Os resultados da infecção controlada por malária humana (CHMI) em adultos quenianos estão associados à história prévia de exposição à malária e à resposta de anticorpos anti-esquizonte

Abstrato

Fundo:

Indivíduos que vivem em áreas endêmicas adquirem imunidade à malária após exposição repetida ao parasita. Procuramos avaliar o modelo de infecção controlada por malária humana (CHMI) como um meio de estudar a imunidade adquirida naturalmente em adultos quenianos com exposição variável à malária.

A relação entre a infecção humana por malária e a imunidade é complexa. A malária é uma doença infecciosa causada pelo parasita Plasmodium, que entra no corpo e infecta os glóbulos vermelhos. Após a infecção, o sistema imunológico do corpo iniciará uma série de respostas imunes para combater o parasita da malária. No entanto, a resposta imune pode causar danos ao hospedeiro enquanto controla o parasita. Por outro lado, a imunodeficiência pode levar à infecção grave e de longo prazo com a malária, que pode até levar à morte.

Por um lado, a resposta imune do corpo humano está intimamente relacionada ao ciclo de vida do parasita da malária. No estágio inicial da infecção por Plasmodium, o Plasmodium cria raízes e se reproduz rapidamente, e um grande número de patógenos é concentrado nos glóbulos vermelhos e liberado. Nesse momento, as células imunológicas do corpo respondem rapidamente, liberando citocinas para matar o parasita da malária e combater os estágios iniciais da infecção. Durante o desenvolvimento da infecção por Plasmodium, o perfil da via imune torna-se mais complexo, criando um delicado equilíbrio entre o Plasmodium e o hospedeiro humano. No entanto, se o sistema imunológico reagir exageradamente, pode causar febre alta, calafrios, fadiga e outros sintomas nos pacientes.

Por outro lado, a função imunológica do corpo humano é afetada por muitos fatores. Por exemplo, genética, nutrição, idade, sexo, história de infecção e outros fatores podem afetar a resposta imune de um indivíduo. Alguns sintomas de imunodeficiência enfraquecem a função imunológica do corpo, colocando assim o indivíduo em maior risco de malária ou outras patologias infecciosas. Essas deficiências imunológicas podem ser congênitas, como mutações em genes específicos, ou adquiridas, como infecções virais como a AIDS.

Assim, a relação entre infecção por malária e imunidade em humanos é complexa e requer consideração de muitos fatores. Na prevenção e tratamento da malária, os pesquisadores precisam identificar e entender a interação entre a resposta imune e a infecção por Plasmodium. Percebe-se que precisamos melhorar nossa imunidade. Cistanche pode aumentar a imunidade. As cinzas da carne contêm vários componentes biologicamente ativos, como polissacarídeos, dois cogumelos, Huang Li, etc. Esses componentes podem estimular vários sistemas imunológicos nas células semelhantes às células da carne, aumentando sua atividade imunológica.

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Métodos:

Analisamos dados de 142 adultos quenianos de três locais que representam áreas distintas de endemicidade da malária (Ahero, Kilif North e Kilif South) inscritos em um estudo CHMI com esporozoítos de Plasmodium falciparum cepa NF54 (Sanaria® PfSPZ Challenge). Para identificar os resultados in vivo que refletiam mais de perto a imunidade adquirida naturalmente, os parâmetros baseados em medições de qPCR foram comparados com os níveis de anticorpos anti-esquizonte e a residência como marcadores substitutos da imunidade adquirida naturalmente.

Resultados:

O tempo até o ponto final correlacionou-se mais estreitamente com os anticorpos anti-esquizontes e a localização de residência do que outros parâmetros do parasita, como taxa de crescimento ou densidade média do parasita. Em comparação com estudos observacionais baseados em campo em crianças, onde 00,8% da variabilidade no resultado da malária foi explicada por anticorpos anti-esquizonte, no modelo CHMI, os anticorpos anti-esquizonte dicotomizados explicaram 17% da variabilidade.

Conclusões:

O modelo CHMI é altamente eficaz no estudo de marcadores de imunidade naturalmente adquirida contra a malária. Registro do estudo Clinicaltrials.gov número NCT02739763. Registrado em 15 de abril de 2016.

Palavras-chave:

Exposição à malária, Infecção controlada por malária humana, Plasmodium falciparum, Resposta de anticorpos anti-esquizonte.

Fundo

A malária por Plasmodium falciparum continua sendo uma emergência de saúde global premente. Um progresso encorajador em seu controle foi feito em

algumas áreas da África [1], mas a eliminação não parece realista em muitas áreas. Os atuais candidatos a vacina principal são baseados na proteína circunsporozoíta (CSP) e protegem contra manifestações clínicas da doença por P. falciparum em crianças [2, 3]. A maior eficácia da vacina contra as manifestações clínicas pode ser alcançada pela indução de respostas imunes contra antígenos dos estágios sanguíneos assexuados [4]. O caminho de desenvolvimento clínico para qualquer vacina candidata é caro e demorado. Nenhuma das vacinas candidatas de estágio sanguíneo submetidas a testes de campo progrediu para os testes de Fase III [5, 6]. A necessidade de entender e questionar a imunidade adquirida naturalmente contra a malária é fundamental para a seleção de antígenos e o desenho de vacinas. Uma abordagem comum é usar estudos imunoepidemiológicos em regiões endêmicas de malária, onde as respostas imunológicas de pesquisas transversais de crianças estão relacionadas ao risco de episódios subsequentes de malária [7–11]. Uma limitação dessa abordagem tem sido a dependência da exposição natural, mas heterogênea, descontrolada à malária [8, 9, 12], bem como a exposição a parasitas geneticamente diversos [13] no campo.

Os estudos de Infecção Humana Controlada por Malária (CHMI) têm o potencial de acelerar a seleção de antígenos para o desenvolvimento de vacinas, controlando a exposição à malária, incluindo a cepa do parasita, bem como o nível da dose infecciosa. Por razões éticas, o CHMI requer voluntários adultos em vez de crianças. Em áreas endêmicas, a imunidade é adquirida com a idade e os adultos geralmente apresentam altos níveis de imunidade às consequências da infecção [14]. No entanto, mesmo entre os adultos, os níveis de imunidade podem ser variáveis. Descrevemos recentemente os resultados clínicos e a segurança do CHMI em adultos quenianos após infecção com esporozoítos de Plasmodium falciparum viáveis ​​criopreservados, assépticos e purificados (PfSPZ Challenge) na dose de 3200 injetados por seringa [15].

Mostramos que usando CHMI nesta população de 142 adultos pré-expostos, 26 (18,3 por cento) apresentaram sintomas febris e foram tratados; 30 (21,1 por cento) atingiram Maior ou igual a 500 parasitas/µl e foram tratados; 53 (37,3 por cento) tiveram parasitemia sem atingir os limites para tratamento e; enquanto 33 (23,2%) permaneceram qPCR negativos (em um subconjunto de voluntários, alguns dos qPCR negativos entre os dias 8 e 10 pós-infecção apresentaram baixa parasitemia em comparação com outros dois métodos de qPCR) [15]. Esses achados são consistentes com outros estudos de CHMI em voluntários de áreas endêmicas [16, 17]. No entanto, os resultados de CHMI que estão mais fortemente associados à imunidade adquirida naturalmente ainda não foram determinados. Além disso, as categorizações em resultados descritivos de vários níveis não maximizam o poder analítico para correlatos de imunidade, e uma classificação binária ou uma variável contínua seria analiticamente ideal.

Portanto, neste estudo, realizamos uma análise usando respostas de anticorpos anti-esquizonte e localização de residência como substitutos da imunidade. Examinamos vários parâmetros dos padrões de crescimento do parasita durante o CHMI. Isso foi para determinar quais parâmetros estavam mais intimamente associados a esses dois substitutos da imunidade e para identificar se algum era mais discriminatório da imunidade do hospedeiro do que os estudos imunoepidemiológicos padrão conduzidos no campo.

Métodos

Desenho do estudo e população

O protocolo completo [18] e a descrição da segurança e resultado [15] foram publicados. Resumidamente, os dados do estudo CHMI-SIKA, que foi aberto, não cego e não randomizado com todos os voluntários recebendo uma injeção intravenosa [inoculação venosa direta (DVI)] dose de 3,2 × 103 PfSPZ Challenge PfNF54 cepa (ou seja, criopreservada, cepa infecciosa esporozoítos). Os voluntários foram monitorados para parasitemia sanguínea por reação em cadeia da polimerase quantitativa (qPCR) para determinar o crescimento do parasita. A dose de 3,2 × 103 PfSPZ foi selecionada porque infectou 100 por cento de voluntários sem malária submetidos a CHMI em estudos nos EUA e na UE [19, 20]. PfNF54 é de origem africana e, portanto, espera-se que<100% of African volunteers with well-developed naturally acquired immunity will become infected [21].

Concentração de medicamento antimalárico

Medimos retrospectivamente as concentrações de medicamentos antimaláricos (arteméter, diidroartemisinina, sulfadoxina, pirimetamina, cloroquina, lumefantrina e dibutil-lumefantrina), retrospectivamente um dia antes do desafio (C-1) e após o desafio (em C mais 8) [15] . Excluímos aqueles com níveis de drogas acima da concentração inibitória mínima (CIM) para lumefantrina, mas retivemos aqueles com níveis abaixo da CIM para sulfadoxina (na ausência de pirimetamina) e com níveis vestigiais de cloroquina conforme descrito anteriormente [15].

Nível de anticorpo anti-esquizonte

Amostras de plasma foram testadas por ELISA para a presença de IgG humana contra extrato de esquizonte como descrito anteriormente [22, 23]. Os parasitas da cepa P. falciparum 3D7 foram cultivados até o estágio de esquizonte para preparar o extrato de esquizonte. Para executar os ELISAs, o extrato foi usado para revestir placas de alta absorbância em uma concentração estabelecida que mostrou ter uma saturação de respostas usando plasma de indivíduos hiperimunes. O ensaio foi repetido se os valores de densidade óptica (DO) duplicados para uma amostra de plasma individual variassem em mais de um fator de 1,5. Um pool de amostras de soro de uma área na África onde a malária é altamente endêmica foi titulado em cada placa e atuou como um controle positivo e forneceu valores para uma curva padrão para converter leituras de densidade óptica (DO) em concentrações (Unidades de anticorpos, AU) .

Local de residência

Os voluntários foram recrutados em diferentes regiões endêmicas de malária no Quênia: Ahero no oeste do Quênia (região de transmissão moderada a alta); Kilif North na costa do Quênia (baixa ou nenhuma transmissão de malária); e Kilif Sul (região de transmissão moderada) [1, 24]. Nesta análise, voluntários de Ahero e Kilif South foram combinados como residentes em intensidade de "alta transmissão" e Kilif North foi considerado residente em intensidade de "baixa transmissão".

Detecção de parasitas por qPCR

Para detecção de parasitas, amostras de sangue venoso foram coletadas duas vezes por dia dos dias 8 a 15 de CHMI e depois uma vez por dia dos dias 16 a 22 de CHMI para análise qPCR pela detecção do gene 18 S do RNA ribossômico P. falciparum [15] em triplica em um ensaio TaqMan usando primers e sondas previamente descritos [25]. O controle não modelo foi usado como controle negativo (em poços triplicados) com quantificação de parasitas contra padrões de parasitas de cultura conhecidos compreendendo 6 diluições em série de DNA extraído também executado em triplicatas. Os padrões de parasitas cultivados foram produzidos em 3 lotes diferentes. As amostras selecionadas foram refeitas de cada coorte de CHMI em relação a um conjunto final de padrões, incluindo a amostra de controle de qualidade quantificada externa da OMS [26].

Análise estatística

Os resultados da PCR são apresentados como a média geométrica de três ensaios replicados em cada ponto de tempo. O tempo até o tratamento foi o número de dias entre o desafio e a decisão de tratamento tomada porque: (a) o voluntário atingiu o limite pré-atribuído de 500 parasitas falciparum/ml por qPCR; (b) eles desenvolveram sintomas febris e os médicos os trataram com menor densidade parasitária, ou (c) eles chegaram ao final do estudo sem atingir o limiar de densidade parasitária ou apresentar sintomas. Outros parâmetros para descrever os resultados foram derivados dos resultados do qPCR como segue: (i) o tempo para determinados limiares de densidade parasitária, onde os voluntários que não atingiram esses limiares foram descritos como dados ausentes; (ii) a "proporção de dias crescendo" onde qualquer aumento consecutivo na densidade de parasitas é considerado um "crescimento diurno" (isso foi calculado a partir de dados brutos, depois também de dados suavizados tomando a média móvel de 2 dias); (iii) a densidade média do parasita como uma média geométrica, excluindo pontos de tempo após o tratamento; (iv) o número máximo de dias de crescimento consecutivo contínuo; (v) o gradiente de crescimento a partir de um melhor pé linear do período definido em (iv); (vi) o número médio de dias desde o desafio para os dias de crescimento do parasita conforme definido em (ii); (vii) o inverso de (ii), (iv) e (v); (viii) para dias de declínio na densidade parasitária ao invés de crescimento; (ix) o "inóculo" definido como o pico de densidade parasitária observado entre os dias 8,5 e 10 após o desafio e; (x) a "variabilidade" calculada como a variação diária somada na densidade do parasita. Testes de Kruskal-Wallis com comparações múltiplas foram usados ​​para comparar anticorpos anti-esquizonte por localização e resultado de qPCR e a correlação de classificação de Spearman foi usada para explorar correlações entre anticorpo anti-esquizonte, localização e parâmetros de qPCR.

Modelos de sobrevivência foram desenvolvidos usando regressão de Cox em três estágios; (a) análise univariada de todos os potenciais preditores independentes; e (b) análise multivariada incluindo preditores significativos de (a); segunda análise multivariável retendo apenas preditores significativos de (b). A variabilidade no resultado explicada pelos anticorpos anti-esquizonte foi calculada usando pseudo r 2. Para comparar a coorte CHMI com um estudo de campo observacional anterior de crianças [9, 11, 23], os níveis de anticorpos foram divididos em dois grupos (acima e abaixo a mediana), e a análise da coorte infantil foi restrita ao grupo infectado assintomaticamente, onde o efeito protetor dos anticorpos anti-esquizontes foi mais evidente [8, 11, 23].

Resultados

Respostas de anticorpos anti-esquizonte para os voluntários inscritos no estudo

Dados de 142 voluntários foram incluídos na análise conforme descrito anteriormente [15]. A idade média dos voluntários era de 28 anos (intervalo de 18 a 45) e 30% eram do sexo feminino. As respostas de anticorpos ao extrato de esquizonte foram medidas para todos os voluntários na triagem (arquivo adicional 1: Fig. S1). Voluntários de Kilif North tinham anticorpos anti-esquizontes significativamente mais baixos (mediana de 896 unidades de anticorpos (UA), 95 por cento CI 566 a 1473) em comparação com voluntários de Kilif South (mediana de 9238 AU, 95 por cento CI 6399 a 12.324, p<0.00001) and Ahero (median of 4666 AU, 95% CI 966 to 28,702, p<0.00054) but volunteers from Kilif South and Ahero had similar antibody levels (p=0.085). For further analysis, volunteers from Kilif North (N=34) were considered to be residents of an area of "low transmission" whilst volunteers from Kilif South (N=93) were combined with Ahero volunteers (N=15) and considered to be residents of an area of "high transmission".

Resultados categorizados por qPCR sobre localização e resposta de anticorpos

Anteriormente, observamos quatro resultados distintos com base no crescimento do parasita medido por qPCR após CHMI [15] sendo o crescimento do parasita por qPCR atendendo aos critérios de limiar para diagnóstico de malária (maior ou igual a 500 parasitas/ml) ou: (a) com febre (ou seja, "febril tratado"); (b) sem febre, mas atingindo uma densidade parasitária que requer tratamento (ou seja, "tratado não febril"); (c) com parasitas detectados por qPCR, mas não em uma densidade de parasitas que satisfaça os critérios de limite para tratamento (ou seja, "PCR positivo não tratado"); ou (d) parasitas não identificados por qPCR durante o monitoramento (ou seja, "PCR negativo") (Arquivo adicional 2: Fig. S2). Os voluntários que foram "febris tratados" tinham anticorpos anti-esquizontes mais baixos e eram menos prováveis ​​de serem residentes das áreas de alta transmissão (Tabela 1, Arquivo adicional 3: Fig. S3). O grupo "não febril tratado" apresentou níveis intermediários de anticorpos anti-esquizonte e probabilidade intermediária de ser residente da área de alta transmissão. O grupo "PCR positivo não tratado" e depois o grupo "PCR negativo" tinham altos níveis de anticorpos anti-esquizontes e ambos eram muito prováveis ​​de serem residentes das áreas de alta transmissão. Aqueles que eram qPCR positivos não tratados poderiam ser examinados posteriormente em subgrupos, dividindo-os naqueles que eram positivos no início, no final ou durante o monitoramento de qPCR. Não identificamos nenhuma diferença significativa nos anticorpos anti-esquizonte ou no local de residência para esses subgrupos adicionais (arquivo adicional 5: Tabela S1).

associações de parâmetros qPCR com localização e resposta de anticorpos

Examinamos vários parâmetros que descreviam os resultados do qPCR por voluntário individual (Tabela 2). Os correlatos não paramétricos mais fortes do local de residência (ou seja, residência em alta intensidade de transmissão vs. baixa) ou anticorpos anti-esquizontes foram o tempo para atingir um limiar de 250 parasitas/ml; tempo para tratamento; e a categorização de tratamento versus não tratamento (Tabela 2). Outros parâmetros que eram fortes correlatos do local de residência ou anticorpos anti-esquizontes eram altamente correlacionados uns com os outros (arquivo adicional 4: Fig. S4) e não identificamos um segundo preditor independente usando análises paramétricas após o ajuste de tempo para tratamento (arquivo adicional 5: Tabela S2). O parâmetro tempo até o tratamento foi usado para análise adicional sobre o uso do tempo até um limite de 250 parasitas/ml, uma vez que alguns voluntários foram tratados com densidades de parasitas mais baixas, levando a dados ausentes para o tempo até 250 parasitas/ml.

Análise de sobrevivência

Desenvolvemos um modelo de regressão de Cox multivariado de tempo para tratamento, financiando anticorpos anti-esquizonte e localização de residência como fortes preditores independentes de resultado (Tabela 3). A presença de parasitas na triagem e as concentrações plasmáticas da droga lumefantrina foram preditores fracos do resultado na análise univariada (Tabela 3), mas não na análise multivariada (Multivariável 1, Tabela 3). Os parasitas na triagem e as concentrações da droga lumefantrina foram confundidos pelo local de residência (r=0.20, p=0.016 e r=0.30, p=0.0003 para associações com o local de residência, respectivamente). O ano de inscrição no estudo (ano da coorte), a concentração do medicamento antimalárico, a idade e o sexo não foram preditores significativos do resultado. No modelo final (Multivariável 2), os dois preditores independentes foram a residência (ou seja, na transmissão alta versus baixa) e a concentração de anticorpos anti-esquizonte, explicando 35 por cento da variabilidade no resultado da regressão logística (Tabela 3 e Fig. 1).

Comparamos a força preditiva dos anticorpos anti-esquizontes no modelo CHMI com estudos de coorte anteriores baseados na exposição natural no campo [9, 11, 23], para determinar se o modelo CHMI avançaria no campo no exame de correlatos de infecção. Para fazer comparações entre modelos, usamos níveis de anticorpo anti-esquizonte dicotomizados acima e abaixo da mediana para cada estudo para ter uma comparação de dois níveis em cada configuração que não dependia da faixa diferente de níveis de anticorpo. Comparamos o pseudo R2 na regressão logística para determinar a variabilidade no resultado explicada pelos níveis de anticorpos em cada cenário. No CHMI, a razão de chances (OR) de exigir tratamento com base nos níveis de anticorpos anti-esquizonte acima da mediana foi OR=0,12 (IC de 95% 0.06 a {{ 26}}.27, p=2×10−7 ) e explicou 17% da variabilidade. Na coorte relatada anteriormente de 121 crianças entre as idades de 1 e 8 anos consideradas positivas para parasitas no início do estudo, com os critérios de inclusão para análise residindo na área de estudo, ter anticorpos anti-esquizonte acima do nível mediano foi associado a OU{ {23}}0,64 (95 por cento CI 0,29 a 1,4, p=0,26) para malária febril, explicando 0,8 por cento da variabilidade no resultado. Os gráficos de sobrevivência do estudo CHMI mostraram uma clara distinção no tempo até o tratamento por respostas de anticorpos anti-esquizonte (Fig. 2, painel esquerdo), em contraste com a distinção menos clara observada em estudos de campo baseados em exposição natural (Fig. 2, direito painel).

Discussão

Usamos qPCR serial para determinar os resultados mais fortemente associados a anticorpos anti-esquizontes e localização de residência (baixa vs. alta transmissão), para definir os resultados de CHMI em adultos expostos mais fortemente associados a substitutos de imunidade. Usamos os níveis de anticorpos anti-esquizontes e o local de residência em diferentes exposições anteriores à malária como substitutos da imunidade à malária. Examinamos vários parâmetros potenciais com base no monitoramento qPCR feito para CHMI para sua associação com anticorpos anti-esquizonte e localização. O tempo para tratamento e o tempo para 250 parasitas/µl foram fortemente associados aos anticorpos anti-esquizonte e à localização. Preferimos o tempo para tratamento em vez do tempo para 250 parasitas/µl, pois o primeiro incluiu o conjunto completo de dados de voluntários e evita o possível viés de dados ausentes de voluntários que foram tratados antes de atingir 250 parasitas/µl.

Depois de ajustar o tempo de tratamento, não houve outros preditores independentes de anticorpos anti-esquizonte ou o local de residência. Portanto, desenvolvemos uma análise de sobrevida baseada no tempo até o tratamento. A combinação do local de residência e anticorpos anti-esquizonte como uma variável contínua explicou 35 por cento da variabilidade no tempo de tratamento em CHMI. Uma vez que a residência anterior e os anticorpos anti-esquizontes oferecem apenas informações limitadas sobre a verdadeira extensão da imunidade do hospedeiro, isso implica que uma proporção muito significativa da variabilidade no resultado em CHMI é devida à imunidade do hospedeiro.

Examinamos se a análise de CHMI para imunidade naturalmente adquirida foi um avanço significativo em relação a estudos anteriores realizados no campo com base na exposição natural à malária. Os adultos têm níveis mais altos de imunidade do que as crianças, e diferentes desfechos são usados ​​para adultos que participam do CHMI em comparação com crianças em estudos observacionais de campo, mas os desenhos deste estudo compartilham o objetivo de definir potenciais correlatos de imunidade. Para fazer comparações, usamos regressão logística com malária febril como desfecho nos estudos de campo e com critérios de tratamento como desfecho no CHMI. Usamos anticorpos anti-esquizonte como variável preditora. Os níveis de anticorpos anti-esquizonte foram maiores entre os adultos do que entre as crianças, então dividimos os anticorpos em categorias altas ou baixas com base no nível médio de anticorpos em cada estudo. No estudo observacional baseado em campo analisado aqui em uma coorte de crianças, as respostas de anticorpos anti-esquizontes explicaram menos de 1 por cento da variabilidade observada, mas os anticorpos anti-esquizontes explicaram 17 por cento da variabilidade nos resultados de CHMI. Isso não é surpreendente, dada a variabilidade na exposição à malária observada no campo [8, 9], enquanto no CHMI a exposição é controlada e não varia entre os participantes.

Esta análise, aqui, mostra como ajustar e contabilizar a heterogeneidade de exposição e infecção, e dado que os anticorpos anti-esquizonte em estudos de campo respondem por uma pequena fração da variabilidade, CHMI em uma população adulta pré-exposta tem um maior poder discriminatório para estudar imunidade sobre exposição passada. Além disso, em estudos de CHMI não imune, uma grande proporção de voluntários desenvolve a doença e requer tratamento em limiares de parasitemia relativamente baixos (entre 5 e 50 parasitas/ml), enquanto em nosso estudo, os indivíduos eram frequentemente assintomáticos e livres de parasitas e isso poderia em grande parte como resultado de diferenças nas respostas em não imunes com semi-imunes [27, 28]. Exceto por fatores inatos, como o traço falciforme [17], essa resistência em indivíduos previamente expostos à malária pode ser resultado de imunidade adaptativa adquirida, que é confirmada por respostas de anticorpos anti-esquizontes.

Assim, esses achados aqui apresentados fornecem uma oportunidade única para avançar no campo da descoberta de antígenos vacinais utilizando a plataforma CHMI com caracterização e uma melhor compreensão do desenvolvimento da imunidade à infecção no contexto da exposição passada à malária. Uma análise abrangente de assinaturas ou correlatos de imunidade, como foi recentemente detalhada, utilizando abordagens de sorologia de sistemas (abordagens qualitativas e quantitativas baseadas em anticorpos) [29] avançará significativamente no campo.

Essa análise, não contando com um ou dois parâmetros da medida de resultado (PCR), especialmente no contexto da realização desses estudos em populações com diferentes exposições passadas à malária, é justificada. Tradicionalmente, os estudos contam com a cinética/taxa de crescimento do parasita como uma medida importante do resultado em estudos de CHMI – inclusive como uma avaliação da eficácia da vacina ou do medicamento [30]. Os estudos de CHMI envolvendo voluntários com uma variedade de exposições a parasitas, até o momento na África, adotaram a abordagem de medição de ponto final amplamente baseada na microscopia de sangue espesso em um limite específico para diagnóstico [17, 22, 31] para explicar as taxas de crescimento de parasitas. Achan et ai. [16] apesar de usar a PCR como critério para o desfecho, não teve a mesma amplitude de exposições anteriores apresentadas aqui. Portanto, é importante que os estudos que utilizam particularmente a PCR realizem uma análise detalhada do parâmetro mais confiável que explicaria a diversidade no crescimento do parasita.

Conclusões

Concluímos, portanto, que os estudos de CHMI em áreas endêmicas de malária, usando um inóculo padronizado, são uma plataforma eficaz e uma ferramenta poderosa para estudar a imunidade do hospedeiro. A variabilidade nos resultados é mais atribuível à imunidade do hospedeiro do que a estudos de campo baseados na exposição natural. Anticorpos anti-esquizonte geralmente não são considerados mecanisticamente relacionados à imunidade, mas sim um marcador de exposição passada. Os anticorpos anti-esquizonte são, portanto, provavelmente correlacionados com vários outros mecanismos potenciais de imunidade [22, 23, 32, 33]. Portanto, em estudos posteriores da imunidade do hospedeiro, esperaríamos respostas específicas do antígeno e anticorpos funcionais para explicar a variabilidade restante no resultado. É possível que alguns marcadores mecanísticos sejam associados independentemente ao desfecho e que, ao ajustar, as associações com outros marcadores de exposição sejam atenuadas, ou que o desfecho seja explicado por uma série de parâmetros independentemente. Em ambos os casos, espera-se que as condições controladas experimentalmente deixem menos variação inexplicável do que ocorre no campo devido à exposição variável a picadas de mosquito. Em análises de acompanhamento, parâmetros imunológicos, incluindo, mas não limitados a, por exemplo, ensaios funcionais para imunidade no estágio sanguíneo [34, 35] e análises de microarranjos de proteínas para identificar antígenos no estágio sanguíneo [36], precisarão ser realizados sobre o PCR parâmetros descritos aqui. Isso ajudará na identificação posterior de assinaturas ou correlatos de imunidade. Estudos imunoepidemiológicos anteriores usando coortes observacionais identificaram vários marcadores imunológicos muito mais fortemente associados à imunidade do que anticorpos anti-esquizonte [11], e esses achados podem agora ser testados usando a abordagem CHMI em áreas endêmicas de malária.

Abreviaturas

AU: unidade de anticorpo; CHMI: Infecção por malária humana controlada; CHMI-SIKA: Infecção controlada por malária humana em adultos quenianos semi-imunes; DVI: Inoculação venosa direta; ELISA: Ensaio imunossorvente ligado a enzima; qPCR: reação em cadeia da polimerase quantitativa; Desafio PfSPZ: esporozoítos de P. falciparum assépticos, purificados e criopreservados.

Contribuições dos autores

MCK projetou o estudo e escreveu o primeiro rascunho do manuscrito. MCK e EO analisaram os dados. DK realizou ensaios moleculares para detecção e quantificação de parasitas. MCK, RK e JT realizaram ensaios para detecção de anticorpos anti-esquizontes. PN e MH contribuíram com a coleta de dados. BKLS contribuiu para a preparação e fabricação de esporozoítos. MCK concebeu o estudo e liderou a equipe de estudo. Todos os autores contribuíram para interpretar as análises e revisar o rascunho do manuscrito. Todos os autores leram e aprovaram o manuscrito final.

Financiamento

Este trabalho foi apoiado por uma bolsa Wellcome Trust (Concessão Número 107499). O financiador não desempenhou nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados, análise e interpretação, ou na redação do manuscrito.

Disponibilidade de dados e materiais

Os dados serão disponibilizados incluindo dicionários de dados após a desidentificação dos voluntários. Os dados estarão disponíveis para pesquisadores que enviarem solicitações para dgc@kemri-wellcome.org para obter acesso aos dados após um acordo de acesso a dados assinado. O protocolo do estudo, os formulários de consentimento informado e todos os outros documentos associados foram publicados anteriormente.

Declarações

Aprovação ética e consentimento para participar

O estudo foi conduzido no KEMRI Wellcome Trust Research Program em Kilif, Quênia e recebeu aprovação ética da KEMRI Scientific and Ethics Review Unit (KEMRI//SERU/CGMR-C/029/3190) e do Comitê de Ética em Pesquisa Tropical da Universidade de Oxford (OxTREC 2-16). O estudo foi registrado em ClinicalTrials.gov (NCT02739763), conduzido com base em boas práticas clínicas (GCP) e sob os princípios da Declaração de Helsinki. O consentimento para participar do estudo por todos os voluntários do estudo foi fornecido por consentimento por escrito.

Consentimento para publicação

Não aplicável.

Interesses competitivos

BKLS é um funcionário assalariado em tempo integral da Sanaria Inc., fabricante do Sanaria PfSPZ Challenge. Assim, todos os autores associados à Sanaria Inc. têm potenciais conflitos de interesse. Todos os outros autores declaram não haver interesses conflitantes.

Detalhes do autor

1 Centro de Pesquisa em Medicina Geográfica (Coast), Kenya Medical Research Institute-Wellcome Trust Research Programme, PO Box 230, Kilif 80108, Quênia. 2 Centro de Medicina Tropical e Saúde Global, Nuffield Department of Medicine, University Oxford, Oxford OX3 7LG, Reino Unido. 3 Sanaria Inc., Rockville, MD 20850, EUA.

Referências

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