20+ years of mass drug administration against urogenital schistosomiasis on the Zanzibar islands: Is praziquantel still efficacious?

Stel je een piepkleine, onzichtbare vijand voor die zich in zoet water verbergt, wachtend om op iedereen te springen die een duik neemt. Deze vijand is een parasitaire worm genaamd Schistosoma, en deze veroorzaakt een ziekte genaamd schistosomiasis. Wanneer deze wormen in een mens terechtkomen, leven ze in de bloedvaten en leggen ze duizenden eitjes. Sommige van deze eitjes blijven in het lichaam zitten, wat pijn en ziekte veroorzaakt, terwijl andere via urine of ontlasting naar buiten worden gespoeld, waardoor de cyclus wordt voortgezet door de water en de slakken die de parasiet dragen te infecteren. Decennialang heeft de wereld gevochten tegen deze vijand met een krachtig medicijn genaamd praziquantel. Denk aan praziquantel als een "magische kogel" die deze wormen uitschakelt en hun voortplanting stopt. Omdat de ziekte zo wijdverspreid is, geven gezondheidswerkers dit medicijn tegelijkertijd aan enorme groepen mensen, een strategie die Massale Medicatie-administratie (MDA) wordt genoemd. Het is als een schoonmaakploeg voor een hele stad die door een buurt strijkt om elk laatste beetje vuil op te vangen.

Maar hier komt het lastige deel bij: wanneer je hetzelfde krachtige wapen jarenlang steeds opnieuw gebruikt, kan de vijand beginnen te leren hoe hij het wapen kan ontwijken. In de wereld van de biologie wordt dit "drugresistentie" genoemd. Het is vergelijkbaar met hoe sommige bacteriën leren te overleven bij antibiotica, of hoe onkruid in een tuin sterk genoeg kan worden om een specifiek onkruidbestrijdingsmiddel te overleven. Als de wormen resistent worden, kan de "magische kogel" steeds vaker zijn doel missen, en kan de ziekte sterker terugkomen. Wetenschappers maken zich hier grote zorgen over, vooral in gebieden waar het medicijn al lange tijd wordt gebruikt. Ze willen weten: werkt het medicijn nog wel, of heeft de vijand een schild geëvolueerd?

Dit is precies de vraag die een team van onderzoekers stelde in Zanzibar, een groep eilanden voor de kust van Tanzania. Al meer dan 20 jaar voert Zanzibar een enorme schoonmaakcampagne uit, waarbij elk jaar praziquantel aan schoolkinderen wordt gegeven. Het doel was om de ziekte volledig uit te bannen. Hoewel ze in veel gebieden zeer succesvol zijn geweest, zijn er in sommige "hotspots" nog steeds hoge aantallen infecties. De onderzoekers wilden controleren of de wormen in deze hotspots resistent zijn geworden tegen het medicijn na twee decennia van constante blootstelling.

Om dit te achterhalen, kozen de wetenschappers twee scholen op het eiland Pemba, een van de eilanden van Zanzibar, waar de infectiegraad nog steeds hoog was. Ze behandelden dit als een wetenschappelijk detectives verhaal. Eerst verzamelden ze gedurende enkele dagen urine monsters van honderden studenten om precies te zien hoeveel wormeneitjes er in hun systeem zaten vóór de behandeling. Daarna gaven ze de studenten de standaard dosis praziquantel (40 mg per kilogram lichaamsgewicht). Twee weken later kwamen ze terug om nog meer urine monsters te verzamelen om te zien hoeveel eitjes er nog over waren. Ze keken niet naar slechts één monster; ze keken naar maximaal zes monsters per persoon om een superhelder beeld te krijgen, omdat het aantal eitjes dat een persoon uitscheidt van dag tot dag kan verschillen.

De resultaten waren een mix van goed nieuws en een beetje mysterie. In de eerste school werkte het medicijn ongelooflijk goed. Vóór de behandeling had 14,3% van de studenten de infectie. Na de behandeling was dat aantal gedaald naar slechts 0,5%. De onderzoekers berekenden dat het medicijn het aantal wormeneitjes met 99,8% verminderde. Dit is een groot succes, ruim boven de drempel van 90% die de Wereldgezondheidsorganisatie als "goed genoeg" beschouwt. In deze school was de praziquantel nog steeds een perfecte "magische kogel".

Echter, de tweede school vertelde een iets ander verhaal. Hier was het medicijn nog steeds zeer effectief, maar niet zo perfect als in de eerste school. Het infectieniveau daalde van 37,8% naar 9,6%, en het reductiepercentage van de eitjes was 94,8%. Hoewel dit nog steeds een sterk resultaat is, zorgde de statistische analyse ervoor dat de onderzoekers even aarzelden. Ze konden niet met 100% zekerheid zeggen dat het medicijn op het "optimale" niveau werkte in deze specifieke school. Het was geen falen, maar het was "onconcluderend".

Waarom het verschil? De onderzoekers vonden een aanwijzing: de studenten in de tweede school begonnen met veel zwaardere infecties. Stel je voor dat je een kamer probeert schoon te maken met een paar verspreide kruimels versus een kamer die begraven ligt onder een berg vuil. In de tweede school hadden veel studenten in de basis al heel veel wormen. De gegevens suggereerden dat wanneer de infectie zeer zwaar was, het medicijn iets minder effectief was in het uitroeien van elke individuele worm. De onderzoekers vermoeden dat de enkele dosis medicijn misschien slechts een bepaald aantal wormen kan doden, of dat de zwaar geïnfecteerde studenten misschien wat jonge wormen hadden die het medicijn nog niet kon bereiken.

Cruciaal is dat de studie geen bewijs heeft gevonden dat de wormen een genetische resistentie tegen het medicijn hebben ontwikkeld. Het "onconcluderende" resultaat in de tweede school kwam waarschijnlijk door de hoge intensiteit van de infecties, en niet omdat de wormen een nieuwe superkracht hadden ontwikkeld. De auteurs benadrukken dat, hoewel het medicijn nog steeds werkt, ze nauwlettend moeten blijven kijken. Ze van plan om in de toekomst naar het DNA van de wormen te kijken om te zien of er verborgen genetische veranderingen zijn die kunnen wijzen op een beginnende resistentie.

Dus, wat is de kern van het verhaal? Na meer dan 20 jaar het gebruik van praziquantel, doet het medicijn het nog steeds fantastisch in Zanzibar. Het doodt nog steeds de overgrote meerderheid van de wormen. Maar in plaatsen waar de infectie erg zwaar is, is de klus een beetje moeilijker en de resultaten wat onzekerder. De wetenschappers luiden geen alarm dat het medicijn gefaald heeft, maar ze trekken wel een vlag op om te blijven controleren. Ze willen ervoor zorgen dat de "magische kogel" scherp blijft en zijn rand niet verliest, zodat de strijd tegen deze ziekte kan blijven winnen.