Klinická účinnost multiplexní PCR metody rychlé diagnostiky u infekcí krevního řečiště (CEMP-RDI)

Sepse (bakteriémie) patří mezi nejzávažnější infekční onemocnění u hospitalizovaných pacientů a jsou spojeny s významnou morbiditou a mortalitou. Včasné zahájení vhodné antimikrobiální léčby je jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících přežití těchto pacientů. Nicméně včasná optimalizace antimikrobiální léčby je často omezena zpožděními vlastními konvenčním kultivačním mikrobiologickým diagnostickým metodám, které obvykle vyžadují 24-72 hodin k poskytnutí definitivní identifikace patogenu a výsledků antimikrobiální citlivosti. V důsledku toho se klinici často spoléhají na prodlouženou empirickou antimikrobiální léčbu širokého spektra, což přispívá k antimikrobiální rezistenci, nežádoucím účinkům souvisejícím s léčivy a zvýšeným nákladům na zdravotní péči.

Nedávný pokrok v molekulární diagnostice umožnil vývoj multiplexních testů založených na polymerázové řetězové reakci (PCR), které jsou schopny rychle detekovat běžné patogeny krevního řečiště a vybrané geny antimikrobiální rezistence přímo z pozitivních lahviček s hemokulturou. Tyto testy mohou poskytnout výsledky přibližně do jedné hodiny, což nabízí potenciál výrazně zkrátit diagnostické časové rozmezí a podpořit dřívější eskalaci, de-eskalaci nebo optimalizaci antimikrobiální léčby. Navzdory jejich rostoucí dostupnosti stále existuje omezené množství kvalitních důkazů týkajících se reálné klinické účinnosti těchto rychlých diagnostických nástrojů, zejména s ohledem na jejich dopad na antimikrobiální stewardship a výsledky zaměřené na pacienta.

Tato studie je navržena jako prospektivní, randomizovaná, kontrolovaná, jednocentrová klinická studie, jejímž cílem je vyhodnotit klinickou účinnost a diagnostickou výkonnost multiplexního PCR panelu pro rychlou diagnostiku aplikovaného přímo na pozitivní vzorky hemokultury u dospělých pacientů se sepsí. Studie bude provedena v 810 lůžkové terciární univerzitní nemocnici a plánuje se zařadit celkem 300 pacientů během 12měsíčního období.

Dospělí pacienti (≥18 let) s klinickým podezřením na sepsi a pozitivním signálem hemokultury budou vyšetřeni na způsobilost. Po potvrzení způsobilosti a informovaném souhlasu budou pacienti randomizováni v poměru 1:1 do studijní skupiny nebo kontrolní skupiny. Randomizace bude provedena pomocí počítačem generované permutované blokové randomizace a bude stratifikována podle přijetí na jednotku intenzivní péče (JIP) versus standardní oddělení, přítomnosti neutropenie a kategorie Charlsonova indexu komorbidity, aby bylo zajištěno vyvážené rozložení výchozích rizikových faktorů mezi studijními rameny.

Ve studijní skupině budou pozitivní vzorky hemokultury podrobeny rychlému testování pomocí multiplexního PCR panelu pro in vitro diagnostiku kromě standardních mikrobiologických diagnostických metod. Multiplexní PCR test je navržen k detekci předdefinovaných bakteriálních a houbových patogenů a vybraných genů antimikrobiální rezistence přímo z pozitivních lahviček s hemokulturou. Extrakce DNA bude provedena pomocí rychlého automatizovaného systému extrakce nukleových kyselin podle pokynů výrobce, následované real-time PCR amplifikací a detekcí. Výsledky multiplexního PCR testu budou k dispozici přibližně do jedné hodiny a budou neprodleně hlášeny ošetřujícímu klinickému týmu. Tyto výsledky mohou být použity k vedení rozhodnutí o antimikrobiálním managementu, včetně časné eskalace, de-eskalace nebo optimalizace léčby, ve spojení s klinickým úsudkem a institucionálními léčebnými doporučeními.

V kontrolní skupině budou pozitivní vzorky hemokultury zpracovány pouze pomocí standardních mikrobiologických diagnostických metod, v souladu s rutinní klinickou praxí. Standardní diagnostika zahrnuje Gramovo barvení provedené přímo z pozitivních lahviček s hemokulturou, subkultivaci na vhodná pevná média, identifikaci mikroorganismu pomocí konvenčních a automatizovaných metod, jako je MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie, a testování antimikrobiální citlivosti pomocí standardizovaných technik. Výsledky budou hlášeny klinickému týmu, jakmile budou k dispozici prostřednictvím rutinního laboratorního workflow.

Definice diagnostických a terapeutických časových parametrů

Pro umožnění přesného vyhodnocení diagnostických časových rozmezí a procesů antimikrobiální léčby budou následující časové proměnné prospektivně zaznamenány pro všechny zařazené pacienty:

• Čas k identifikaci patogenu (TPI) standardními metodami je definován jako čas od odběru hemokultury k identifikaci původce pomocí standardních kultivačních metod.
• Čas k rychlému testování antimikrobiální citlivosti (RAST) standardními metodami je definován jako čas od odběru hemokultury k získání prvního interpretovatelného výsledku antimikrobiální citlivosti z rychlého diskového difúzního testu aplikovaného na skupinu mikroorganismů určenou Gramovým barvením.
• Čas k identifikaci patogenu a genu rezistence (PRGI) multiplexní PCR je definován jako čas od odběru hemokultury k počáteční identifikaci patogenu a genů antimikrobiální rezistence pomocí multiplexního PCR panelu.
• Čas k testování antimikrobiální citlivosti (AST) standardními metodami je definován jako čas od odběru hemokultury k dokončení definitivního testování antimikrobiální citlivosti pomocí standardních kultivačních technik, včetně automatizovaných systémů, mikrodilučních nebo diskových difúzních metod.
• Čas k účinné antimikrobiální terapii (ETT) je definován jako čas od odběru hemokultury k podání první dávky jakéhokoli antimikrobiálního přípravku, o kterém je známo, že je in vitro aktivní proti izolovanému mikroorganismu, bez ohledu na antimikrobiální spektrum.
• Čas k optimální antimikrobiální terapii (OTT) je definován jako čas od odběru hemokultury k podání první dávky nejúžeji spektrální, doporučené první linie antimikrobiální terapie cílené na izolovaný mikroorganismus. Optimální terapie představuje podmnožinu účinné terapie a odráží nejvhodnější antimikrobiální přípravek bez zahrnutí zbytečného širokospektrého pokrytí.

Studijní koncové body a výsledky

Primárním koncovým bodem studie je čas k optimální antimikrobiální terapii (OTT). Sekundární koncové body zahrnují čas k účinné antimikrobiální terapii (ETT), čas k identifikaci patogenu, události eskalace a de-eskalace antimikrobiální léčby, celkovou dobu trvání antimikrobiální terapie, délku hospitalizace a 28denní mortalitu ze všech příčin.

Klasifikace účinné i optimální antimikrobiální terapie bude zvažovat všechny antimikrobiální přípravky podané do 48 hodin po odběru hemokultury a dostupnost mikrobiologických a molekulárních diagnostických výsledků. Ukončení antimikrobiální terapie pro mikroorganismy určené jako kontaminace bude zaznamenáno a zahrnuto do analýzy jako čas k optimální antimikrobiální terapii.

Klinická a demografická data budou prospektivně shromažďována pro všechny zařazené pacienty, včetně věku, pohlaví, umístění v nemocnici, komorbidit, stavu imunosuprese, skóre závažnosti onemocnění, přítomnosti intravaskulárních zařízení, zdroje infekce a opatření k ovládnutí zdroje. Časové proměnné, včetně odběru hemokultury, detekce pozitivního signálu, dostupnosti diagnostických výsledků a podání antimikrobiální léčby, budou zaznamenány s přesnými časovými razítky.

Diagnostická výkonnost multiplexního PCR panelu bude vyhodnocena porovnáním se standardními kultivačními metodami, které budou sloužit jako referenční standard. Senzitivita, specificita, pozitivní prediktivní hodnota, negativní prediktivní hodnota a statistika shody budou vypočítány pro detekci patogenu a genu rezistence.

Veškeré statistické analýzy budou provedeny pomocí standardního statistického softwaru. Konečné analýzy budou provedeny po dokončení sběru dat pro všechny zařazené účastníky. Spojité proměnné budou shrnuty pomocí vhodných deskriptivních statistik na základě distribuce dat a kategorické proměnné budou vyjádřeny jako frekvence a procenta. Porovnání mezi studijními skupinami bude provedeno pomocí vhodných parametrických nebo neparametrických testů. Analýzy přežití budou provedeny k vyhodnocení 28denní mortality a multivariační regresní modely mohou být použity k identifikaci nezávislých prediktorů klinických výsledků.

Tato studie si klade za cíl poskytnout robustní důkazy týkající se klinické užitečnosti rychlé multiplexní PCR diagnostiky u sepsí a určit, zda jejich implementace může ve srovnání s konvenčními diagnostickými postupy vést k dřívější optimalizaci antimikrobiální terapie, zlepšenému antimikrobiálnímu stewardshipu a lepším výsledkům pacientů.