Hållbarhetsstabil MDCF-2 för barn med undernäring

Studieplats: Studien kommer att genomföras bland invånare i ett slumsamhälle i Baoniabad i Mirpur, en av de 21 administrativa enheterna i landets huvudstad, Dhaka. Mirpur väljs ut som studieplats eftersom den är bebodd av fattiga och lägre medelklassfamiljer, bostäder och sanitära förhållanden är typiska för alla överbelastade tätorter. Dessutom har utredarna etablerat flera fältplatser i området och de har pågående forskningsaktiviteter i samhället.

Anmälan: En utbildad fältforskningsassistent (FRA) kommer att förklara studien i detalj, svara på eventuella frågor från föräldern/föräldrarna och bjuda in föräldern/föräldrarna att registrera barnet i studien. Om föräldern/föräldrarna är intresserade av att vara frivilliga i studien kommer den utsedda personalen att gå vidare till screening och samtycke. Screeningen kommer att bestå av en genomgång av inklusions- och uteslutningskriterierna som anges ovan. Om försökspersonen är berättigad att delta, kommer processen att gå vidare till samtycke bestående av en grundlig granskning av det skriftliga samtyckesformuläret på ett sätt som är lämpligt för barnets föräldrars läskunnighetsnivå. Innan samtyckesformuläret undertecknas kommer deltagarnas föräldrar att ha möjlighet att ställa eventuella frågor om studien. Om FRA fastställer att deltagarna har visat adekvat förståelse av studien, kommer samtyckesformuläret att undertecknas av FRA och barnets förälder. Om föräldern/föräldrarna inte är tillräckligt läskunniga för att läsa och/eller underteckna samtyckesformuläret, kommer samtycke och en tumavtryckssignatur att erhållas i närvaro av ett vittne som inte är associerat med studien. Barnets förälder(ar) kommer att få en kopia av det undertecknade samtyckesformuläret.

Barn kommer att genomgå en noggrann klinisk bedömning och laboratorietester (om det behövs) för att utesluta alla organiska sjukdomar eller andra orsaker till sekundär undernäring. Detaljerade kriterier för inkludering/uteslutning ges separat nedan.

I början av studien kommer information att samlas in om deltagarnas demografiska egenskaper (familjeinkomst, standard/typ av boende, familjestruktur, föräldrautbildning etc.). FRA:er kommer att samla in antropometridata genom att registrera barnets vikt med hjälp av en digital våg med 2 g precision (Seca, modell 728, Tyskland), längd (med infantometer, Seca, modell 416, Tyskland) och mid-upper arm circumference (MUAC) för att närmaste millimeter (med en icke-stretch tejp). Insamling av antropometriska data kommer därefter att ske med veckointervall under hela studien.

Studiedesign: Studien kommer att vara 8 veckor lång och omfatta 5 armar, med minst 23 barn per arm som krävs för att slutföra studien. Barn kommer att slumpmässigt tilldelas en av de fem armarna med hjälp av ett datorgenererat randomiseringsschema. Ansträngningar kommer att göras för att balansera armar med avseende på kön. Mödrar/primärvårdare kommer att uppmanas att behålla sina barns nuvarande kost- och amningsrutiner under hela studien. Efter en 2-veckors "inkörningsfas" med veckovis avföringsprovtagning och blodtagning, kommer behandlingen att påbörjas. Behandlingsfasen kommer att vara i 4 veckor, under vilken tid varje testprodukt kommer att administreras vid testcentret två gånger dagligen, med minst 6 timmars åtskiljande. Mängden av varje portion som faktiskt intas kommer att beräknas genom att subtrahera den överblivna mängden från den erbjudna mängden. Förvägda servetter kommer att tillhandahållas; all mat som uppstöts, kräks eller spills kommer att svabbas, vägas och dras från den erbjudna mängden. Fekala prover kommer att samlas in varje vecka med hjälp av etablerade SOPs för snabb kryokonservering. En andra blodtagning kommer att göras i slutet av den fyra veckor långa interventionsperioden. Det kommer att finnas en 2 veckors efter interventionsfas under vilken ytterligare 2 fekala prover kommer att samlas in (i slutet av vecka 7 och 8) för att bedöma förändringar i mikrobiotan som inträffar efter avslutad behandling.

Barn kommer att övervakas dagligen av utbildade FRAs för eventuella biverkningar/biverkningar (t.ex. hudutslag, nässelutslag på grund av födoämnesallergi eller några betydande förändringar i klinisk status). Om några biverkningar observeras kommer barn att behandlas med lämpliga hanteringsmetoder på Dhaka Hospital.

Avföringsprovtagning: Avföringsprover kommer att samlas in varje vecka från varje studiedeltagare under loppet av den 8 veckor långa studien, inklusive under de 2 veckorna före behandlingen, de fyra veckornas behandling och de två veckorna efter behandlingens upphörande (11 prover). / barn). Fekala prover kommer att användas för odlingsoberoende analys av mikrobiell sammansättning med hjälp av befintliga SOP, och för efterföljande odlingsbaserade initiativ för att karakterisera tillväxtbefrämjande bakteriella taxa (Raman et al., Science 2019, 365, eaau 4735; Gehrig et al., Science 2019; 365, eaau4732).

Blodprovtagning: 5 ml blod kommer att samlas in från varje barn omedelbart innan behandlingen påbörjas och strax efter att den 4-veckors behandlingsperioden är avslutad. Plasma kommer att beredas omedelbart och frysas vid -80C före proteomikanalys som tidigare beskrivits (Gehrig et al., Science 2019, 365, eaau4732; Chen et al., N Engl J Med 2021; 384:1517-1528). Dessutom kommer statusen för olika blodbiomarkörer (hormonreglerare av aptit och mättnad, mikronäringsstatus och systemisk inflammation) också att bedömas med hjälp av prover som samlats in före och efter interventionen

Uppskattning av provstorlek: Uppskattningen är informerad av fekala 16S rDNA-datauppsättningar genererade i en nyligen genomförd POC-studie på 12 till 18 månader gamla bangladeshiska barn med måttlig akut undernäring (MAM) som hade behandlats med den ("referens") köksberedda MDCF-2-formulering. Denna formulering reparerade mikrobiotan hos dessa barn och producerade en förbättring av tillväxttakten för reflektion som var överlägsen den som producerades av kontrollen Ready-to-Use Supplementary Food (RUSF; Chen et al., 2021). I denna POC-studie identifierade utredarna 209 bakteriella taxa (Amplicon Sequence Variants; ASVs) som förekom över 5 räkningar i minst 5 % av de 939 fekala proverna som analyserades från 118 deltagare (Chen et al., 2021).

Utredarna beräknade 95 % konfidensintervall (CI; medelvärde ± 1,96 standardfel) för förändringen (delta) i mängden av var och en av de 209 bakteriella taxa ASV:erna mellan dag 0 (före intervention) och 4 veckors intervention för de 59 barn som avslutad behandling i MDCF-2-gruppen i POC-studien. Utredarna använde en bootstrapping-metod med ASV-data från 5 000 undergrupper av barn från MDCF-2-gruppen och 5 000 undergrupper av barn från RUSF-gruppen och identifierade 121 ASV:er vars medelförändringar i överflöd föll inom 95 % KI av medelförändringarna för MDCF-2-deltagare, men inte hos barn som hade fått RUSF, med 80 % kraft med en delmängd (prov)storlek på 20 barn per grupp ("MDCF-2-responsiva ASVs"). Därför kommer vi att sträva efter att ha minst 20 barn per arm slutföra denna pre-POC-studie. Med hänsyn till potentiella avhopp (15 %) kommer minst 23 barn att rekryteras per arm.

Analysplan: För att bedöma jämförbarheten av mikrobiotareparation framkallad av alternativa/lagringsstabila testformuleringar av MDCF-2 och den referensköksberedda formuleringen som beskrivs i Chen et al (2021), sekvenserar utredarna PCR-amplikoner genererade från bakteriella 16S rDNA-gener närvarande i DNA isolerat från fekala prover som tagits från deltagare i de olika studiearmarna omedelbart före intervention (dag 0) och i slutet av intervention (dag 28). ASV-data kommer att behandlas med DADA2 (Callahan et al., 2016) och filtreras enligt beskrivningen i Chen et al. (2021). Genom att använda samma tillvägagångssätt som användes för POC-studien ovan kommer utredarna att beräkna 95 % konfidensintervall för den genomsnittliga förändringen i överflöd av var och en av de MDCF-2-responsiva ASV som identifierats i denna studie, mellan dag 0 och dag 28, hos barn som fick referensen MDCF-2-formulering, såväl som den genomsnittliga förändringen för var och en av dessa ASV hos deltagare som fick testformuleringarna.

En testformulering kommer att anses vara jämförbar i effektivitet med den referensköksberedda MDCF-2 om >70 % av de MDCF-2-responsiva ASV som identifierats i denna studie har genomsnittliga förändringar i överflöd (dag 0 till dag 28) för testformuleringen som faller inom 95 % KI av deras genomsnittliga förändringar i överflöd i referensarmen MDCF-2 under samma tidsperiod. En annan utföringsform av analysen av mikrobiell gemenskapsreparation framkallad av referensen MDCF-2 och testformuleringar kommer att involvera en jämförelse av deras respektive effekter efter 4 veckors behandling på överflöd av metagenom-sammansatta genom (MAG) identifierade genom hagelgevärssekvensering av samma fekala DNA-prover som används för att producera 16S rDNA-amplikoner.

Undersökande resultat kommer att inkludera effekterna av testformuleringarna på egenskaper hos plasma- och fekala proteomer, inklusive MDCF-2-responsiva proteiner som är associerade med olika aspekter av hälsosam tillväxt, CNS-utveckling och immunfunktion, med hjälp av metoder som beskrivs i Chen et al. , 2021.