Déterminants moléculaires et pharmacologiques de la réponse thérapeutique à l’artéméther-luméfantrine dans le traitement du paludisme à Plasmodium falciparum multirésistant

Contexte Notre étude a examiné les contributions relatives des facteurs hôtes, pharmacocinétiques et parasitologiques dans la détermination de la réponse thérapeutique aux artéméther-luméfantrine ALMéthodes. À la frontière nord-ouest de la Thaïlande, des patients atteints de paludisme simple à Plasmodium falciparum ont été inclus dans des études prospectives. régimes et suivis pendant des jours Les concentrations plasmatiques de luméfantrine ont été mesurées par chromatographie liquide à haute performance; Le nombre de copies du plasmide pfmdr a été quantifié en utilisant un PCR en temps réel, et la sensibilité in vitro aux médicaments a été testée. Résultats Tous les traitements ont entraîné une réponse clinique rapide et ont été bien tolérés. CI],% -% pour le schéma posologique et%% CI,% -% pour le régime posologique. Le nombre accru de copies de pfmdr était associé à un pourcentage de CI, – une augmentation de la concentration inhibitrice de luméfantrine P = et une valeur ajustée. rapport de risque pour le risque d’échec du traitement après la fin d’un schéma posologique, mais pas un schéma posologique, de% CI, -; P = Les patients dont les niveaux de luméfantrine étaient inférieurs à ng / mL par jour étaient plus susceptibles de connaître une recrudescence selon le rapport de risque ajusté en fonction du jour; % CI, -, permettant la prédiction de l’échec thérapeutique avec% sensibilité et% spécificité Le schéma posologique garantissait que les taux thérapeutiques étaient atteints en% des patients traités. Conclusions Le profil de concentration plasmatique de luméfantrine est le principal déterminant de l’efficacité de l’artéméther-luméfantrine. la sensibilité à la luméfantrine et, par conséquent, les réponses au traitement lorsque les concentrations plasmatiques de luméfantrine sont sous-thérapeutiques

L’émergence de pharmacorésistance chez Plasmodium falciparum a considérablement miné les programmes de lutte contre le paludisme dans les pays endémiques . Pour assurer des taux de guérison élevés et lutter contre cette menace, l’Organisation mondiale de la Santé OMS a recommandé l’utilisation de l’artémisinine Les artémisinines assurent une réduction rapide de la biomasse infectieuse initiale, les parasites résiduels étant éliminés par un composant éliminé plus lentement habituellement inclus dans la polythérapie. Justification de l’utilisation d’ACT L’amélioration de l’efficacité antipaludique, la facilitation de l’adhésion à un traitement complet et la minimisation de la sélection des parasites pharmacorésistants. L’artéméther-lumefantrine AL est actuellement la seule multithérapie largement disponible et fabriquée selon les normes de bonnes pratiques de fabrication dans une préparation à dose fixe. comprimé contient mg ​​de artéméther et mg de luméfantrine Le schéma posologique fixe garantit que les parasites du paludisme rencontrent toujours de l’artéméther et des métabolites en présence de luméfantrine et offre une protection contre l’émergence d’une résistance aux deux composants, mais l’absorption de la luméfantrine lipophile est erratique. administré deux fois par jour Les taux thérapeutiques sont plus fidèlement atteints par l’administration concomitante d’un repas gras et l’extension du traitement aux doses L’OMS préconise maintenant un schéma posologique plus élevé pour le traitement du paludisme à P. falciparum dans tous les cas. À la frontière ouest de la Thaïlande, P falciparum est devenu résistant à la chloroquine, à la sulfadoxine-pyriméthamine, à la méfloquine et à l’halofantrine , bien qu’aucun cas de résistance clinique n’ait été rapporté les dérivés de l’artémisinine Dans des études menées pour déterminer les bases moléculaires de la méfloquine résistance, nous avons souligné un rôle central de l’amplification de pfmdr Une résistance croisée in vitro a été observée entre la luméfantrine, la méfloquine et l’halofantrine, et des études moléculaires ultérieures ont suggéré un mécanisme commun de résistance Nous avons émis l’hypothèse que les polymorphismes pfmdr contribuer à l’échec du traitement suite au traitement par AL Pour étudier les contributions relatives des facteurs hôtes, pharmacocinétiques et parasitologiques dans la détermination des résultats thérapeutiques après traitement par AL, nous avons analysé l’expérience AL cumulative à l’Unité de recherche sur le paludisme de Shoklo SMRU; Mae Sod, province de Tak, Thaïlande entre et

Matériaux et méthodes

; Si la dose a été ingérée, l’administration de la dose complète a été réabsorbée. Si des vomissements sont survenus entre et min après l’ingestion de la dose, la moitié de la dose a été répétée. après quoi les patients ont été suivis hebdomadairement pendant des jours pour évaluer l’efficacité clinique et parasitologique des schémas thérapeutiquesToutes les études cliniques et de laboratoire ont été approuvées par le Comité d’Ethique de la Faculté de Médecine Tropicale Université Mahidol et par le Comité des Réfugiés Karen. Les isolats frais de P falciparum ont été collectés régulièrement et analysés pour la sensibilité aux médicaments in vitro, à la fois pour les patients recrutés pour participer à des études cliniques de l’AL et d’autres chimiothérapies. études cond Les tests ont été réalisés en -h après prélèvement, sans cryopréservation préalable, en utilisant l’inhibition de l’absorption de H-hypoxanthine et avec des mesures de contrôle de la qualité décrites ailleurs Collecte d’échantillons Des échantillons de sang ont été prélevés sur tous les patients. Les échantillons de sang veineux ont également été prélevés chez des patients inclus dans les études afin de définir le profil pharmacocinétique de la luméfantrine Le sang a été prélevé par vénalisation dans des tubes héparinisés et centrifugé. Par la suite, le plasma a été transféré immédiatement dans des tubes en polypropylène et stocké à-° C jusqu’à ce que la luméfantrine d’expédition soit mesurée dans le plasma en utilisant une chromatographie liquide haute performance avec détection UV, avec une limite de détection de ng / ml. échantillons de sang total dans des tubes héparinisés conservés à – ° C ou à partir de μL de sang capillaire sur un filtre Les polymorphismes dans MSP-, MSP- et GLURP ont été utilisés pour évaluer la clonalité et pour distinguer entre la réinfection et la recrudescence Quantification du nombre de pfmdrcopy et détection des polymorphismes Cinquante patients de l’AL et Les groupes AL ont été choisis au hasard pour l’analyse du génotype pfmdr. Comme les taux d’échec thérapeutique étaient généralement faibles, un échantillon supplémentaire de chaque groupe a été sélectionné au hasard parmi les patients ayant eu un échec thérapeutique.L’analyse moléculaire des prélèvements sanguins a été réalisée à la St George’s Hospital Medical School de Londres. =, et à la Southwest Foundation for Biomedical Research de San Antonio, Texas n = Pfmdr, le nombre de copies a été évalué à Londres par un détecteur de séquence ABI PCR quantitative; Applied Biosystems et au Texas ABI HT système de PCR en temps réel utilisant les méthodes décrites ailleurs Toutes les réactions ont été effectuées en triple exemplaire à Londres ou en quadruple Texas et ont été rejetées si elles ne se conforment pas aux cinétiques exponentielles. à Londres, c.-à-d.% d’estimations répétées du nombre de copies de pfmdr devraient se situer dans ± ± la première estimation et comme dans le Texas Texas, les résultats d’essais entre Londres et le Texas ont été comparés avec des échantillons parallèles. entre les laboratoires et un coefficient de répétabilité des polymorphismes mononucléotidiques SNP dans pfmdr et pfcrt ont été détectés par polymorphisme de longueur de fragment de restriction de PCR nested ou méthodes d’extension d’amorces, comme décrit ailleurs [,,] Toutes les PCR et digests inclus l’ADN des souches de laboratoire D, Contrôles positifs et négatifs de HB, G et DdAnalyse statistique Les données ont été analysées en utilisant le logiciel SPSS pour Windows SPSS Les proportions ont été examinées en utilisant le test with avec correction de Yates ou par le test exact de Fisher. Les seuils pour définir les niveaux de luméfantrine suboptimaux ont été évalués en utilisant le récepteur. La relation entre la mutation du codon des données génotypiques et l’amplification du gène et la réponse clinique au traitement a été évaluée par l’analyse de survie, dans laquelle les patients qui avaient été perdus de vue ou qui présentaient à nouveau avec réinfection ont été inclus, mais considérés comme n’étant pas des échecs R Les taux d’échec ont été calculés en utilisant le taux d’incidence cumulé au jour et ont été comparés en utilisant les valeurs pour les patients pour lesquels la PCR n’était pas possible ou indéterminée ont été ajustés en fonction des probabilités temporelles de recrudescence versus réinfection. Test de Mantel-Haenszel Le modèle Cox a été utilisé pour des analyses multivariées. Un marqueur de substitution de l’immunité de l’hôte et de la parasitémie de base a été montré comme étant des déterminants fiables de la réponse thérapeutique dans ce site d’étude . le modèle

Résultats

Entre décembre et juin, un total de patients atteints de paludisme à P. falciparum non compliqué ont été inclus dans des études chimiothérapeutiques et ont reçu un traitement complet avec AL, les patients ont été recrutés pour participer à des études comparatives, et les patients restants ont été inclus en partie. de la surveillance de routine de l’efficacité du traitement de l’AL Au total, les patients ont reçu un schéma posologique au cours de la hlA, les patients ont reçu un schéma posologique au cours de la hLA, et les patients ont reçu un schéma posologique moins de jours de suivi Les caractéristiques de base sont indiquées dans le tableau

Figure vue grandDownload slideEtude profil AL, régime de doses d’artemether-luméfantrine AL sur h; AL, régime de doses de AL sur h; AL, régime de doses d’AL sur hFigure Voir grandTélécharger le profil d’étude AL, régime de doses d’artéméther-luméfantrine AL sur h; AL, régime de doses de AL sur h; AL, régime de doses de AL sur h

Tableau View largeTélécharger slideBaseline caractéristiques des patients évalués pour les réponses in vivo au traitement avec artemether-lumefantrine ALTable View largeTéléchargement slideLes caractéristiques des patients évalués pour les réponses in vivo au traitement par artemether-luméfantrine ALAll régimes de traitement ont été bien tolérés, et dans h,% des patients Le jour de l’admission,% des patients ont vomi au bout de h après leur première dose d’AL. La survenue de vomissements au bout de h après l’ingestion de la première dose était plus élevée chez les enfants & lt; ans [%] d’enfants, par rapport aux enfants – ans [%] des enfants et des adultes [%] des adultes; P = La fréquence des vomissements précoces était également – plus élevée en% IC, – chez les patients présentant de la fièvre et -% plus élevé IC, – chez les patients ayant des antécédents de vomissements. réapparition de la parasitémie dans les jours suivant le traitement Le risque cumulatif d’échec était de% IC%,% -% dans le groupe AL,%% CI,% -% dans le groupe AL, et%% IC,% -% dans le groupe AL groupe P = le génotype du loci de trois loci a été réalisé avec succès sur% des isolats appariés chiffre les taux d’échec corrigés par PCR par jour étaient%% IC,% -% après l’achèvement du régime AL,%% CI,% -% après l’achèvement de la LA régime, et% après l’achèvement du régime d’AL dans son ensemble, P & lt; La durée médiane de recrudescence était de quelques jours, – jours après la fin d’un schéma posologique et d’un intervalle de jours, – jours après la fin d’un schéma posologique P = Le taux cumulatif de réinfection dans les jours suivant la fin d’un traitement était% ,% -% mais ne diffèrent pas significativement entre les groupes de traitement P =

Tableau View largeTélécharger slideDay échec du traitement après l’achèvement de l’artemether-lumefantrine AL thérapieTable Voir grandDownload slide Taux d’échec du traitement après l’achèvement de l’artemether-lumefantrine AL thérapie Facteurs de risque cliniques de recrudescence Après contrôle de l’âge et de la parasitémie, le seul facteur clinique à l’admission le risque accru de recrudescence subséquente après l’achèvement du régime d’AL était un antécédent de rapport de risque ajusté de vomissements [AHR]; % CI, -; P = Bien que la tendance ait été similaire chez les patients recevant un schéma posologique, elle n’a pas atteint la signification statistique Après contrôle de ces facteurs confondants, l’AHR pour la recrudescence suivant un schéma posologique était% CI, – comparé à celui des patients -dose régime P & lt; Niveaux de luméfantrine Les concentrations plasmatiques de luméfantrine étaient disponibles chez les patients après l’achèvement du traitement par AL, après l’achèvement du traitement par AL et après l’achèvement du traitement par AL. Les niveaux de jour étaient significativement plus bas après la fin du régime posologique, pour lequel la médiane la plage de niveau était de ng / mL – ng / mL, comparativement à ng / mL – ng / mL chez les patients ayant terminé la LA et ng / mL – ng / mL chez les patients ayant terminé le régime AL P & lt; pour la comparaison globale et la comparaison entre les schémas -h et -h Les taux de jours étaient inférieurs chez les patients qui étaient fébriles à l’admission, comparés aux patients qui étaient afébriles au niveau médian d’admission, ng / mL [intervalle interquartile {IQR}, – ng / mL] et ng / mL [IQR, – ng / mL], respectivement; P =, et% inférieur chez les patients ayant des antécédents de vomissements à l’admission ng / mL [IQR, – ng / mL]; P = Pour ces deux facteurs, les différences étaient seulement apparentes chez les patients recevant les schémas AL et AL, mais pas chez les patients recevant le schéma AL. Les taux journaliers n’étaient pas significativement affectés par d’autres caractéristiques de base ou par une réponse thérapeutique précoce. concentrations plasmatiques de luméfantrine le jour de ng / mL IQR, – ng / mL, comparé à ng / mL IQR, – ng / mL parmi les patients traités avec succès P & lt; En utilisant l’indice de Youden, la meilleure limite pour les niveaux de luméfantrine de jour prédisant une recrudescence était de ng / ml. Niveaux de plasma & lt; ng / mL étaient présents chez% des patients traités avec le schéma AL,% des patients traités avec le schéma AL, et% des patients traités avec le schéma AL P & lt; Globalement,%% IC,% -% des patients avec des niveaux & lt; ng / mL échec du traitement expérimenté, comparé à%% CI,% -% des patients avec des niveaux de luméfantrine jour ⩾ ng / mL AHR ,; % CI, -; P & lt; La valeur seuil de ng / mL prédit une recrudescence avec% sensibilité et% specificityPfmdrSNPs et nombre de copies Au total, les isolats de patients traités avec AL ont été génotypés pour les polymorphismes pfmdr; le nombre de copies a pu être déterminé de manière fiable pour les isolats% chiffre Un nombre de copies unique de pfmdr a été observé dans les isolats%; isolates% avaient des copies; isolates% avaient des copies; isoler avait des copies; et les isolats avaient des copies Des SNP ont été détectés dans% des isolats au codon, dans% des isolats au codon et dans% des isolats au codon, mais dans des isolats au codon et des isolats au codon Tous les isolats avec un nombre accru de copies avaient un La sélection complète de l’échantillon à partir duquel les parasites ont été génotypés a été délibérément biaisée pour augmenter le nombre d’isolats associés à une recrudescence ultérieure. Les parasites génotypés avec succès étaient aussi significativement plus susceptibles de provenir de patients fébriles [%] de patients vs [% ] des patients; P = et qui avait un niveau plus élevé de parasitémie moyenne géométrique, parasites / μL [% CI,, -,] vs parasites / μL [% CI, -]; P & lt; par rapport à la cohorte globale Il n’y avait pas de différence significative dans les autres facteurs de base évalués. Corrélats moléculaires in vivo Les SNP n’étaient pas significativement corrélés avec la réponse thérapeutique. Cependant, après traitement par AL, le taux de recrudescence des isolats avec une augmentation de la le nombre était%% CI,% -%, comparé à%% CI,% -% pour les isolats avec un seul exemplaire AHR,; % CI, -; P = chiffre L’AHR n’a pas changé après contrôle de la parasitémie de départ et des antécédents de vomissements dans un modèle multivarié. Il n’y avait pas de différence de taux de recrudescence chez les patients traités par le schéma posologique. de patients était% de patients; Ainsi, le risque attribuable à la population de patients infectés par des isolats ayant un nombre de copies de pfmdr accru était de%

Figure Vue largeDownload pourcentage de patients avec recrudescence PCR-corrigée après l’achèvement d’un régime -dose d’artemether-luméfantrine Globalement, P = Figure Voir grandDownload pourcentage de patients avec recrudescence PCR-corrigée après l’achèvement d’un régime -dose d’artemether-lumefantrine Globalement, P = Corrélats moléculaires in vitro La relation entre les polymorphismes pfmdr et la réponse in vitro a été évaluée chez des isolats présentant des profils de sensibilité pour des isolats d’artésunate ou de luméfantrine provenant de patients traités par AL et d’isolats de patients participant à d’autres études cliniques. % L’influence des SNP pfmdr a été évaluée dans les isolats% avec un seul nombre de copies Les isolats avec la mutation ND présentaient un IC de luméfantrine significativement plus faible que les isolats avec moyenne géométrique pfmdr de type sauvage, ng / mL [% CI, – ng / mL ] et ng / mL [% CI, -], respectivement; P & lt; La présence de NY n’a pas altéré significativement la sensibilité à la lumefantrine in vitro Les mutations du codon Pfmdr à l’un des loci testés n’ont pas influencé de manière significative la sensibilité in vitro de l’amplification artésunatePfmdr survenue en% d’isolats Une augmentation du nombre de copies pfmdr de type sauvage à & gt; a été associé à un CI de -%, – augmentation de la lumefantrine IC P = il n’y avait pas de différence significative dans la CI de la luméfantrine entre les isolats avec des copies et des isolats avec & gt; Tableau des copies Les isolats avec une seule copie de pfmdr présentaient un IC artésunate moyen géométrique de ng / mL% IC, – ng / mL, comparé à ng / mL% CI, – ng / mL pour les isolats avec copies et ng / mL% CI, – ng / mL pour les isolats avec & gt; copies Les différences d’artésunate IC entre isolats avec et copies et entre isolats avec et & gt; les copies étaient toutes les deux significatives P & lt; et P =, respectivement

Vue de table grandDownload valeurs de la glissière pour lumefantrine, par pfmdr copy numberTable Voir grandDownload valeurs de glissement pour lumefantrine, par numéro de copie pfmdr

Discussion

La polythérapie à base d’artémisinine est actuellement le traitement de choix pour le paludisme à P. falciparum non compliqué. La combinaison réalise son effet antipaludéen par une réduction rapide initiale de la biomasse parasitaire attribuable à l’artéméther à action rapide mais très puissante, avec l’élimination subséquente des parasites restants par la voie intrinsèque. lumefantrine moins active mais plus lentement éliminée Les taux de guérison globaux dépendent de la quantité suffisante de luméfantrine pour éliminer la biomasse parasitaire résiduelle laissée par l’artéméther Le régime posologique initialement recommandé était associé à des taux de recrudescence inacceptables ; Ainsi, les recommandations posologiques ont été modifiées en doses sur h, régime qui guérit la maladie chez>% des patients [,,] Dans ces études, l’aire sous la courbe de la concentration plasmatique en luméfantrine AUC s’est révélée être le déterminant pharmacocinétique le plus important. Dans la présente étude, nous avons mis en commun notre vaste expérience de l’utilisation de la LA pour le paludisme non compliqué afin de caractériser la relation entre la clinique, la pharmacologie et la pharmacocinétique. déterminants moléculaires de l’échec du traitement Après contrôle de l’âge et de la parasitémie initiale, le seul paramètre clinique associé à l’échec subséquent était un antécédent de vomissements AHR,; % IC, -, qui était associé à une réduction en% des taux plasmatiques de luméfantrine par jour Bien qu’un régime posologique ait été plus fiable pour atteindre des concentrations suffisantes de luméfantrine, les taux de recrudescence ont augmenté de% à% P & lt; quand les niveaux de jour étaient & lt; La relation entre les concentrations de médicaments et la réponse thérapeutique dépend de la sensibilité aux médicaments des parasites infectants. Traditionnellement, ce dernier a été mesuré à l’aide de tests de sensibilité in vitro, bien que ces tests soient souvent difficiles à interpréter et à interpréter. outil épidémiologique pour évaluer la résistance Il a été démontré que la pompe P-glycoprotéine codée par pfmdr régule in vitro et in vivo la réponse à la méfloquine, à l’halofantrine, à la quinine et à l’artésunate [,,] résistance, l’amplification génique de pfmdr est le principal déterminant de la résistance à la méfloquine Dans la présente étude, les parasites avec des mutations ponctuelles au codon ou étaient plus sensibles in vitro à la lumefantrine que les isolats avec pfmdr de type sauvage de copie unique; cependant, le nombre d’isolats avec mutations était faible et n’atteignait la signification que pour le codon. Le nombre de copies de pfmdr augmentait dans presque la moitié des isolats testés, tous étant de type sauvage aux codons et représentaient ~% des cas de recrudescence l’achèvement d’un schéma posologique d’AL De façon rassurante, l’amplification pfmdr n’augmentait pas le risque d’échec du traitement après le régime posologique, qui conservait une efficacité de & gt;% plus longtemps l’artéméther réduit vraisemblablement la biomasse parasitaire initiale à des niveaux suffisants pour la l’infection doit être éliminée par des niveaux de luméfantrine plus élevés. Ainsi, le régime posologique fournit un niveau de médicament suffisant pour vaincre les parasites même partiellement résistants, alors que le régime posologique ne fournit pas de manière fiable des niveaux suffisants de luméfantrine pour surmonter les parasites sensibles. ont soulevé des préoccupations que l’utilisation de AL dans une zone avec endémicité peut sélectionner pour l’allèle N de pfmdr Cependant, on croit généralement que la présence d’asparagine au codon est, en fait, de type sauvage et que la substitution de tyrosine Y est sélectionnée par la pression du médicament chloroquine Dans notre étude des isolats thaï, il n’y avait pas de Différence dans la réponse in vitro et polymorphismes au codon, bien qu’une plus grande série serait nécessaire pour détecter de petites différences Le déterminant moléculaire majeur de l’efficacité de l’artéméther-luméfantrine en Thaïlande est une augmentation du nombre de copies pfmdr, et bien que la pression médicamenteuse sélectionne ce polymorphisme En résumé, le schéma posologique du coartéméther est un traitement sûr et efficace contre le paludisme à P. falciparum, même dans les zones où prédominent les isolats multirésistants. Bien que faible, la résistance conférée peut être surmontée cliniquement lorsque le patient est traité de nouveau. Les niveaux de luméfantrine au jour étaient associés à un risque accru d’échec du traitement, ces taux étant survenus chez <%> des patients recevant egimen, en veillant à ce que les taux de guérison dépassent%

Remerciements

Nous remercions le personnel de l’Unité de recherche sur le paludisme de Shoklo pour son excellent travail. Les études de terrain faisaient partie du Wellcome Trust-Mahidol University Programme de recherche en médecine tropicale Oxford soutenu par le Wellcome Trust de Grande-Bretagne Gilbert Lefevre Novartis Pharma traitait les niveaux de médicament luméfantrine Le travail moléculaire effectué à l’école de médecine de l’hôpital St George à Londres a été financé par la subvention du Wellcome Trust. Une analyse moléculaire menée à la Southwest Foundation pour la recherche biomédicale San Antonio, TX a été financée par le Les instituts nationaux de la santé accordent des frais de voyage à des réunions de Novartis, qui fabrique Coartem. Tous les autres auteurs: aucun conflit