18-45 lat) zarówno mężczyźni, jak i kobiety, mieszkający na polu Mirpur, którzy nie są obecnie zapisani do żadnego innego badania naukowego, prowadzonego przez ICDDR,B lub inną organizację, zostaną sprawdzone i zarejestrowane pod warunkiem spełnienia kryteriów kwalifikacyjnych. Podobne procedury zostaną zastosowane w przypadku części badania Dukoral, które zostanie przeprowadzone w Shahrasti.

Już wcześniej doświadczyliśmy, że co najmniej 60% rodzin zgadza się na udział swoich dzieci w badaniach naukowych. Potencjalni uczestnicy tego badania zostaną dokładnie zbadani i ocenieni przez lekarza przed włączeniem do badania. Zostanie uzyskana szczegółowa historia ich poprzednich szczepień, a ich stan odżywienia i przebyta choroba (jak opisano poniżej), która może zagrozić układowi odpornościowemu i pochodzeniu rodzinnemu itp., zostaną rozważone przed włączeniem do badania. Uczestnicy powinni być wolni od wszelkich chorób przewlekłych lub niedawno przebytych, które mogą upośledzać układ odpornościowy, w tym zmian skórnych związanych z arszenikiem u dzieci w Shahrasti, gdzie oceniana byłaby tylko szczepionka Dukoral.

Dzieci również zostaną wykluczone, jeśli mają: (i) przewlekłe zaburzenia żołądkowo-jelitowe w wywiadzie; (ii) choroba biegunkowa w ciągu ostatnich 2 tygodni (biegunka zdefiniowana jako oddanie 3 lub więcej nienormalnie luźnych lub wodnistych stolców w ciągu 24 godzin; (iii) jakakolwiek choroba przebiegająca z gorączką w poprzednim tygodniu; (iv) inna choroba przewlekła; (v) ) historia otrzymywania antybiotyków w ciągu ostatnich 7 dni oraz (vi) ciężkie niedożywienie białkowo-energetyczne (PEM). Stan odżywienia dzieci zostanie oceniony za pomocą pomiarów antropometrycznych (waga do wieku i waga do długości/wzrostu); dzieci poniżej -2 SD dla wagi dla wzrostu/długości mediany NCHS nie zostaną zapisane. Podobnie dzieci, które otrzymywały cynk w ciągu ostatnich dwóch miesięcy, również nie będą rekrutowane.

Podstawowe oceny laboratoryjne:

Kał: Badanie mikroskopowe i posiew w celu izolacji i identyfikacji patogenów jelitowych, w tym ETEC. V. cholerae i S.Typhi będą wykonywane przez cztery dni przed szczepieniem. Dzieci, u których wyizolowano którykolwiek z tych patogenów z próbki kału, nie zostaną zaszczepione, ponieważ mogą zakłócić ocenę odpowiedzi na szczepionkę. W przypadku przeprowadzenia szczepienia na drugą dawkę szczepionki (14 dni po pierwszej dawce) dzieci z gorączką lub biegunką zostaną wykluczone z badania.

W przypadku badań związanych z arsenem mocz będzie zbierany i przechowywany w celu oceny poziomu arsenu. Zostanie to przeprowadzone w Dziale Biochemii i Żywienia ICDDR, B przy użyciu standardowych procedur.

Szczepionka, podanie i przydział:

Dukoral. Szczepionka cholery Dukoral jest produkowana przez Szwedzkie Laboratoria Bakteriologiczne (SBL Vaccin AB Sztokholm, Szwecja). Ta inaktywowana doustna szczepionka przeciw cholerze składa się z zabitych bakterii przygotowanych z poszczególnych szczepów O1 ElTor i klasycznej V. cholerae, które zawierają zarówno antygeny LPS, jak i białkowe, a także zawiera rekombinowaną podjednostkę B toksyny cholery (rCTB). Jedna dawka szczepionki zawiera 1,25 x 1011 zabitych całych komórek plus 1 mg rCTB. Bezpośrednio przed użyciem poszczególne dawki płynnej postaci szczepionki zostaną zmieszane z odtworzonym buforem wodorowęglanowym. Dla dzieci szczepionka zostanie zawieszona w 20 ml (łącznie 4 łyżeczki) buforu wodorowęglanowo-kwasowo-cytrynowego [bufor przygotowuje się dodając 100 ml wody do saszetki buforu wodorowęglanowego (2 g wodorowęglanu; 750 mg kwasu cytrynowego; Przepis AB, Sztokholm). W przypadku dorosłych Dukoral należy rozpuścić w 100 ml buforu.

Vivotif: Żywa, atenuowana doustna szczepionka przeciw durowi brzusznemu, Vivotif, zawiera 2-6x109 CFU (jednostek tworzących kolonie) szczepu S. Typhi Ty21a (1,2). Firma Berna Biotech Ltd, Berno, Szwajcaria, produkuje tę szczepionkę. Szczepionki przeciw durowi brzusznemu z otoczką dojelitową pakowane są w zestawy po 3 kapsułki. Kapsułkę ze szczepionką należy połykać, popijając wodą do picia i podawać co drugi dzień, tj. w dniach 1, 3 i 5. W celu uodpornienia dzieci do 5 roku życia planujemy podawać szczepionkę w buforze wodorowęglanowym, tak jak to jest w przypadku dzieci w klinikach podróżniczych (Szwecja i USA). W tym celu kapsułkę otwiera się i zawartość zawiesza w 20 ml buforu wodorowęglanowego, a następnie przyjmuje doustnie.

Ogólne obliczenia wielkości próby:

Wielkość próby oszacowano dla różnych interwencji, stosując jednostronną hipotezę z 95% pewnością, minimalną wykrywalną średnią różnicą (DMD) wynoszącą 50% poprawę w stosunku do wartości wyjściowej, skorygowaną o około 15% przypadków rezygnacji.

We wcześniejszych badaniach nad szczepionką Dukoral cholery w Bangladeszu, 56% biorców dzieci w wieku od 6 miesięcy do 2 lat odpowiedziało przeciwciałami wibrobójczymi; W przypadku szczepionki Vivotif dane dotyczące szczepionek w wieku >6 lat udokumentowały 67% serokonwersję. Liczebność próby dla różnych elementów badania została obliczona na podstawie założenia, że ​​50% dzieci zareaguje na Vivotif. Na podstawie uzyskanych wyników suplementacji cynku dotyczących odpowiedzi immunologicznej na szczepionkę Dukoral, zaobserwowanego wzrostu wskaźników z suplementacją z 56% do 79% i przy założeniu 30% wzrostu odpowiedzi na preparat Vivotif (z około 15 współczynnikami ścierania), wielkość próby wyniesie 75 w każdej grupie (z cynkiem i bez cynku).

Częstość występowania głównych pasożytów jelitowych u dzieci w wieku 2-5 lat w miejskiej Dhace wynosi około 78%. Aby zobaczyć efekty terapii lekami przeciwpasożytniczymi przed szczepieniem przeciwko cholerze i tyfusowi, zapiszemy 102 dzieci w każdej grupie szczepionki Dukoral (n=102x2=204) i kolejne 102 dzieci w każdej grupie do szczepionki Vivotif (102 x 2 = 204). W przypadku każdej szczepionki jedna grupa będzie leczona, a inna nie. Dlatego planujemy przebadać łącznie 408 dzieci w celu określenia wpływu leków przeciwpasożytniczych na odpowiedź immunologiczną na doustne szczepionki przeciw cholerze i durowi brzusznemu.

Aby określić wpływ arsenu na odpowiedź immunologiczną na szczepionkę Dukoral, zakładamy, że immunogenność szczepionki wśród dzieci na obszarze nieskażonym arszenikiem wyniesie 55%, a na obszarze skażonym obniży się do 35%. Aby wykryć tę różnicę z 95% pewnością i 90% mocą, oszacowaliśmy wielkość próby na 138 w każdym z dwóch obszarów badawczych. Przy około 10% stratach do obserwacji wymagana wielkość próby wyniesie 154. Tym samym zapisanych zostanie łącznie 308 (154 x 2 = 308) dzieci w wieku od 2 do 5 lat.

W celu określenia ostrej i pamięciowej odpowiedzi limfocytów B i T na doustną szczepionkę przeciw cholerze zostaną przeprowadzone badania u dorosłych (18-45 lat) i dzieci w różnych grupach wiekowych (1-5 lat). W tej części badania zostanie zaszczepionych 25 dorosłych, 25 małych dzieci (2-5 lat) i 25 dzieci poniżej drugiego roku życia. W przypadku odpowiedzi na Vivotif będziemy badać tylko osoby dorosłe (n=25) i małe dzieci (n-25).

Uczestnicy będą badani i obserwowani pod kątem odpowiedzi limfocytów T i B przed immunizacją i we wczesnym okresie po immunizacji (po 7 dniach) oraz 30 dni i 6, 12 i 24 miesięcy po ostatniej dawce.

Administracja powiązanych interwencji

Wpływ cynku na odpowiedź immunologiczną na szczepionkę Vivotif Chcielibyśmy zbadać wpływ cynku na immunogenność doustnej szczepionki przeciw durowi brzusznemu i szczepionce przeciw cholerze poprzez codzienne podawanie dzieciom siarczanu cynku (20 mg/dzień) przez dwa tygodnie przed szczepieniem i do ostatnia kontrola w celu pobrania próbki (n=150).

Wpływ leków przeciwpasożytniczych na odpowiedź immunologiczną na szczepionki Vivotif i Dukoral Łącznie 408 dzieci zostanie włączonych do badania efektów terapii przeciwpasożytniczej przed szczepieniem przeciwko cholerze i durowi brzusznemu, cholery i durowi brzusznemu. W tym celu dzieci otrzymają albendazol (400 mg) i seknidazol (500 mg) na tydzień przed szczepieniem.

Badanie wpływu arsenu na odpowiedź immunologiczną na szczepionkę Dukoral Badanie to zostanie przeprowadzone na dzieciach (2-5 lat) na obszarach skażonych arsenem (Shahrasti) i wolnych od arsenu (Mirpur). W tym celu łącznie 308 dzieci (154 z każdego ośrodka) zostanie zapisanych i zaszczepionych szczepionką Dukoral. W badaniu tym po raz pierwszy porównane zostaną odpowiedzi immunologiczne na szczepionkę śluzówkową na obszarach podatnych na arsen i na obszarach o niskim poziomie arsenu. Mocz zostanie pobrany od wszystkich uczestników przed szczepieniem w celu określenia poziomu arsenu.

Określenie ostrej i pamięciowej odpowiedzi limfocytów B i T na doustną szczepionkę przeciw cholerze i durowi brzusznemu u dzieci i dorosłych:

Łącznie 150 osobników zostanie zaszczepionych i poddanych obserwacji pod kątem odpowiedzi limfocytów T i B we wczesnym okresie po immunizacji (7 dni po immunizacji), 30 dni, 6, 12 i 24 miesiące później.