Молекулярный надзор за малярией в Мозамбике (Этап 2) (GenMoz2)

Целью этого проекта является усиление и масштабирование молекулярного эпиднадзора за малярией (MMS) в Мозамбике для качественной, своевременной и надлежащей оптимизации выгод для общественного здравоохранения от стратегии NMCP 2023-2030 как упреждающим, так и адаптивным образом, выбирая комбинации вмешательства, которые максимизируют воздействие на индивидуальном и общественном уровне. КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ и ожидаемые результаты программы:

ЦЕЛЬ 1: Отслеживание биологических угроз текущим стратегиям NMCP в режиме реального времени:

Устраните диагностические неудачи, включая делеции генов в мишенях ДЭТ (HRP2/3) или инфекции, не связанные с falciparum. Программные воздействия включают обновление протоколов ДЭТ на основе пороговых значений распространенности делеций pfhrp2/3 или видов, не относящихся к falciparum.

Оцените терапевтическую резистентность с помощью молекулярных маркеров резистентности к АКТ первого ряда и при поддержке исследований терапевтической эффективности (TES), отличая рецидивы от новых инфекций для информирования об оценке эффективности и мерах сдерживания.

Выявление источников передачи на местном и национальном уровне посредством генетической классификации случаев и мониторинга вспышек, усиления целевых мер и динамики источник-поглотитель.

Улучшите идентификацию видов Anopheles и характеристику структуры популяции, чтобы повысить эффективность борьбы с переносчиками за счет точного видообразования с помощью векторного молекулярного надзора (VMS).

ЦЕЛЬ 2: Разработка инструментов для принятия решений о ценности альтернативных противомалярийных подходов:

Оценить новые методы химиопрофилактики путем оценки маркеров устойчивости к профилактическим противомалярийным препаратам (SP, AQ, DHAp для IPTp, PMC, SMC, MDA) и смоделировать их влияние при различных сценариях устойчивости.

Используйте эпиднадзор на основе ДРП для обоснования решений о вмешательстве на основе динамики передачи малярии и мониторинга эффективности текущих вмешательств.

Каталогизируйте варианты ускользнувших вакцин, чтобы предвидеть проблемы с эффективностью вакцин после их внедрения.

Оценить влияние диверсификации схем АКТ на возникающую устойчивость к противомалярийным препаратам с помощью анализа молекулярных маркеров.

Проводить надзор за генетическим разнообразием паразитов для адаптации стратегий вмешательства на субнациональном уровне.

ЦЕЛЬ 3: Увеличить производство и использование показателей MMS для информирования процесса принятия решений:

Оптимизируйте процедуры MMS, чтобы максимально эффективно использовать данные GenMoz2 за счет усовершенствованных стратегий выборки и инструментов сбора оцифрованных данных.

Улучшите обмен данными и их полезность для упрощения принятия решений с помощью генетических информационных панелей и интеграции в обсуждения технических групп NMCP.

Повышение уровня владения NMCP данными MMS посредством инициатив по обучению и интеграции в национальное стратегическое планирование.

Свяжите MMS с более широкими системами наблюдения, клиническими испытаниями и мероприятиями, чтобы повысить контекстуальную актуальность и эффективность.

СТРУКТУРА, ОЦЕНЕННАЯ НА РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Результаты

   Чтобы использовать геномику малярии для оптимизации стратегии NMCP 2023-2030, этот проект будет сосредоточен на достижении трех основных результатов (PO) и пяти промежуточных результатов (IO):

   PO 1: Отслеживание биологических угроз для текущих стратегий NMCP: Укрепить MMS для обнаружения новых вариантов и улучшения развертывания мер вмешательства.

   План 2: Руководящие решения относительно ценности альтернативных противомалярийных подходов: разработать инструменты для новых приложений MMS и создать тщательно подобранный каталог последовательностей.

   План 3: Увеличение производства и использования показателей MMS для информирования процесса принятия решений: Расширение производства, обмена и интеграции MMS в глобальный процесс принятия решений в области здравоохранения.

2. Результаты и методология:

Пять направлений работы будут способствовать достижению этих результатов, способствуя комплексному контролю и усилиям по ликвидации малярии в Мозамбике.

Рабочий поток 1. Выборка В предыдущем проекте (GenMoz1) мы разработали оптимальную схему выборки для MMS14. В рамках текущего проекта мы будем использовать многокластерное вероятностное обследование медицинских учреждений (HFS) для обнаружения делеций pfhrp2/3 и маркеров противомалярийной устойчивости, стремясь собрать 2840 биологических образцов. Эта стратегия выборки будет корректироваться в зависимости от изменений распространенности маркеров с течением времени. Мы также проведем плотный отбор проб в районах, подлежащих ликвидации, и возьмем пробы у беременных женщин во время их первого визита в ДРП, чтобы отслеживать тенденции малярии и предоставлять дополнительные биологические образцы на MMS.

Обследования медицинских учреждений будут включать сбор засохших капель крови от 60 случаев малярии, подтвержденных с помощью ДЭТ, на одно учреждение в 10 провинциях с целью сбора высококачественных данных о последовательностях. Для эпиднадзора будет использоваться вероятностный подход к выбору медицинских учреждений с упором на регионы с высокой посещаемостью. Это позволит нам обнаружить маркеры устойчивости с высокой статистической мощностью.

Мы будем осуществлять целевой отбор проб в дозорных медицинских учреждениях в четырех районах, где проводятся исследования терапевтической эффективности (ИЭТ), собирая образцы у детей с неосложненной малярией, вызванной P. falciparum. Эпиднадзор на базе ДРП будет отслеживать малярию во время первых посещений ДРП, чтобы оценить влияние вмешательств на передачу инфекции и помочь в информировании стратегий общественного здравоохранения.

Плотный отбор проб в районах с низким уровнем передачи позволит выявить источники передачи, отслеживать вспышки и моделировать мелкомасштабную динамику передачи. Также будут собраны образцы для надзора за комарами-переносчиками (VMS), чтобы понять разнообразие видов Anopheles и передачу малярии.

Меры контроля качества включают использование планшетов Redcap для сбора данных, регулярную проверку данных и систематическое хранение образцов в CISM для поддержания целостности ДНК. Каскадная структура будет визуально отслеживать прогресс, обеспечивая качество и полноту данных с помощью внутренней панели ShinyDashboard.

Рабочий поток 2. Молекулярные определения

Рабочий поток 2 фокусируется на передовых методах геномного секвенирования, которые помогут нам лучше понять паразитов и переносчиков малярии. Мультиплексное секвенирование на основе ампликонов (панели MAD4HatTeR) (Результат 2.1) направлено на секвенирование 7690 образцов P. falciparum, выявление микрогаплотипов, делеций pfhrp2/3, полиморфизмов pfcsp, видов, не относящихся к falciparum, и маркеров лекарственной устойчивости. Надежный биоинформационный конвейер будет обрабатывать данные для определения частот аллелей, выявления делеций генов и стандартизации форматов данных. ПЦР в реальном времени дополнит секвенирование, подтвердив плотность паразитов и генетические варианты. CISM проведет секвенирование, а ISGlobal будет контролировать контроль качества и оказывать техническую поддержку.

С помощью полногеномного секвенирования (WGS) (Результат 2.2) будет проанализировано 500 образцов P. falciparum в Институте Wellcome Sanger для выявления генетических маркеров, связанных с рецидивами и реинфекцией, уделяя особое внимание образцам с отсроченным выведением вируса и неудачами лечения. Генетическое разнообразие популяций паразитов будет оцениваться с использованием образцов, собранных в ходе обследований медицинских учреждений в 2022 и 2025 годах, а данные будут передаваться через платформы MalariaGEN и ENA.

Для векторного целевого секвенирования (Результат 2.3) будет использоваться группа Anospp из WSI для изучения разнообразия видов Anopheles, структуры популяций и их роли в передаче малярии. Этот высокопроизводительный метод усиливает усилия по борьбе с переносчиками за счет выявления загадочных видов и вторичных переносчиков. Сотрудничество с экспертами и определение приоритетов партнерства Юг-Юг позволят изучить альтернативные технологии, такие как MALDI-TOF MS, для улучшения стратегий наблюдения за переносчиками и борьбы с ними.

Рабочий поток 3. Эпидемиолого-геномный анализ и моделирование

В рабочем направлении 3 мы углубляемся в эпидемиолого-геномный анализ и моделирование, чтобы улучшить наше понимание динамики малярии и моделей устойчивости. Что касается устойчивости к противомалярийным препаратам (Результат 3.1), мы будем тщательно изучать устойчивость на уровне провинции, используя конвейеры биоинформатики для корректировки поликлональности и оценки частот аллелей. Статистические тесты позволят сравнить распространенность маркеров резистентности в разных регионах и в разные периоды времени, выявляя возникающие варианты, вызывающие беспокойство. Делеции HRP2/3 (Результат 3.2) направлен на оценку делеций pfhrp2/3 с использованием кПЦР для проверки методов секвенирования для обнаружения делеций генов. Коррекция результатов TES (Результат 3.3) направлена ​​на различение рецидивов и реинфекции в исследованиях терапевтической эффективности (TES) с использованием генотипирования msp1/msp2/polyA и секвенирования ампликонов, что усиливает доказательства молекулярной коррекции следующего поколения на основе секвенирования.

В рамках проекта «Импорт и передача» (Результат 3.4) мы будем отслеживать передачу и источники завоза малярии внутри провинций посредством оценки генетического родства, включая исторические данные и отчеты о поездках. Показатели генетического разнообразия (Результат 3.5) включают разработку инструментов для корреляции показателей генетического разнообразия с интенсивностью передачи малярии, что позволит получить информацию об оценке бремени малярии. Мониторинг резистентности к вакцинам (Результат 3.6) направлен на мониторинг полиморфизмов в белке циркумспорозоитов с целью выявления потенциальных вариантов, ускользающих от вакцины, и предоставления исходных данных о воздействии вакцины против малярии R21. Эпиднадзор на основе ДРП (Результат 3.7) использует данные о дородовой помощи (ДРП), данные на уровне домохозяйств и отчеты о клинических случаях для моделирования передачи малярии и оценки воздействия вмешательств, способствуя оптимальному распределению ресурсов.

Моделирование заболеваемости малярией (Результат 3.8) направлено на уточнение оценок заболеваемости малярией путем учета систематических ошибок в обращении за медицинской помощью, отчетности и тестировании в соответствии с рекомендациями ВОЗ. Наконец, гармонизация моделирования (Результат 3.9) позволит гармонизировать деятельность по моделированию путем интеграции геномных и эпидемиологических данных, создания прогностических моделей передачи малярии и последствий вмешательства, а также направления усилий по борьбе с малярией посредством регулярных консультаций NMCP.

Рабочий поток 4. Использование данных

Для оптимизации полезности данных генетические данные будут интегрированы в систему iMISS на базе DHIS2, что повысит доступность за счет объединения их с существующими данными о случаях заболевания, данными энтомологического надзора и данными о вмешательствах. Система iMISS, разработанная в сотрудничестве с NMCP, будет обновлена ​​новыми данными об устойчивости и адаптирована для генетической связи и классификации случаев в районах с низким уровнем передачи, таких как район Магуде. Форматы и визуализации будут определены совместно с заинтересованными сторонами с возможным использованием платформ с открытым исходным кодом, таких как Power BI или R Shiny.

На регулярных полугодовых встречах с NMCP будут сообщаться об обновлениях iMISS, а данные MMS и VMS будут передаваться на ежегодных региональных собраниях. Плакаты на основе данных и ежеквартальная брошюра на португальском языке привлекут внимание работников здравоохранения и заинтересованных сторон. CISM будет предоставлять NMCP ежемесячные отчеты о ходе работы, а повышение квалификации будет проводиться посредством семинаров и онлайн-курсов. Ежегодные семинары позволят развить навыки геномики, а конкурс MMS будет стимулировать эффективный отбор проб.

Комплексный надзор будет поддерживать такие инициативы, как CHAMPS и серологический надзор за Salmonella Typhi. Наращивание потенциала будет нацелено на персонал NMCP, INS, CISM и молодых специалистов по эпиднадзору за малярией. В Мозамбике сотрудники NMCP пройдут академическое обучение и обучение на семинарах. Ангола получит выгоду от проведения внутристранового семинара по переводу MMS.

Обучение INS будет проходить поэтапно, начиная с количественной ПЦР и заканчивая секвенированием. Период наставничества обеспечит автономию в области геномики малярии. Контроль качества будет включать в себя контроль DBS и биоинформатический контроль качества с использованием пользовательских сценариев R. Наращивание потенциала VMS будет сосредоточено на создании анализа VMS на основе NGS при сотрудничестве с экспертами по векторной молекулярной медицине. Трое исследователей CISM получат ученые степени, что будет способствовать развитию потенциала MMS, а специализированный модуль будет обучать студентов методам надзора за патогенами.

Рабочий поток 5. Управление проектом Эффективное управление проектом необходимо для обеспечения своевременного и качественного выполнения мероприятий. Для достижения этой цели будет проведен ряд мероприятий. Во-первых, будет разработан комплексный операционный план (с подробным описанием выбора поставщиков, графиков технического обслуживания, управления запасами и транспортной логистикой) для управления закупками, техническим обслуживанием и логистикой, чтобы обеспечить эффективное использование ресурсов и минимизировать задержки. Ежемесячные встречи руководства будут контролировать распределение финансовых средств и ресурсов, а совместный документ по отслеживанию будет способствовать этим усилиям. Кроме того, стратегия снижения рисков позволит выявить и устранить потенциальные риски проекта с самого начала. Во-вторых, эффективному общению и сотрудничеству между заинтересованными сторонами будут способствовать ежемесячные встречи для предоставления обновлений и стратегических корректировок, а также дополнительные полугодовые встречи с NMCP и регулярные встречи рабочих групп. Воздействие программы будет оцениваться посредством обзоров политики, протоколов встреч и ежегодных опросов, чтобы оценить, как данные, полученные в результате проекта, влияют на стратегии борьбы с малярией NMCP. В-третьих, будет разработан план мониторинга и оценки (МиО) для обеспечения своевременного и всестороннего отслеживания проекта. Триместральные оценки будут отслеживать результаты с использованием общей папки для доступа заинтересованных сторон. Ежегодная оценка обратной связи будет способствовать постоянному совершенствованию на основе вклада заинтересованных сторон. Итоговое исследование задокументирует извлеченные уроки, определит барьеры и факторы, способствующие успеху проекта, а также предоставит информацию для будущих стратегий. Наконец, проект будет способствовать гендерному равенству, подчеркивая вклад мозамбикских женщин-ученых с помощью визуально привлекательных плакатов, распространяемых в образовательных и общественных местах. Мероприятия, посвященные Международному дню женщин и девочек в науке, подчеркнут важность участия женщин в науке и технологиях.