Skuteczność sezonowej chemioprewencji malarii w prowincji Nampula w Mozambiku: hybrydowe badanie wdrożeniowe typu drugiego

W niniejszym badaniu dotyczącym wdrożenia zastosowano podejście oparte na konwergentnych metodach mieszanych. SMC będzie wdrażane w czterech miesięcznych cyklach w okresie od grudnia 2021 r. do lutego 2022 r. Badania będą obejmować następujące elementy:

1. Przeprowadzenie klastrowego, randomizowanego, kontrolowanego badania (cRCT) poprzez bierny nadzór w celu ustalenia potwierdzonych przypadków malarii u dzieci
2. Przeprowadzenie prospektywnego badania kohortowego skuteczności chemioprewencji w celu ustalenia, czy SPAQ zapewnia 28-dniową ochronę przed infekcją i czy stężenie leku i/lub oporność na lek wpływają na czas trwania ochrony
3. Przeprowadzenie badania markerów oporności u dzieci w wieku 3–59 miesięcy w dwóch okręgach badawczych oraz dwóch okręgach objętych standardową interwencją w celu pomiaru zmian w częstości występowania markerów oporności w czasie.

W badaniu zostaną zaangażowane cztery okręgi: dwa okręgi interwencyjne z fazy 1 (Mecubúri i Malema) oraz dwa okręgi, w których nie wdrożono wcześniej SMC (Lalaua i Muecate). Program cRCT zostanie wdrożony wyłącznie w dwóch nowych okręgach. Badanie kohortowe dotyczące skuteczności chemioprewencji zostanie przeprowadzone wyłącznie w jednym z dwóch nowych okręgów, które zostaną wybrane na podstawie wykonalności operacyjnej. Szacunkowa populacja docelowa SMC w badanych powiatach to 114 000 dzieci w wieku 3-59 miesięcy.

Metody

1. Randomizowane badanie kontrolowane klastrowo (cRCT) Aby ocenić skuteczność SMC przy użyciu randomizowanego badania kontrolnego klastrów (cRCT) w dwóch okręgach prowincji Nampula.

   Projekt badania i dobór próby Skuteczność SPAQ (przy założeniu zamiaru leczenia) w zapobieganiu klinicznie istotnym przypadkom malarii u dzieci w wieku od 3 do 59 miesięcy w tym środowisku zostanie zbadana za pomocą cRCT.

   Badanie to będzie składać się z dwóch części: jednej kontrolnej i jednej interwencyjnej. Od opiekunów uzyskana zostanie świadoma zgoda na udział dzieci w badaniu. Klastry zostaną wybrane do ramienia interwencyjnego na poziomie wspólnot lub społeczności. Badanie będzie miało 80% szans na wykrycie, co jest istotne na poziomie 5% przy użyciu testu dwustronnego, 40% zmniejszenia częstości występowania (w oparciu o założenie, że skuteczność SPAQ w północnym Mozambiku, gdzie częstość występowania alleli oporności u krążących pasożytów jest wysoka, o połowę niższa niż w badaniach przeprowadzonych w Afryce Zachodniej). Zakłada się, że w przypadku braku SMC u uczestników badania wystąpiłoby 0,2 epizodu klinicznego na dziecko w sezonie o wysokiej transmisji (odpowiadającym rundzie SMC) o nasileniu wystarczającym do zgłoszenia się do placówki opieki zdrowotnej. Obliczenie wielkości próby dla testu chi-kwadrat porównującego dwie niezależne proporcje w randomizowanym projekcie klastrów z proporcją próbki o oczekiwanym wyniku: 0,80; Moc statystyczna: 80%; Poziom ufności: 95% (α=0,05); Zakładany odsetek dzieci, u których w trakcie obserwacji rozwinął się potwierdzony przypadek malarii: Ramię interwencyjne: 0,2; Ramię kontrolne: 0,12 (odpowiadające działaniu ochronnemu 40%); Odsetek dzieci w ramieniu kontrolnym: ramię interwencyjne (współczynnik K): 1,5; Zakładana korelacja wewnątrzklastrowa (ICC) wyników malarii: 0,23; Wybrany rozmiar klastra: 15; Szacunkowa całkowita wymagana wielkość próby: n = 2850, z czego 1710 w grupie kontrolnej i 1140 w ramionach interwencyjnych; Szacunkowa całkowita liczba skupień: n = 190, w tym 114 w ramionach kontrolnych i 76 w ramionach interwencyjnych. W sumie 76 społeczności zostanie wybranych losowo z listy wszystkich społeczności z prawdopodobieństwem proporcjonalnym do wielkości populacji i włączonych do części interwencyjnej. Następnie spośród pozostałych zostanie losowo wybranych 114 społeczności, które zostaną włączone do ramienia kontrolnego. Wszystkie kwalifikujące się dzieci na obszarach objętych interwencją otrzymają SMC zgodnie ze standardowym protokołem. We wszystkich obszarach wybranych do włączenia do części kontrolnej i interwencyjnej z listy gospodarstw w każdej społeczności zostanie wybranych losowo 15 gospodarstw domowych. W każdym gospodarstwie domowym spośród dzieci kwalifikujących się zostanie losowo wybrane jedno kwalifikujące się dziecko i włączone do badania. Operat losowania uczestników został zaprojektowany tak, aby zapewnić ogólną efektywność badania pod względem liczby klastrów, ogólnej wielkości próby i liczby społeczności otrzymujących SMC. Wskaźniki ataków w okręgach interwencyjnych i kontrolnych zostaną porównane, aby upewnić się, że są podobne w wybranych obszarach interwencyjnych i kontrolnych. W ramieniu kontrolnym gospodarstwa domowe zostaną losowo wybrane do próby przez badaczy z wybranych społeczności, a w każdym gospodarstwie domowym zostanie losowo wybrane jedno kwalifikujące się dziecko. Po wyrażeniu zgody przez opiekunów dzieci zostaną zrekrutowane i przeprowadzony zostanie krótki kwestionariusz wyjściowy w celu zebrania indywidualnych danych o każdym dziecku i potwierdzenia jego uprawnień. W części interwencyjnej badacz będzie podążał za parą dystrybutorów społecznych podczas administrowania SMC. Gospodarstwa domowe w wybranych społecznościach zostaną losowo wybrane spośród gospodarstw domowych odwiedzonych przez dystrybutorów. Przed zastosowaniem SMC i uzyskaniem zgody zostanie zrekrutowane jedno kwalifikujące się dziecko i przeprowadzony zostanie krótki kwestionariusz bazowy w celu zebrania indywidualnych danych i potwierdzenia ich uprawnień. Zostaną pobrane próbki krwi, a następnie zmierzone stężenie hemoglobiny za pomocą aparatu Hemocue. Dzieci zakwalifikowane do badania zgłaszające się do kliniki zostaną zidentyfikowane na podstawie informacji znajdujących się w ich kartach rejestracyjnych SMC, a dane dotyczące wizyt w klinikach, w tym podejrzeń przypadków malarii i wyniki szybkich testów diagnostycznych (RDT), zostaną dopasowane do podstawowych danych z kwestionariusza w celu zbudowania bazy danych do analizy . Data wizyty w klinice i potwierdzenie przypadków malarii za pomocą szybkich testów diagnostycznych zostaną zarejestrowane, aby umożliwić obliczenie czasu obserwacji i czasu do wystąpienia zdarzeń malarycznych w celu dopasowania modelu regresji proporcjonalnych hazardów Coxa.

2. Badanie kohortowe skuteczności chemioprewencji Celem tego elementu badania jest ustalenie, czy obecne schematy dawkowania sulfadoksyny, pirymetaminy i amodiachiny podawane podczas SMC dostatecznie chronią przed zakażeniem Plasmodium falciparum u dzieci w wieku od 3 do 59 miesięcy przez 28 dni. Projekt badania jest podobny do tego, co zaproponowano jako standardowy protokół badania skuteczności chemioprewencji (CPES). Celem jest nie tylko zbadanie, czy ma miejsce niepowodzenie chemioprewencji, ale czy jest to wynikiem nawracających infekcji, nowych infekcji lub podania zbyt małej dawki. Zgodnie ze standardowym protokołem CPES, zarówno grube rozmazy malaryczne, jak i suche plamy krwi (DBS) będą pobierane w dniu 0, dniu 2, dniu 7, dniu 14, dniu 21 i dniu 28 po podaniu pierwszej trzydniowej dawki leku SPAQ, który będzie podawany w ramach terapii bezpośrednio obserwowanej (DOT). Oprócz tego, co proponuje standardowy protokół CPES, wszystkie próbki DBS w dniu 0 i 28 zostaną przetworzone w celu ustalenia szacunków występowania parazytemii o niskiej gęstości za pomocą jakościowej reakcji łańcuchowej polimerazy (qPCR). Jeśli istnieje wystarczająca ilość DNA, porównane zostaną genotypy qPCR z dnia 0 i dnia 28. Jeśli u dzieci zostanie stwierdzone zakażenie malarią, obecność tego samego haplotypu będzie wskazywać na nawracającą infekcję. Jeżeli obecne są różne haplotypy, wskazywałoby to na nową infekcję po podaniu SPAQ. Metodologia qPCR ma na celu amplifikację wyłącznie pasożytów, które świeżo wyłoniły się z wątroby. Wyniki DBS będą również przetwarzane w celu szacowania parazytemii i genotypowania w dniach 2, 7, 14 i 21, jeśli gruby wymaz dziecka w tych dniach był dodatni lub, retrospektywnie, jeśli kolejne DBS dały wynik pozytywny pod względem Plasmodium falciparum. DBS zostanie również pobrany, gdy dziecko będzie miało gorączkę i pozytywny wynik malarii w szybkim teście diagnostycznym (RDT). Przeprowadzi się również ocenę poziomu leku, ocenę pasożytów metodą qPCR i genotypowanie. Zakładając, że pobranie próbek od 494 dzieci z przełomowym współczynnikiem infekcji wynosi 3%, uzyska się 95% przedział ufności wynoszący od 1,7% do 4,9%. Za właściwe uznaje się założenie 99% wskaźnika odpowiedzi i 1% strat w przypadku obserwacji kontrolnej próby obejmującej 500 dzieci. Nakłucia palców będą wykonywane przez przeszkolone pielęgniarki lub personel medyczny zarówno w przypadku grubych rozmazów krwi, jak i DBS. Dawka, masa ciała, wiek, długość obwodu połowy ramienia, temperatura w bębenku, lokalizacja, godzina i data będą rejestrowane dla każdego dziecka w dniu 0 oraz we wszystkich kolejnych punktach czasowych w dniach 2, 7, 14, 21 i 28, kiedy zostaną wykonane kolejne slajdy i DBS. Gęste rozmazy krwi i DBS zostaną przygotowane do obróbki przez przeszkolonego technika laboratoryjnego. Wszystkie grube rozmazy i DBS zostaną przesłane do odpowiedniego laboratorium o wysokiej czułości i możliwościach farmakologicznych w zakresie mikroskopii i analiz qPCR. Kwestionariusz sprawdzający, czy dziecko otrzymało inne leczenie lub doświadczyło jakiejkolwiek choroby od czasu podania SPAQ, będzie podawane jednocześnie przy każdym pobraniu próbki. Opiekunowie będą przypominani podczas każdej wizyty w gospodarstwie domowym, aby w przypadku gorączki dziecka zwrócili się o pomoc do placówki służby zdrowia lub do pracownika służby zdrowia. Zostanie wprowadzony system rejestrowania wyników RDT i wszelkich otrzymanych zabiegów. W 28. dniu osoby zbierające dane przeprowadzą również kwestionariusz do każdego opiekuna, aby poznać historię chorób dziecka w trakcie trwania badania. Laboratorium prześle przetworzone dane z powrotem do Konsorcjum Malaria, gdzie zostaną przeanalizowane odpowiednie rozkłady i proporcje mutacji, porównując skuteczność parazytologiczną pomiędzy grupami mutacji. Stężenia leku będą analizowane jako kohorta za pomocą średniej, mediany i odchylenia standardowego i określają wszelkie korelacje z wynikami leczenia, w szczególności stężeniami leku w dniu 7. Dodatni wynik w dniu 28 zostanie skorelowany z genotypem oporności na leki przeciwmalaryczne.
3. Badanie markerów oporności Celem tej części badania jest dalsze monitorowanie częstości występowania oporności SP i AQ oraz każdego wzrostu częstości występowania oporności po jednej corocznej rundzie SMC (w dwóch nowych okręgach objętych badaniem fazy 2) lub dwóch corocznych rundach SMC (w dwa okręgi fazy 1) oceniane za pomocą markerów molekularnych w populacji. Konkretnym celem jest wykrycie chorobowości w czasie u odsetka dzieci z objawami RDT zamieszkujących powiaty, w których wdrażana jest SMC, które są nosicielami pasożytów z mutacjami, w porównaniu do dzieci żyjących w podobnych powiatach bez SMC. Tendencje oporności SP i AQ będą monitorowane w dwóch pierwotnych okręgach interwencyjnych, a także w dwóch okręgach badawczych. Przekrojowe badanie w placówce służby zdrowia zostanie przeprowadzone przed wdrożeniem projektu SMC (linia bazowa) i po jednej pełnej rundzie dystrybucji SMC (linia końcowa). Monitorowanie częstości występowania alleli związanych z opornością na leki odbywa się zgodnie ze standardowym protokołem poprzez pobranie próbek od dzieci z objawami i posiadających dowody zakażenia. Pobieranie próbek odbywać się będzie w czterech wybranych zakładach opieki zdrowotnej I stopnia w każdym badanym okręgu. Kluczowymi markerami, które należy monitorować, są: reduktaza dihydrofolianowa (dhfr): kodony 108, 51, 59 i 164; syntetaza dihydropteoranu (dhps): kodony 431, 437, 540, 581 i 613; Gen transportera oporności na chlorochinę Pf (pfcrt): kodony 72-76; Gen 1 oporności wielolekowej Pf (pfmdr1): kodony 86, 184 i 1246 oraz plazmepsyna 2 (plm2). Wielkość próby do badania została określona przy użyciu protokołu Światowej Organizacji Zdrowia dotyczącego badania skuteczności leków w celu oszacowania zmian w częstości występowania markerów oporności SP i AQ z wystarczającą precyzją, aby zapewnić, że nie nastąpił istotny wzrost, przy jednoczesnym posiadaniu odpowiedniej mocy w celu wykrycia zmian, jeśli one wystąpią. Oczekuje się, że próba 300 dzieci na okręg (po 150 na linii podstawowej i końcowej) da 90% mocy do wykrycia różnicy na poziomie 5% między linią bazową a końcową. Całkowita wielkość próby wyniesie zatem 1500, przy czym próbka zostanie pobrana od 750 dzieci zarówno na początku, jak i na końcu badania.