Eksperimentell menneskelig pneumokokk vogn tilbyr en naturlig modell av vogn og en potensiell modell for bruk i vaksineutvikling. Denne teknikken er verdifullt ennå kompleks og involverer klinisk risiko ved å innføre et patogen i et menneske. Vi har utviklet en detaljert protokoll.
Eksperimentell menneskelig pneumokokk vogn (EHPC) er vitenskapelig viktig fordi nasopharyngeal transport av Streptococcus pneumoniae er både den viktigste kilden til overføring og forutsetningen av invasiv sykdom. En modell av befordring vil tillate nøyaktig bestemmelse av de immunologiske korrelater av beskyttelse, det immuniserende virkning av vogn og effekten av verten press på patogen i nasofaryngeal nisje. Videre, fremgangsmåter for transport påvisning nyttig i epidemiologiske studier, inkludert vaksine studier, kan sammenlignes.
Sikt
Vi tar sikte på å utvikle en EHPC plattform som er en trygg og nyttig reproduserbar metode som kan brukes til ned-velger kandidat romanen pneumokokk vaksiner med forebygging av vogn som et surrogat for vaksine indusert immunitet. Det vil arbeide for testing av kandidat vaksiner og beskrivelser av mekanismene bak EHPC og vaksine beskyttelse mot carriage en. Gjeldende konjugerte vaksiner mot pneumokokker beskytte barn mot invasiv sykdom selv om nye vaksiner er sterkt behov som den aktuelle vaksinen ikke gir optimal beskyttelse mot ikke-bakteriell lungebetennelse, og det har vært tegn til serotype erstatning med ikke-vaksineserotypene 2-4.
Metode
Vi inokulere med S. pneumoniae suspendert i 100 pl saltvann. Sikkerhet er en viktig faktor i utviklingen av EHPC modell og oppnås gjennom intensiv frivillig screening og overvåking. En sikkerhet bestående av leger og forskere som er uavhengige fra studien gir objektiv tilbakemelding på en ukentlig basis.
Den bakterielle inokulat er standardisert og krever at ingen animalske produkter er inokulert i frivillige (vegetabilsk-baserte medier og saltvann). Dosene som kreves for kolonisering (10 4 -10 5) er mye lavere than de som brukes i dyremodeller (10 7) 5. Oppdager pneumokokk vogn forsterkes av et høyt volum (ideelt> 10 ml) nasal vask som er relativt slim gratis. Denne protokollen vil omhandle de viktigste delene av protokollen i sving. Disse er (a) frivillig utvalg, (b) pneumokokk inokulum forberedelse, (c) inokulering, (d) oppfølging og (e) transport deteksjon.
Resultater
Vår nåværende protokollen har vært trygg i over 100 frivillige på en rekke doser ved hjelp av to forskjellige bakterielle serotyper 6. En dose alt studie ved hjelp av S. pneumoniae 6B og 23F blir nå gjennomført for å fastslå den optimale inokulasjon dose for 50% vogn. En spådd 50% rente av vogn vil tillate EHPC modell å ha høy sensitivitet for vaksineeffekt med liten studie tall.
Den EHPC plattformen har en rekke potensielle anvendelser inkludert bruk som mucosal vaksine modell og som et surrogat for beskyttelse for testing romanen protein vaksiner. Metoden er avhengig av et konsistent inokulering teknikk og en høy kvalitet NW.
Reproduserbarhet kan være et problem med podestoff. På grunn av den variable natur frosne bakterielle alikvoter, kan det være vanskelig å replikere den ønskede dose. En halvering eller dobling av den ønskede dose er ansett innenfor rekkevidde. Det er avgjørende at den bakterielle kvantifisering gjøres umiddelbart før-og følgende inokulasjon, for å nøyaktig bestemme kvantifisering av bakterier ved CFU teller. Av denne grunn kan det være nyttig hvis frivillige avtaler inntrer samtidig slik at bare en inokulat trenger å bli forberedt og kvantifisering platekledning gjort før og etter inokulering skjer ikke mer enn 30 minutter fra hverandre.
NW metoden krever samarrasjon av frivillige og ville ikke være en ideell metode hos barn. Hvis utbyttet er mindre enn 5 ml, kan prosedyren gjentas med opptil en ekstra 20 ml. Iført proteser kan redusere NW yield. Hvis den frivillige har blokkert / tett nese og saltvann renner ut anteriorly etter innsetting, blåse nesen, setter sprøyten litt lenger tilbake, og bøye hodet bakover mer hvis nødvendig.
NW er en teknikk som blir bedre med praksis. Noen volum vil vanligvis gå tapt så målet er for en tilbakeføring av minst 10 ml. Hvis volontøren kan smake saltoppløsning under NW deretter forbindelsen mellom bakre nasofarynks og orofarynks ikke tilstrekkelig lukket ved volontørens tungen. Hvis frivillige svelger det meste av saltvann, forklarer prosedyren på nytt, med vekt på å skyve av tungen mot taket av munnen. Deretter gjenta prosedyren for å øke volumet returnert.
Hvis NW inneholder en substantial mengden av slim, er det best å fjerne den før sentrifugering. Vortex prøven slik løsne noe som kan være bundet til mucus og deretter fjerne så mye av de store stykker som mulig mens fjerne så lite saltløsning som mulig.
En tidligere EHPC studie i USA ble gjennomført på en sikker måte og hadde ingen bivirkninger 11. Å sikre fortsatt sikkerhet EHPC plattform, har vi satt opp en nødsituasjon protokoll som er basert rundt 24-timers tilgang til forskerteamet. Frivillige får kontaktinformasjon, slik at de får tilgang til forskerteamet 24 timer om dagen. Noen medisinsk behandling som behøves blir levert i Royal Liverpool University Hospital. Som et ytterligere tiltak for beskyttelse, får en sikkerhetskomité bestående av klinikere og forskere fra utenfor forskergruppen en ukentlig sikkerhetsrapport. Rapporten inneholder bakteriell dose hver frivillig mottatt og om noen symptomer eller sykdom ble rapportert. Denne rapporten kan sikkerheten the studie for å bli eksternt kritisert uten bias. Sikkerheten Utvalget er også tilgjengelig 24 timer i døgnet i tilfelle av en nødsituasjon.
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble finansiert av Bill og Melinda Gates Foundation (Grand Challenge Exploration prisen til SBG), National Institutes for Health Research (NIHR), Biomedical Research Center i mikrobielle sykdommer, og NIHR omfattende lokal Research Network. Vi erkjenner NWDA for infrastruktur støtte. Vi takker professor J. N Weiser, University of Pennsylvania og professor P Hermans, Universitetet i Nijmegen for pneumokokk isolater. Takket være EHPC Safety Committee for deres støtte og råd, til alle våre frivillige for sin deltakelse og Mathieu Bangert for å ta bildene.
Name | Company | Cat# |
Glycerol | Fisher | G/0650/08 |
0.9% Sodium Chloride | B. Braun | 3627667 |
Skim milk powder | Fluka | 70166 |
Tryptone soya broth | Becton Dickinson | 211768 |
Glucose | BDH | 284504S |
Columbia Agar with chocolated horse blood | Oxoid | PB0124 |
Pneumotest-latex kit | Statens Serum Institut | 51823 |