Parasitrensning och skydd mot infektion (PCPI) i Zambia

Världshälsoorganisationen (WHO) publicerade nyligen nya riktlinjer för malariakemoprevention som inkluderade en rekommendation för tillhandahållande av perenn malariakemoprevention (PMC) med sulfadoxin-pyrimetamin (SP) till barn som bor i områden med hög malariaöverföring. PMC är efterföljaren till en intervention som ursprungligen var känd som intermittent preventiv behandling av malaria hos spädbarn (IPTi) som involverade SP-dosering av barn vid 2, 3 och 9 månaders ålder under vaccinationsbesök av Essential Program on Immunization (EPI) som sammanfaller med den 2:a och 3:e dosen av DPT/Penta- och mässlingsvaccinerna. Enligt de nya PMC-riktlinjerna uppmuntras nu länder att öka antalet och frekvensen av SP-doser och att förlänga målåldern efter det första levnadsåret.(1) Bevis som stöder PMC kommer delvis från metaanalys (2) av sex randomiserade placebokontrollerade studier (3-8) som visade den skyddande effekten av SP mot klinisk malaria, anemi, sjukhusinläggningar på grund av malariainfektion och sjukhus av alla orsaker antagningar. Biomarkörer för SP-resistens varierar dock i olika malaria-endemiska miljöer och har visat sig äventyra dess skyddande effekt.

I östra och södra Afrika har Plasmodium falciparum-parasiter en hög frekvens av mutationer i generna Pfdhfr och Pfdhps med olika grad av effekt. I Moçambique, till exempel, var SP skyddande mot malariainfektion trots att Pfdhps A437G plus K540E dubbelmutation cirkulerade i över hälften, 52,3 %, av P. falciparum (Pf) parasiter.(5,9,10) Däremot visade SP ingen skyddande effekt i en IPTi-studie i nordöstra Tanzania (11) där 94,3 % av Pf-parasiter hade Pfdhps K540E. Men i denna studie var Pfdhps A581G-mutationen också närvarande i 55,0 % av Pf-parasiterna, vilket bildar haplotypen ISGEGA vid kodonerna 431, 436, 437, 540, 581 och 613.(12) Således verkar Pf vara mycket resistent mot SP där A581G-mutationen uttrycks samtidigt med K540E. Som tur är, för PMC med SP finns det få platser i Östafrika där kombinationen av K540E och A581G cirkulerar; de flesta områden i centrala, östra och södra Afrika har parasiter som innehåller K540E utan A581G-mutationen (Pfdhps haplotype ISGEAA). Prevalenströskeln för ISGEAA-haplotypen vid vilken SP inte längre är skyddande är okänd. Det kanske inte finns någon övre gräns, även om empiriska studier behövs för att bekräfta detta.

I Västafrika, särskilt Sahel-regionen, finns det framväxande parasitgenotyper som har en distinkt haplotyp av Pfdhps, VAGKGS,(13,14) som saknar K540E. Dessa observationer har kommit från molekylär övervakning som utförts tillsammans med leverans av intermittent förebyggande behandling av malaria under graviditet (IPTp) med SP, och säsongsbetonad malariakemoprevention (SMC) som riktar sig till barn under 5 år med en kombination av SP plus amodiakin (AQ) . VAGKGS-haplotypen och relaterade VAGKAS har rapporterats i 2-40 % av Pf-parasiter i Kamerun, Tchad, Niger och Nigeria. Den nuvarande fördelningen av parasiter som hyser dessa genotyper beskrivs endast delvis, och effekten av dessa mutationer på parasiters mottaglighet för SP är fortfarande okänd. Ändå är det möjligt att parasiter som hyser Pfdhps-VAGKGS utgör ett hot mot effektiviteten av PMC med SP eller andra SP-innehållande kemopreventionsstrategier i vissa delar av västafrikanska Sahel. Det finns alltså två tydliga bevisluckor, en i östra/södra Afrika och en annan i Västafrika, som PCPI-protokollet (parasitclearance and protection from infektion) har utvecklats för att fylla. Denna speciella version av PCPI-protokollet har skrivits för användning i Zambia. Ett annat PCPI-protokoll kommer att förberedas för Kamerun med olika urvalsstorlekar, men tillvägagångssättet kommer att vara detsamma.

Syftet med denna studie är att utvärdera en engångsdos av malariakemoprevention där genotyper (Pfdhps haplotyper ISGEAA och VAGKG/AS) är associerade med SP-resistens bland friska och symtomfria barn mellan 3-5 år med okänd parasitstatus . I Zambia är utredarnas mål att mäta eliminering av parasiter och skydd mot infektion som orsakas av malariakemoprevention under en 63-dagarsperiod i närvaro/frånvaro av Pfdhps K540E-mutationen. I Kamerun kommer målet att vara att mäta samma, men i närvaro/frånvaro av VAGKGS-haplotypen.

WHO:s nya riktlinjer för kemoprevention tar bort den övre åldersgränsen på 12 månader så att länder kan utvärdera PMC bland ett bredare spektrum av åldrar. Utredarna valde ett åldersintervall från 3 år och 0 dagar till 4 år och 364 dagar med motiveringen att 3-4-åringar är mer benägna att tolerera PMC-dosering bättre än barn 0-2-åringar. De är också mer benägna att ha en måttlig nivå av semi-immunitet och är därför mindre benägna att utveckla en klinisk episod av malaria under uppföljningsperioden jämfört med barn som är 0-2 år gamla.

Efter screening för behörighet kommer asymtomatiska barn baserat på en klinisk undersökning och temperaturavläsning att randomiseras till en av två behandlingsgrupper på dag minus 7 (se ruta 1). Barn som randomiserats till SP-gruppen kommer att få placebo artesunate monoterapi i sju dagar i följd. På dag 0 kommer dessa barn sedan att ges SP. Däremot kommer barn som randomiserats till AS-gruppen att få aktiv artesunat-monoterapi under sju på varandra följande dagar och sedan SP-placebo på dag 0. AS-gruppen kommer att etablera en undergrupp av barn som är parasitfria på dag 0, och möjliggöra en exakt uppskattning av bakgrundsincidensen (som återspeglar transmissionsintensiteten) som alla grupper kommer att exponeras för under uppföljningen. Dessutom tillåter denna grupp en mer exakt uppskattning av underliggande frekvens av Pfdhps 540E-mutationer i parasitpopulationen. En del av logiken är också att titta på parasitrensning bland dem som var qPCR-positiva på dag 0 och tid till incident infektion bland qPCR-negativa på dag 0. Detta kommer att informera parametrar för modeller som utredarna kommer att använda i dataanalyser . Alla kommer att följas totalt 70 dagar, 63 dagar (totalt 9 veckor) efter behandlingen.

Ruta 1: Sammanfattning av behandlingar och barn per grupp Behandling sulfadoxin-pyrimetamin (SP)* artesunat monoterapi (AS)**

*Sju dagars kur med daglig placebo-artesunat som ska inkluderas från och med dag -7

**Sju dagars kur med artesunate som börjar på dag -7 följt av en enkel kur med SP placebo på dag 0

Provtagningen kommer att genomföras vid schemalagda besök på dagarna 0, 2, 5, 7, 14, 21 och 28 besök då barn ger ett nålstick av blod för ett objektglas och en torkad blodfläck (DBS) på filterpapper . På dagarna 35, 42, 49, 56 och 63 besök kommer endast DBS att samlas in. En studieläkare kommer att vara tillgänglig 24 timmar om dygnet för oplanerade besök för att granska studieämnen som utvecklar symtom.

Alla barn kommer att screenas för malariasymtom, inklusive en temperaturkontroll, vid alla kontakter - schemalagda besök och oplanerade besök - under deras inblandning i studien. Alla symtomatiska barn kommer att få ett snabbt diagnostiskt malariatest (RDT) och en blodfilm tas. Om ett barn är RDT-positivt vid något schemalagt eller oplanerat besök, kommer RDT att lagras för framtida genotypning istället för att samla in en separat DBS. I alla fall av en positiv RDT kommer barn att få en fullständig kurs av första linjens terapi, artemeter-lumefantrin (AL). Barn som har en RDT-diagnos kommer inte längre att bidra till några framtida endpoints av prövningen, men de kommer att uppmanas att fortsätta med symtomscreening under hela uppföljningsperioden fram till dag 63 och, om de är symtomatiska, kommer de att testas av RDT och återigen behandlas med förstahandsbehandling om de befunnits positiva och minst 28 dagar har förflutit sedan deras tidigare AL-behandlade feberepisod. Om ett barn har en andra febril episod inom 28 dagar med RDT-bekräftad återkommande parasitemi, kommer andrahandsbehandlingen i Zambia, dihydroartemisinin-piperakin (DP), att ges. Detta säkerställer att kvalitetsvården är rättvis för alla deltagare, oavsett behandlingsgruppsfördelning.

Uppföljningens varaktighet i PCPI-protokollet övervägdes noggrant. De flesta studiedesigner av malariabehandlingseffekt har ett primärt slutpunkt av parasitemi (närvarande/frånvarande) mätt med objektglasmikroskopi på dag 28 (4 veckor) med PCR-korrigering, ett tillvägagångssätt som också beskrivs i WHO:s nya protokoll för studie av kemopreventionseffektivitet (CPES). 15) Denna studie överensstämmer med procedurerna för PCPI-protokollet. Följaktligen kommer data från PCPI-studier att vara jämförbara med data från andra studier, inklusive de som genomförts med CPES-protokollet. CPES-protokollet definierar kemopreventionseffektivitet som både förmågan att rensa befintliga parasiter och förhindra en ny infektion under en kort period (på 28 dagar). PCPI-studier kommer dock att separera resistenseffekter på dessa två utfall av clearance och skydd och förlänga uppföljningsperioden till dag 63 (9 veckor). Detta möjliggör bättre kvantifiering av den skyddande effekten mot nya infektioner genom genotyp, särskilt när den genomsnittliga varaktigheten av skyddet mot mer känsliga stammar är högre eller nära 28 dagar. Dessutom simulerar valet av en 63-dagars uppföljning vad som kan vara den skyddande effekten i ett scenario där kemoprevention ges till barn varannan månad. Detta kommer att bli allt viktigare för jämförelseändamål genom metaanalyser som mer långverkande interventioner, inklusive introduktion av monoklonala terapier och malariavacciner.