Antimalarial drug use in general populations of tropical Africa

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The burden of <it>Plasmodium falciparum </it>malaria has worsened because of the emergence of chloroquine resistance. Antimalarial drug use and drug pressure are critical factors contributing to the selection and spread of resistance. The present study explores the geographical, socio-economic and behavioural factors associated with the use of antimalarial drugs in Africa.</p> <p>Methods</p> <p>The presence of chloroquine (CQ), pyrimethamine (PYR) and other antimalarial drugs has been evaluated by immuno-capture and high-performance liquid chromatography in the urine samples of 3,052 children (2–9 y), randomly drawn in 2003 from the general populations at 30 sites in Senegal (10), Burkina-Faso (10) and Cameroon (10). Questionnaires have been administered to the parents of sampled children and to a random sample of households in each site. The presence of CQ in urine was analysed as dependent variable according to individual and site characteristics using a random – effect logistic regression model to take into account the interdependency of observations made within the same site.</p> <p>Results</p> <p>According to the sites, the prevalence rates of CQ and PYR ranged from 9% to 91% and from 0% to 21%, respectively. In multivariate analysis, the presence of CQ in urine was significantly associated with a history of fever during the three days preceding urine sampling (OR = 1.22, p = 0.043), socio-economic level of the population of the sites (OR = 2.74, p = 0.029), age (2–5 y = reference level; 6–9 y OR = 0.76, p = 0.002), prevalence of anti-circumsporozoite protein (CSP) antibodies (low prevalence: reference level; intermediate level OR = 2.47, p = 0.023), proportion of inhabitants who lived in another site one year before (OR = 2.53, p = 0.003), and duration to reach the nearest tarmacked road (duration less than one hour = reference level, duration equal to or more than one hour OR = 0.49, p = 0.019).</p> <p>Conclusion</p> <p>Antimalarial drug pressure varied considerably from one site to another. It was significantly higher in areas with intermediate malaria transmission level and in the most accessible sites. Thus, <it>P. falciparum </it>strains arriving in cross-road sites or in areas with intermediate malaria transmission are exposed to higher drug pressure, which could favour the selection and the spread of drug resistance.</p

Recherche de nouveaux antipaludiques actifs sur les souches sauvages et résistantes de Plasmodium vivax et Plasmodium falciparum

La culture in vitro de P. vivax étant difficile à réaliser, les gènes dhfr de P. vivax sensible à la pyriméthamine (Ser58Ser117), le double mutant (Ser58Arg+Ser117Asn) et le triple mutant résistant à la pyriméthamine (Ser58Arg+Ser117Asn+Ile173Leu) ont été exprimés dans la levure mutée Saccharomyces cerevisiae pour l'expression de son gène dhfr chromosomique. Les gènes dhfr humain et de levure ont aussi été testés à titre de contrôle de l'activité inhibitrice spécifique des antifoliniques sur les DHFRs de P. vivax. La levure mutante ainsi transformée a permis de sélectionner 6 antifoliniques parmi les 25 inhibant spécifiquement les transformants exprimant les gènes dhfr de P. vivax en se référant à la pyriméthamine et au MTX. La concentration inhibitrice à 50% (CI50) des 6 drogues a été déterminée sur des isolats de P. falciparum. Le séquençage des gènes dhfr des isolats confirme la corrélation qui existe entre le génotype dhfr des isolats et la réponse in vitro au test de chimiosensibilité.Au cours de ce travail, le sulfanilamide, utilisé pour augmenter la pénétration des drogues dans la levure, a montré une inhibition sélective des transformants exprimant les gènes de dhfr de Plasmodium. Cette inhibition confirmait le fait suggéré par d'autres laboratoires que les sulfamides, famille à laquelle appartient le sulfanilamide, ont une deuxième cible qui la DHFR. Ainsi, la découverte de cette nouvelle action du sulfanilamide ou de son dérivé le sulfa-DHP pourrait permettre le développement et l'exploitation d'une nouvelle classe d'antifoliniques utiles pour le traitement des maladies parasitaires tel le paludisme.In this study, because Plasmodium vivax cannot be cultured in vivo, we used a DHFR-deficient yeast strain expressing heterologous P. vivax dhfr gene for the screening of 25 antifolate derivatives to evaluate promising antifolate drugs. DHFR inhibitors function mainly as a competitive inhibitor of the parasite enzyme. This yeast mutant strain was transformed with plasmids containing either a P. vivax dhfr gene wild-type (S58+S117+I173), or the double (S58R+S117N) or triple mutant (S58R+S117N+I173L) and as controls the human and the own yeast dhfr gene. Pyrimethamine and methotrexate were used as control drugs. The screening allow us to select 6 of 25 compounds, that selectively inhibit both P. vivax wild-type and mutant DHFR enzymes in vivo in yeast. The inhibitory concentration (IC50) of these 6 quinazoline compounds derivatives were determined on in vitro cultures of P. falciparum field isolates. The sequenced dhfr gene of isolates confirms that a correlation exists between the dhfr genotype and the biomolecular answer to the in vitro drugs response.Unexpected, sulfanilamide knowed as a competitive inhibitor of pABA, showed a selective inhibition on transformants expressing P. vivax dhfr genes, suggesting that the DHFR is a second target of sulfa-drug or its derivative sulfa-DHP. Forthermore, the hypersensitivity of P. vivax DHFR triple mutant and double mutant enzymes to sulfanilamide or sulfa-DHP points to the specificity of sulfa-DHP analogs as an alternative treatment to pyrimethamine resistant DHFR. This discovery could lead to the development of the chemical synthesis of new DHFR inhibitors, useful for the treatment of malaria or other infection diseases.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

Méthodologies d'évaluation de l'efficacité thérapeutique des antipaludiques (application à des données du Cameroun)

Le sujet de cette thèse s'inscrit dans un contexte commun aux pays d'Afrique sub-saharienne, celui des évaluations des stratégies thérapeutiques et des choix des politiques de santé publique dans la lutte contre le paludisme. Il concerne les méthodes d'évaluation globale de l'efficacité thérapeutique des antipaludiques qui s'attachent aux techniques de méta-analyse de comparaisons mixtes de traitements. D'une part, le critère principal préconisé par l'OMS dans les essais d'antipaludiques est un critère ordinal. D'autre part, les différents bras thérapeutiques dans les essais ne concernent pas toujours les mêmes bras de combinaisons thérapeutiques et la durée totale d'évaluation entre essais a changé au cours des années. Enfin, le critère ordinal d'évaluation préconisé entraine des répartitions déséquilibrées dans les réponses. Nous avons travaillé sur un jeu de données correspondant à une série d'essais menés entre 2003 et 2007, chez l'enfant de moins de 5 ans au Cameroun, suivant les recommandations OMS. La première étape du travail a emprunté des techniques d'analyse classique de meta-analyse sur un critère binaire pour comparer l'ensemble des traitements de tous les essais. Le caractère ordinal de la réponse dans des essais à plus de 2 bras de traitement et temps unique d'évaluation de ce critère a été ensuite analysé, en s'appuyant sur une étude par simulation pour évaluer les risques associés de première et seconde espèces en fonction de l'amplitude de l'effet traitement. La méthode a été étendue aux données répétées dans le temps à 14, 21 et 28 jours de traitement.La prise en compte de l'ordinalité du critère a permis d'obtenir des résultats significatifsThis work was motivated by a health context which is common to all subsaharian African countries. It is directly related to the evaluation of the therapeutical strategies and the public health decisions in the fight against malaria. It concerns the quantitative methods for pooling randomised trials and estimating the efficacy of the various antimalarial drugs.First, the primary outcome developed by the WHO is an ordinal one. Second, the different treatment arms between the trials are not always the same combined treatments and, the follow up durations changed over the years. Third, the observed counts between the different categories of responses are highly unbalanced. In the first step method, a global classical meta-analysis pooling all the trials was carried out using as primary outcome a binarised WHO outcome. In a second step, the primary outcome was analysed as an ordinal outcome at a fixed time endpoint in a single three- arm randomised clinical trial. A simulation study was performed to assess the type- 1 and type-2 errors in relation to the treatment effect. In a third step, the 28- day trials were pooled by extending the previous methodology to the repeated measurements on days 14, 21 and 28. Significant results were obtained when analyzing the WHO outcome as ordinal.PARIS5-BU Saints-Pères (751062109) / SudocSudocFranceF