Rodrigo Malavazi Corder.

Extensive research has examined why some people have repeated Plasmodium falciparum malaria attacks in Sub-Saharan Africa while others remain free of disease most of the time. In contrast, malaria risk heterogeneity remains little studied in regions where P. vivax is the dominant species. Are repeatedly infected people in vivax malaria settings such as the Amazon just unlucky? Here we aim to explore specific factors - including human and vector genetic polymorphism, acquired antibody-mediated immunity, and variation in parasite virulence - that can modulate the individual risk of P. vivax infection and disease in well characterized malaria-endemic Amazonian communities. We combine classical epidemiological approaches, molecular genotyping of humans, vectors and parasites, and functional antibody assays with quantitative genetics, mathematical modeling and vector biology to explore longitudinally collected data and samples from a unique population-based cohort study carried out in the main malaria transmission hotspot of Brazil. We aim to: (a) estimate the contribution of human genetics, not limited to known or suspected "malaria resistance genes", to individual malaria risk variation in Brazil; (b) to compare the differential impact of a specific human genetic polymorphism, pyruvate kinase deficiency, on P. falciparum and P. vivax malaria risk; (c) to investigate the association between naturally acquired antibodies to a key asexual blood-stage of P. vivax antigen and malaria risk; (d) to test the hypothesis that less virulent P. vivax lineages are positively selected as malaria vectors become less abundant and transmission declines; (e) to estimate the population-wide impact of specific malaria control interventions targeted at high-risk individuals; and (f) to determine how the biological heterogeneity of vectors affects the transmission dynamics of malaria considering its population structure and its preference for certain individuals (e.g., infected people). We argue that individual risk variation must be considered when designing and implementing strategies for malaria control and elimination.

International, interdisciplinary research collaboration with the aim to systematically explore the large volume of individual-level data generated by population-based surveys led by the collaborating investigators at Yale and USP in endemic settings in Brazil and Peru, combined with aggregated data generated and published by other investigators across the Amazon, to provide an accurate and up-to-date estimate of the relative contribution of asymptomatic and subpatent infections to the overall P. vivax burden and transmission in the region

O Brasil apresenta hoje a menor carga de malária em 35 anos. Após ser substancialmente reduzida nas últimas décadas, sua eliminação depende da priorização de um pequeno número de focos de transmissão onde a malária ainda persiste mesmo depois de diversas ações governamentais. Nesse sentido, estudos mais elaborados considerando novas ferramentas de análise devem ser empregados com intuito de aperfeiçoar os modelos já existentes. Modelos matemáticos, quando bem elaborados, contribuem para um entendimento dos padrões epidemiológicos e podem ser utlizados para orientar políticas públicas. Entretanto, atualmente a maior parte dos modelos desenvolvidos para malária é construída com parâmetros calibrados a partir de médias estatísticas, ou seja, considerando uma homogeneidade na susceptibilidade dos indivíduos. O presente projeto tem como objetivo o aperfeiçoamento e elaboração de modelos matemáticos em malária que levem em conta as particularidades de susceptibilidade dos indivíduos nas áreas de risco. Para isso, a partir da análise de dados previamente coletados e referentes à população local, diversas técnicas matemáticas e algoritmos computacionais serão empregados para o desenvolvimento de modelos matemáticos que considerem tais heterogeneidades e que possam descrever melhor a dinâmica da doença. Os modelos propostos poderão ser utilizados como referência para iniciativas governamentais buscando a eliminação da malária no país, e generalizados para outras doenças infecciosas