Determining the effects of the conjugate pneumococcal vaccine, examination of invasive and multi-resistant Streptococcus pneumoniae isolates  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
75660
Type PD
Principal investigator Dobay, Orsolya
Title in Hungarian A konjugált pneumococcus vakcina hatásainak felmérése, invazív és multirezisztens Streptococcus pneumoniae izolátumok vizsgálata
Title in English Determining the effects of the conjugate pneumococcal vaccine, examination of invasive and multi-resistant Streptococcus pneumoniae isolates
Keywords in Hungarian invazív törzsek, PCR-alapú szerotipizálás, epidemiológia, multirezisztencia, mutS gén
Keywords in English invasive strains, PCR-based serotyping, epdemiology, multi-resistance, mutS gene
Discipline
Microbiology: virology, bacteriology, parasitology, mycology (Council of Medical and Biological Sciences)80 %
Public health, health services, environmental and occupational medicine, epidemiology, medical ethics (Council of Medical and Biological Sciences)20 %
Panel Immunity, Cancer and Microbiology
Department or equivalent Dept. of Medical Microbiology (Semmelweis University)
Starting date 2009-02-01
Closing date 2012-04-30
Funding (in million HUF) 15.000
FTE (full time equivalent) 2.14
state closed project
Summary in Hungarian
A Streptococcus pneumoniae az egyik legfontosabb Gram+ patogén, amely súlyos, magas halálozással járó invazív és légúti fertőzéseket okoz. Antibiotikum rezisztenciája – különösen a növekvő multi-rezisztencia – nagy gondot jelent. Elméletünk szerint „hipermutátor” törzsek  amelyek hibás mismatch-repair rendszerrel rendelkeznek  mut szekvenciájának vizsgálatával megjósolhatnánk, mely törzsek hordozzák magukban a multi-rezisztencia kialakulásának lehetőségét.
Az új konjugált vakcina (amely mindössze 7 tok antigént tartalmaz) már hazánkban is hozzáférhető, ezért nagy hangsúlyt kaptak az invazív izolátumok. Magyarország több régiójából származó invazív törzsek komplex epidemiológiai felmérését végeznénk el, meghatározva a vakcina lefedettséget, és ha szükséges, javaslatot tennénk új vakcina összetételre. Ezzel kapcsolatban a szerotípus meghatározása nagyon fontossá vált. A hagyományos módszer antiszérumokat használ, de mi egy PCR-alapú technikát próbálnánk meghonosítani, és végül az intézetben egy szerotipizáló szolgáltatást létrehozni.
Némely pneumococcus képes szerotípus váltásra, azaz a tok antigén cseréjére. Egyik tervünk ilyen „serotype switch”, ill. más stressz-válaszok létrehozása szub-inhibitoros antibiotikum koncentráció vagy tok-ellenes antitest jelenlétében, illetve egyéb kedvezőtlen inkubációs körülmények között.
A munkákba jelenleg TDK-s, a jövőben PhD hallgatókat is bevonnánk. Az eredményeket előbb kongresszusokon, majd nemzetközi folyóiratokban szeretnénk publikálni.
Summary
Streptococcus pneumoniae is a widely disseminated Gram+ pathogen, causing usually community acquired invasive and RTI infections, with high morbidity and mortality. Its antibiotic resistance – especially the increasing multi-resistance – is of great concern. Our hypothesis is that by examining the sequence of the mut genes of the „hypermutator” strains  that have a failure in the mismatch-repair system , we could predict which strains have a propensity to become multi-resistant.

The new conjugate vaccine (containing only 7 cps antigens) was introduced recently in Hungary, so we would focus now on invasive isolates performing a complex epidemiological survey of strains collected at different parts of Hungary, determining the % vaccine coverage, and make suggestion for changes in vaccine components. Related to this, the determination of serotypes is extremely important. The conventional method is to use antisera, but we would like to apply a PCR-based method, at the end to set up a serotyping service in pour institute.

Some pneumococcal clones are able to change their capsular type. Among our plans is the creation of such serotype switch and to observe other stress responses to the presence of sub-MIC concentration antibiotics or anticapsular antibodies, or incubation under unfavourable circumstances.

We involve current graduate students, later also PhD students in the work. We would like to publish the results first at congresses, later in international journals.




 

Final report

  
Results in Hungarian
2009 áprilisi ajánlott oltásként való bevezetése óta ugrásszerűen megnőtt a pneumococcus konjugált vakcina (Prevenar-7 és -13) átoltottsági aránya. A pályázat keretében lényegében a vakcinálás hatásait vizsgáltuk két különböző csoportban: súlyos fertőzésekből izolált (n=144), illetve egészséges óvodások orrában hordozott (n=324) törzsek esetében. Utóbbihoz eddig 856 kisgyereket szűrtünk le. Az összes izolátum (n=468) közül 441 esetben (=94,2%) sikerült a szerotípust meghatározni, ami kiemelkedően jó aránynak számít nemzetközi mértékkel mérve is. Ehhez hozzájárult egy jól működő szerotipizálási módszer kidolgozása, amely a hagyományos antiszérumos meghatározást ötvözi a PCR alapú detektálással. A hordozott törzsek esetében rendkívül izgalmas nyomon követni a vakcinálás hatására átrendeződő szerotípus eloszlást: a régi, világszerte gyakori típusokat (14, 19F, 23F, 18C, 6A/B) folyamatosan váltják fel az eddig egészen ritkának számítók (11A, 15B, 3), és különleges típusok is (16F, 22, 10A) előkerültek. Az új szerotípusok valószínűleg új vakcina kidolgozását teszik szükségessé. Ezt a kísérleti vonalat mindenképpen szeretnénk folytatni. Szerencsére mind a klinikai, mind a hordozott törzsek antibiotikum érzékenysége magas, az új, „emerging” klónoké még kedvezőbb. Vizsgáltuk a pneumococcusok biofilm képző képességét és ezzel összefüggően a pílusok jelenlétét is, amelyek eredményeink szerint – a vakcina hatáson túl - hozzájárulhatnak az újabb klónok sikeres terjedéséhez.
Results in English
Vaccination of children with the conjugate pneumococcal vaccine (Prevenar-7 and -13) has drastically increased since its introduction as a recommended vaccine in April 2009. In the frame of the current grant, we have surveyed the effects of the vaccination in two different groups: isolates causing severe infections (n=144), and strains carried by healthy children (n=324). For this latter, we have screened 856 children so far. Out of all isolates (n=468), we managed to determine the serotype in 441 cases (=94,2%), which is a very good rate even by international standards. This was largely due to the development of a new serotyping protocol, combining the conventional antiserum method with PCR detection. It was extremely exciting to follow the rearrangement in serotype distribution due to the vaccine effect: the old, world-wide spread types (14, 19F, 23F, 18C, 6A/B) vanished or decreased and new types (11A, 15B, 3), even very rare ones (16F, 22 or 10A) emerged. The emergence of new types will sooner or later recall the need for a new vaccine. We definitely would like to continue the investigation of the carried pneumococci. Luckily both the clinical and the carried isolates showed high antibiotic sensitivity, especially the newly emerging types have low MICs. We have also investigated the biofilm forming ability of pneumococci and the presence of piluses, both of which can contribute – additionally to the vaccine effect – to the spread of the selected new clones.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=75660
Decision
Yes





 

List of publications

  
Orsolya Dobay, Sebastian G.B. Amyes, Károly Nagy: The effect of the 7-valent conjugate vaccine (PCV7) on pneumococcal infections world-wide (long invited review article), Reviews in Medical Microbiology 19:79-85., 2009
Judit Szabó, Orsolya Dobay, Zsuzsa Dombrádi, Piroska Orosi, József Kónya, Károly Nagy, Ferenc Rozgonyi: Phenotypic and genetic characterisation of methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains isolated from the university hospitals of Debrecen, European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases 28:129-136., 2009
Orsolya Dobay, Emese Juhász, Ágnes Ungvári, Csaba Jeney, Sebastian G.B. Amyes, Károly Nagy: Taguchi optimisation of a multiplex pneumococcal serotyping PCR and description of 11 novel serotyping primers, Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica 56:327-338., 2009
Orsolya Dobay, Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Edit Hajdú, Erzsébet Nagy, Sebastian G.B. Amyes, Károly Nagy: Epidemiological analysis of pneumococcal carriage in Hungarian children from a day-care centre, 19th European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ECCMID), Helsinki, Finland, May 2009. Clinical Microbiology and Infection, 2009, 15(s4):S244, 2009
Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Edit Hajdú, Erzsébet Nagy, Judit Szabó, Károly Nagy, Orsolya Dobay: Epidemiological analysis of pneumococcal carriage in healthy children attending day-care centres, Second Central European Forum for Microbiology, Keszthely, October 2009. Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica, 56:254., 2009
Dobay Orsolya, Ungvári Ágnes, Kardos Szilvia, Hajdú Edit, Nagy Erzsébet, Szabó Judit, Nagy Károly: Súlyos fertőzésekből izolált pneumococcusok epidemiológiai felmérése a Prevenar tükrében, A Magyar Infektológiai és Klinikai Mikrobiológiai Társaság 37. kongresszusa, Szeged, 2009 október. (Absztrakt füzet 65. o.), 2009
Orsolya Dobay, Ágnes Ungvári, Szilvia Kardos, Katalin Kristóf, Edit Hajdú, Judit Szabó, Márta Knausz, Erzsébet Nagy, Ferenc Rozgonyi, Sebastian G. B. Amyes, Károly Nagy: Genotypic and phenotypic characterisation of invasive Streptococcus pneumoniae isolates from Hungary, and coverage of the conjugate vaccines., Journal of Clinical Pathology, 63:1116-20., 2010
Dobay Orsolya: A pneumococcus fertőzés elleni védőoltások várható hatékonysága Magyarországon, Gyermekgyógyászat, 61:188-191., 2010
Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Sebastian G. B. Amyes, Károly Nagy, Orsolya Dobay: Phenotypical and genotypical differences of Str. pneumoniae carried by healthy children attending day care centres in big cities versus small communities of Hungary, 20th European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ECCMID), Vienna, Austria, April 2010. Clinical Microbiology and Infection, 2010, 16(s2):S289, 2010
Orsolya Dobay, Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Károly Nagy: Vaccine coverage of conjugate pneumococcal vaccines against clinical and carried isolates in Hungary, A Magyar Mikrobiológiai Társaság 2010. évi Nagygyűlése; Keszthely, 2010 október. Absztraktfüzet 17-18. o., 2010
Adrienn Tóthpál, Anita Ordas, Edit Hajdú, Szilvia Kardos, Erzsébet Nagy, Károly Nagy, Orsolya Dobay: A marked shift in the serotypes of pneumococci isolated from healthy children in Szeged, Hungary, over a 6-year period, Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica 58:239-246., 2011
Adrienn Tóthpál, Diana Itzkovitz, Szilvia Kardos, Károly Nagy, Orsolya Dobay: Detection of pili in clinical and carried isolates of Hungarian Streptococcus pneumoniae, 21st European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ECCMID), Milan, Italy, May 2011. Clinical Microbiology and Infection, 17(s4):S711., 2011
Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Edit Hajdú, Károly Nagy, Mark van der Linden, Orsolya Dobay: Nasal carriage of Streptococcus pneumoniae among Hungarian children before the wide use of the conjugate vaccine, Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica 59:107-118., 2012
Tóthpál Adrienn, Dobay Orsolya: A hordozott pneumococcusok szerotípusainak drasztikus változása a megnövekedett átoltottság hatására, Orvosi Hetilap, 153:1013–1016., 2012
Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Károly Nagy, Mark van der Linden, Orsolya Dobay: Differences in nasal pneumococcal carriage of vaccinated and non-vaccinated children, during the first 2 years of wide-spread PCV uptake in Hungary, 22nd European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ECCMID), London, UK, March-April 2012. Clinical Microbiology and Infection, 2012, 18(s3):S242., 2012



Back »