Kolonisatie met niet-toxigene Clostridioides difficile in gezonde vrijwilligers.

Clostridioides difficile (Cdiff or C.difficile) is de meest voorkomende oorzaak
van ziekenhuis-geassocieerde diarree, met bijna 190.000 gevallen per jaar en
geschatte ziektekosten van 3 biljoen euro jaarlijks in de Europese Unie. Wegens
een sterfte percentage van 5% en hoog recidief risico, variërend van 20% na een
eerste episode tot 60% na meerdere recidieven, is er dringend behoefte aan
nieuwe behandelstrategieën.
De meest belangrijke ontwikkeling op dit gebied is het voorkomen van recidieven
door middel van fecale microbiota transplantatie (FMT) van een gezonde donor.
Microbiota factoren van de gastheer spelen een belangrijke rol in de pathologie
die wordt veroorzaakt door C.difficile, zo zorgt antibiotica voor veranderingen
in de intestinale microbiota waardoor C.difficile kan uitgroeien en ontkiemen
tot toxine-producerende cellen die tot C.difficile ziekte leiden.
Het herstellen van de verstoringen in de intestinale microbiota door middel van
FMT, voorkomt kolonisatie met C.difficile. FMT heeft een superieure
effectiviteit laten zien vergeleken met standaard behandelingen voor het
voorkomen van recidief ziekte. Echter de essentiële componenten van FMT, als
ook de specifieke markers welke de gevoeligheid van de intestinale microbiota
voor kolonisatie met C.difficile beïnvloeden zijn nog onbekend. Meer kennis
over microbiota markers geassocieerd met C.difficile kolonisatie en de
componenten van FMT welke weerstand tegen C.difficile kolonisatie bieden, is
dringend nodig om (nieuwe) strategieën te ontwikkelen voor preventie van
C.difficile infectie. Daarom stellen wij voor om een menselijk model te
ontwikkelen voor kolonisatie met C.difficile, waarin we de weerstand van de
*natuurlijke* microbiota tegen C.difficile kolonisatie kunnen onderzoeken. We
stellen voor om hiervoor een niet-toxigene stam van C.difficile (NTCD) te
gebruiken, welke de genetische locus voor toxine productie (PaLoc) niet bij
zich draagt en daardoor geen C.difficile ziekte kan veroorzaken.
Asymptomatische C.diffcile kolonisatie wordt gezien in 4-15% van de gezonde
populatie, waarvan een variërend percentage niet toxische C.difficile (30-93%).
Experimentele kolonisatie met NTCD is eerder onderzocht in gezonde
vrijwilligers en werd goed verdragen.
Concluderend, met deze studie willen we de veiligheid, verdraagbaarheid en
effectieve dosis om kolonisatie met niet-toxigene C.difficile te bereiken,
onderzoeken als ook de microbiota factoren van de gastheer die geassocieerd
zijn met kolonisatie.

Primaire doelen:
- Evalueren van de veiligheid en verdraagbaarheid van kolonisatie met
niet-toxigene C.difficile.
- Vaststellen van het effectieve protocol voor het verkrijgen van kolonisatie
met niet-toxigene C.difficile in de meerderheid van de deelnemers.

Secundaire doelen:
- Bepalen van factoren in de microbiota van de gastheer die geassocieerd zijn
met succesvolle kolonisatie.

Exploratieve doelen:
- Onderzoeken van veranderingen in de microbiota van de gastheer volgend op
kolonisatie.
- Onderzoeken van C.difficile in-vivo evolutie en aanpassing.

Dit is een adaptieve dosis opzet, gerandomiseerde, dubbel-blind placebo
gecontroleerde klinische trial, waarin orale blootstelling aan niet-toxigene
C.difficile wordt onderzocht. Het onderzoek zal bestaan uit twee of, indien
nodig, drie verschillende opeenvolgende interventie fases. De tweede en derde
fase is afhankelijk van de resultaten van de voorgaande fases. In elke fase zal
e*e*n cohort vrijwilligers gerandomiseerd worden naar verschillende doses van
NTCD sporen of placebo.

Fase 1
In de eerste fase zullen we twee dosis levels testen: 5 doses van 10E4 NTCD
sporen en 5 doses van 10E7 NTCD sporen. Deze doses zullen worden vergeleken met
placebo. 24 vrijwilligers zullen willekeurig verdeeld worden over 3 groepen; A,
B en C (zoals onderstaand weergegeven). Groep A en B zullen bestaan uit elk 10
vrijwilligers en groep C (de controle groep) zal bestaan uit 4 vrijwilligers.
Groep A zal 5 doses van 10E4 NTCD sporen innemen op dag 0 tot 4, groep B zal 5
doses innemen van 10E7 NTCD sporen op dag 0 tot 4 en groep C zal 5 doses van
placebo innemen op dag 0 tot 4.

Fase 1 (N=24):
Groep A (N=10): 5 doses 10E4 NTCD sporen.
Groep B (N=10): 5 doses 10E7 NTCD sporen.
Groep C (N=4): 5 doses placebo.

Doses in de tweede fase zullen gebaseerd zijn op kolonisatie resultaten in de
eerste fase. Progressie naar de tweede fase zal in overleg zijn met de local
safety monitor.

Fase 2
Afhankelijk van de uitkomst in fase 1, zal de dosis gegeven in fase 2 verlaagd
zijn (als kolonisatie frequentie in fase 1>60%), of zal de dosis vooraf gegaan
worden door vancomycine voorbehandeling (als de kolonisatie frequentie in fase
1 <60% is), volgens vooraf opgestelde criteria. Er zijn drie doseringsopties
voor fase 2, voor de eerste twee opties zullen 26 vrijwilligers worden verdeeld
over 3 groepen: D, E en F (groep D en E ieder bestaand uit 10 vrijwilligers en
groep F (de controle groep) bestaand uit 6 vrijwilligers) (zie onderstaand
schema). Voor optie drie, zullen 23 vrijwilligers worden verdeeld over 3
groepen: D, E en F (groep D en E ieder bestaand uit 10 vrijwilligers en groep F
(de controle groep) bestaand uit 3 vrijwilligers).Zie onderstaand schema voor
de doseringsopties.

Fase 2 (N=23 of 26)

Optie 1 (N=26):
Groep D (N=10): 3 doses 10E4 NTCD sporen.
Groep E (N=10): 1 dosis 10E4 NTCD sporen, 2 doses placebo.
Groep F (N=6): 3 doses placebo.

OF

Optie 2 (N=26):
Groep D (N=10): 3 doses 10E7 NTCD sporen.
Groep E (N=10): 1 dosis 10E7 NTCD sporen, 2 doses placebo.
Groep F (N=6): 3 doses placebo.

OF

Optie 3 (N=23):
Dag -7: één dag vancomycine (4 maal daags 250mg)
Groep D (N=10): 5 doses 10E4 NTCD sporen.
Groep E (N=10): 5 doses 10E7 NTCD sporen.
Groep F (N=5): 5 doses placebo.

Escalatie naar de derde fase zal al alleen gebeuren indien optie 3 van fase 2
is geselecteerd. Doses in de derde fase zullen gebaseerd zijn op kolonisatie
resultaten in de tweede fase. Progressie naar de derde fase zal in overleg zijn
met de local safety monitor.

Fase 3
Afhankelijk van de uitkomst in fase 2, zal de dosis gegeven in fase 3 verlaagd
zijn (als kolonisatie frequentie in fase 2>60%), of zal de dosis vooraf gegaan
worden door vancomycine voorbehandeling (als de kolonisatie frequentie in fase
2 <60% is), volgens vooraf opgestelde criteria. De derde fase zal bestaan uit
23 vrijwilligers verdeeld over 3 groepen: G, H en I (groep G en H ieder
bestaand uit 10 vrijwilligers en groep I (de controle groep) bestaand uit 3
vrijwilligers). Afhankelijk van de kolonisatie resultaten van de tweede fase
zijn er drie doseringsopties voor de derde fase, welke onderstaand staan
uitgeschreven.

Fase 3 (N=23)

Optie 1:
Dag -7: 1 dag vancomycine (4 maal daags 250mg).
Groep G (N=10): 3 doses 10E4 NTCD spores.
Groep H (N=10): 1 dose 10E4 NTCD spores, 2 doses placebo.
Groep I (N=3): 3 doses of placebo.

OF

Optie 2:
Dag -7: 1 dag vancomycine (4 maal daags 250mg).
Groep G (N=10): 3 doses 10E7 NTCD spores.
Groep H (N=10): 1 dose 10E7 NTCD spores, 2 doses placebo.
Groep I (N=3): 3 doses of placebo.

OF

Optie 3:
Dag -11: 5 dagen vancomycine (4 maal daags 250mg).
Groep G (N=10): 5 doses 10E4 NTCD spores.
Groep H (N=10): 5 doses 10E7 NTCD spores.
Groep I (N=3): 5 doses of placebo.

Alle vrijwilligers in alle fases zullen het onderzoekscentrum bezoeken op de
dagen van sporen of placebo inname, waarbij ze worden gevraagd om vooraf aan
inname feces in te leveren. Als fase 3 nodig is, zullen vrijwilligers ook nog
tweemaal naar het onderzoekscentrum komen tussen de vancomycine en sporen
inname, om feces in te leveren. Tijdens de vier follow-up weken ( na sporen
inname) zullen vrijwilligers het onderzoekscentrum drie keer per week bezoeken
om feces in te leveren, met e*e*n keer per week een follow-up bezoek voor
registratie van bijwerkingen op dag 7, 14, 21 en 28. Bloedonderzoek zal gedaan
worden op dag 14 en 28. Na drie maanden (dag 84) zal er een (laatste) follow-up
bezoek zijn, met inleveren van feces en registratie van bijwerkingen. Mocht een
vrijwilliger C.difficile nog bij zich dragen bij het drie maanden follow-up
bezoek, zal gevraagd worden of de vrijwilliger terug komt voor follow-up van
feces iedere e*e*n tot twee maanden totdat de feces sample negatief is voor
C.difficile, tot maximaal een jaar na start van het onderzoek.

Verschillende dosis levels (10E4 of 10E7) van NTCD sporen (of placebo) voor 1 of 5 dagen met optioneel vancomycine voorbehandeling.

Er is geen direct voordeel voor de vrijwilligers die meedoen aan deze studie.
Omdat de stam die wordt gebruikt in deze studie een niet-toxigene stam is,
wordt niet verwacht dat deze symptomen veroorzaakt. In een voorgaand
dubbel-blind placebo gecontroleerd onderzoek waarin experimentele menselijke
kolonisatie met een niet-toxigene C.difficile stam werd onderzocht, werden
gastro-intestinale klachten beschreven, zoals misselijkheid, flatulentie en
darmkrampen. Alle klachten werden geclassificeerd als mild en waren redelijk
vergelijkbaar met de placebo groep. Omdat kolonisatie met NTCD voorkomt in de
algemene populatie, zal NTCD kolonisatie bij vrijwilligers in deze studie niet
worden beëindigd met antibiotica. Behandeling is wel beschikbaar indien NTCD
onverwachte bijwerkingen veroorzaakt, er zal dan antibiotica worden gebruikt om
NTCD kolonisatie te beëindigen. Daarnaast is er in het geval van persisterende
veranderingen in de microbiota van de gastheer, een optie tot fecale microbiota
transplantatie (FMT). Gebaseerd op eerder gepubliceerd onderzoek waarin NTCD
aan gezonde vrijwilligers werd toegediend, wordt niet verwacht dat er
behandeling van NTCD kolonisatie nodig is.
Als vrijwilligers in fase 2 of fase 3 worden voorbehandeld met orale
vancomycine, kunnen ze gastro-intestinale bijwerkingen ervaren, vooral diarree.
Om het risico te verminderen op transmissie van NTCD naar huisgenoten zullen de
vrijwilligers geïnstrueerd worden om zich aan goede hygiëne maatregelen te
houden tijdens het onderzoek en zullen vrijwilligers die wonen met huisgenoten
die behoren tot een *kwetsbare* groep worden geëxcludeerd. Omdat niet-toxigene
stammen aanwezig zijn in de natuurlijke omgeving en asymptomatische kolonisatie
met NTCD voorkomt in 4-15% van de gezonde populatie, wordt ingeschat dat het
additionele risico van blootstelling aan NTCD in vergelijking met het
dagelijkse risico hierop, minimaal is.