Ein Biorepository für koronare Herzkrankheiten in Katar (QCBio)

EINLEITUNG:

Die Vorhersage von Ereignissen der koronaren Herzkrankheit (KHK) basiert auf herkömmlichen Risikofaktoren für Atherosklerose wie Alter, Geschlecht, Blutdruck, Diabetes, Lipidspiegel und Raucherstatus. Da diese Risikofaktoren in einem Großteil der Bevölkerung weit verbreitet sind, fehlt es den verfügbaren Risikovorhersagealgorithmen an der gewünschten Sensitivität und Spezifität. Beispielsweise zeigten Cooper et al., dass die Algorithmen nur ~11 % der innerhalb von 10 Jahren auftretenden CHD-Ereignisse korrekt vorhersagten. Daher besteht ein dringender Bedarf, neue Biomarker für die Früherkennung von Krankheiten und eine genauere Risikostratifizierung zu entwickeln und zu validieren. Nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) werden Herz-Kreislauf-Erkrankungen bis zum Jahr 2020 die Hauptursache für Morbidität und Mortalität sein. Entwicklungsländer, einschließlich der Golfstaaten, werden die Hauptverursacher dieser Zunahme von Todesfällen und Behinderungen sein. Ein kürzlich erschienener Bericht von McKinsey & Company prognostiziert, dass die Golfregion im Laufe der nächsten zwei Jahrzehnte mit einem beispiellosen und beispiellosen Anstieg der Nachfrage nach Gesundheitsversorgung konfrontiert sein wird, mit geschätzten Gesamtausgaben für die Gesundheitsversorgung von 60 Milliarden US-Dollar im Jahr 2025 12 Milliarden US-Dollar heute.

Die Kenntnis neuartiger genetischer und proteomischer Marker wird genauere Risikoabschätzungen liefern und gleichzeitig die für einzelne Patienten wichtigen Signalwege definieren, neue Angriffsziele aufzeigen und letztendlich einen individualisierten Behandlungsansatz ermöglichen. Ein Biorepository von Desoxyribonukleinsäure (DNA), Serum- und Plasmaproben wird die Untersuchung der Pathogenese von KHK bei Erwachsenen in Katar ermöglichen und eine unschätzbare Ressource für die präventive kardiovaskuläre Forschung und Entwicklung von Biomarkern zur Früherkennung von KHK darstellen.

BEDEUTUNG Kürzlich wurden bedeutende Fortschritte bei der Identifizierung genetischer Anfälligkeitsvarianten sowie zirkulierender proteomischer Marker für atherosklerotische Gefäßerkrankungen erzielt. Die Verallgemeinerbarkeit dieser Ergebnisse auf Patienten verschiedener ethnischer Gruppen ist jedoch unklar. Um die jüngsten Fortschritte in der Genomik und Proteomik in die klinische Praxis umzusetzen, müssen diese neu entdeckten Biomarker bei Patienten verschiedener ethnischer Gruppen mit unterschiedlichen Merkmalen, Umweltfaktoren und Medikamentengebrauch evaluiert werden. Die Forscher schlagen vor, ein Biorepositorium für Plasma und DNA einzurichten, das mit demografischen und klinischen Variablen verknüpft ist, um Biomarker-Studien zu KHK-Risiko, -Fortschritt und -Ergebnis zu erleichtern. Das übergeordnete Ziel bei der Entwicklung des Qatar Cardiovascular Biorepository (QCBio) ist die Schaffung einer Ressource, die die Forschung fördert, die auf die Identifizierung neuer biochemischer und genetischer Marker für KHK abzielt.

FORSCHUNGSDESIGN UND METHODEN:

Die Ermittler nutzen die folgenden verfügbaren Ressourcen für diesen Vorschlag:

1. Die Infrastruktur und Patientenüberweisungsmuster des Herzkatheterlabors im Hamad-Krankenhaus in Doha, Katar, wo jährlich mehrere tausend Patienten zur Koronarangiographie und perkutanen Koronarintervention untersucht werden;
2. Die elektronische Patientenakte (EMR) des Hamad-Krankenhauses, die Risikofaktoren, medikamentöse Therapie, relevante Labordaten und den Vitalstatus enthält; und
3. Ein multidisziplinäres Untersuchungsteam mit bedeutender Erfahrung und Expertise in der Biorepository-Wissenschaft, einschließlich ethischer, rechtlicher und sozialer Implikationen (ELSI), Laborinformationsmanagementsysteme, Informatik und Mining der EMR, um Bioproben mit relevanten klinischen Kovariaten zu kommentieren.

SPEZIFISCHE ZIELE UND ZIELE:

1. Einrichtung eines DNA- und Plasma-Biorepositorys (QCBio) von katarischen KHK-Fällen und ethnisch abgestimmten Kontrollen, um die Untersuchung genomischer und proteomischer Biomarker für die Früherkennung und Prognose sowie die Identifizierung neuer Ziele für die Arzneimittelentwicklung zu ermöglichen.
2. Kommentieren Sie das Biorepository mit a) demografischen, Labor- und klinischen Variablen, die aus der EMR unter Verwendung elektronischer Phänotypisierungsalgorithmen abgeleitet wurden, und b) detaillierte Informationen zur Vorgeschichte von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Risikofaktoren, die aus Befragungen der Studienteilnehmer abgeleitet wurden.
3. Entwicklung von Prozessen zur Förderung der Nutzung des Biorepository durch katarische Ermittler durch Erleichterung des Zugangs zum Biorepository für die Biomarkerforschung unter Wahrung der höchsten ethischen Standards mit Schwerpunkt auf der Vertraulichkeit der Patienten und der Verwaltung der Bioproben.
4. Nachverfolgung der Rekrutierung: Ein Patientennummerierungsprogramm (PNP) wird verwendet, um die in die Studie aufgenommenen Probanden zu de-identifizieren und die Rekrutierung von Patienten zu verfolgen. Das Programm enthält demografische Informationen und eine zugewiesene persönliche Identifikationsnummer (PIN) für jeden Teilnehmer.

Zustimmung: Potenzielle Probanden werden von den Studienkoordinatoren nach Überprüfung der Zeitpläne des Katheterisierungslabors (Katheterlabors) und der Blutbank identifiziert. Der Studienkoordinator erklärt jedem Teilnehmer die Einverständniserklärung und den Studienfragebogen. Wo immer möglich, versuchen die Ermittler, Blutproben im nüchternen Zustand vor Beginn einer Behandlung zu entnehmen und die Belastung durch eine zusätzliche Venenpunktion zu vermeiden. Für diejenigen, die in Frage kommen, wird der Studienkoordinator Einzelheiten zu den Zielen der Studie, den Risiken und potenziellen Vorteilen der Teilnahme, der Lagerung, der zukünftigen Verwendung und dem Datenschutz der Proben bereitstellen. Darüber hinaus informiert der Studienkoordinator die Teilnehmer über den fehlenden unmittelbaren Nutzen für die Gesundheit und ihr Recht, jederzeit nach Zustimmung von der Studie zurückzutreten.

Entnahme und Verarbeitung von Blutproben: 25 Milliliter Blut werden zum Zeitpunkt eines Eingriffs im Katheterlabor, während der Aufnahme auf der Koronarstation (CCU) oder zum Zeitpunkt der Blutspende entnommen. Die Proben werden aus dem speziellen Untersuchungsbereich in der Nähe des Katheterlabors/CCU bzw. der Blutbank entnommen. Blut wird in die entsprechenden Entnahmeröhrchen entnommen, mit einer vom Krankenhaus generierten Barcode-Identifikationsnummer gekennzeichnet und an das Molekulargenetik-Labor gesendet.

Gefrierschranküberwachung: Alle Gefrierschranktemperaturen werden rund um die Uhr von einer Kombination aus Projektmanagementeinrichtungen und der Sicherheitsabteilung der Hamad Medical Corporation (HMC) überwacht.

Qualitätssicherung: Eine genaue Probenhandhabung wird durch die Einhaltung von Standard Operating Procedures (SOPs) erreicht, indem die allgemeinen Qualitätssicherungs- und Kontrollstandards des Labors befolgt werden.

Probenverfolgung: Die Probenverfolgung erfolgt über ein Laborinformationsmanagementsystem (LIMS), das derzeit von der Forschungsgruppe des Lead PI verwendet wird.

Vertraulichkeit der Patienten: Die Ermittler verwenden Informatik- und Datensicherheitsfunktionen, um die Vertraulichkeit der Patienten zu wahren. Das Patientennummerierungsprogramm (PNP) wird verwendet, um bei QCBio registrierte Patienten zu de-identifizieren und Patienten nach der Rekrutierung zu verfolgen.

Ethische, rechtliche und behördliche Aspekte in DNA-Biorepositories: Das Einwilligungsformular enthält separate Check-off-Kästchen, um die Erlaubnis zur Sammlung von Plasma und DNA zur Verwendung in Studien zu verschiedenen Krankheiten und zur Übermittlung von Proben an kooperierende Forscher zu erbitten. Das Banking von Bioproben wirft neue Bedenken hinsichtlich der Privatsphäre und Einwilligung eines Patienten auf.

Informatik: Informatik und Datensicherheit sind entscheidende Komponenten eines Biorepositorys und der Schlüssel zur Nutzung der Leistungsfähigkeit von Biorepositories. QCBio wird mit mehreren Datenbanken verknüpft.

Studienfragebogen: Die Forscher verwenden einen Fragebogen, um Informationen zu soziodemografischen Informationen, kardiovaskulärer Vorgeschichte, körperlicher Aktivität, Lebensstil, früheren medizinischen Informationen und Familiengeschichte zu sammeln. Die Daten werden aus dem Fragebogen durch Scannen oder manuelle Eingabe extrahiert.

Annotation von Proben mit klinischen Daten: Die Forscher verwenden den EMR-Viewer des Hamad-Krankenhauses zusätzlich zu den Labordatenbanken, um das Biorepository mit relevanten klinischen Variablen zu annotieren.

Ermittlung von Risikofaktoren: Die Forscher ermitteln herkömmliche kardiovaskuläre Risikofaktoren, darunter Bluthochdruck, Diabetes und Dyslipidämie. Die EMR- und Umfragedaten werden verwendet, um das Vorhandensein der folgenden Risikofaktoren für Atherosklerose festzustellen: Rauchen, Diabetes, Bluthochdruck, Dyslipidämie und Fettleibigkeit. Die Ermittler verwenden eine gezielte manuelle Überprüfung von Papierakten und EMR zusammen mit dem Zugriff auf elektronische Datensätze für Laborwerte, Medikamente und Diagnosecodes.

Bioprobenmanagement und Zugang zum Biorepository: Die Ermittler werden Protokolle entwickeln, die es den Ermittlern ermöglichen, die mit den Proben verbundenen Datensätze zu nutzen, die Einhaltung behördlicher Richtlinien sicherzustellen, die Zusammenarbeit zwischen Ermittlern aus Katar, der Golfregion und Mayo zu fördern und die Forschungsproduktivität zu verbessern. Die Ermittler werden ein flexibles, robustes, sicheres und validiertes Informationsmanagement-Arbeitsbereichsprogramm zur Verwaltung von Bioproben bereitstellen. Eingelagerte Proben stehen Forschern zur Verfügung, deren Protokolle vom IRB genehmigt und vom Scientific Review Panel priorisiert wurden.

Verfolgung der Verwendung von Proben: Um die Verwendung der Bioproben zu maximieren, verwendet der Prüfarzt LIMS, um alle erhaltenen Proben zu verfolgen, indem er allen Eingangs- (Probenröhrchen) und Ausgangsröhrchen (DNA/Plasma/weiße Blutkörperchen) eine eindeutige Identifikation zuweist und die Probenbewegung aufzeichnet , Verarbeitung, Erstellung und Konsum. Ein designierter Computeranalyst wird das System warten und verwalten.

Zugang zu Informationen: Nur Mitglieder des Forschungsteams haben Zugang zu den Forschungsdaten. Die Teilnehmer werden nur durch Codenummern in der Datenbank und in den Transkripten identifiziert; Alle Daten werden in Datenbanken nach anonymen, aber verknüpfbaren Studiennummern erfasst. Außerhalb der Studie werden keine identifizierbaren Informationen veröffentlicht.

Strategie für die Fortführung des Projekts: Das langfristige Ziel des Untersuchungsteams ist es, eine Ressource zu schaffen, die die Entdeckung genetischer Anfälligkeitsvarianten und neuartiger zirkulierender Marker für KHK ermöglicht und dadurch eine individuelle Risikobewertung für KHK, eine der Hauptursachen für Tod und Morbidität, ermöglicht Katar. Die Erstellung des Biorepository ist der erste notwendige Schritt, um die Genomik und Proteomik von KHK bei Personen aus Katar zu verstehen.