Trasplantes de microinjerto de apéndice auricular para ayudar a reparar el corazón después de una cirugía cardíaca (AAMS2)

ANTECEDENTES Y SIGNIFICADO

A nivel mundial, cada año mueren 17,9 millones de personas por enfermedades cardiovasculares. La cardiopatía isquémica (CI) es la causa de la mitad de estos casos, lo que la convierte en la principal causa única de muerte a nivel mundial [GBD 2017]. Mientras que 126,5 millones de pacientes sufren CI en todo el mundo, en Europa 30,3 millones de pacientes la padecen [Timmis 2018].

La cardiopatía isquémica se caracteriza por un aumento progresivo de placas coronarias ateroscleróticas. Estos focos de enfermedad no solo provocan hipoxia miocárdica, hibernación de cardiomiocitos, apoptosis y fibrosis intersticial, sino que son propensos a la erosión y la ruptura. La ruptura de la placa activa con fuerza el sistema hemostático, lo que da como resultado una oclusión coronaria trombótica, un infarto de miocardio (IM) y la muerte del tejido cardíaco. Debido a la mejora de la atención aguda, los pacientes sobreviven cada vez más a la fase aguda, y el sitio de la lesión finalmente se reemplaza por una cicatriz que generalmente restringe el llenado y el bombeo del corazón [Cohn 2000]. Dependiendo de la extensión de la lesión y la cicatriz resultante, eventualmente el aumento de la carga de trabajo conduce a una remodelación adversa y a la aparición de insuficiencia cardíaca (IC), un síndrome clínico irreversible e incapacitante con mal pronóstico [Taylor 2017, Cohn 2000]. Se ha informado que la IC debida a una etiología isquémica varía del 29 % al 45 % [Groenewegen 2020]. Por ejemplo, un metanálisis reciente sugiere que la prevalencia de insuficiencia cardíaca de "todo tipo", incluidos los casos previamente no reconocidos a través de la detección ecocardiográfica basada en la población, puede llegar al 11,8 % entre la población general mayor de 65 años [van Riet 2016].

La cirugía CABG es el método de revascularización preferido para los pacientes con cardiopatía isquémica avanzada grave [Rihal 2003]. En Europa, se realizaron más de 245 000 cirugías CABG en 2016 [Eurostat 2015]. Independientemente de la edad, se ha demostrado que la cirugía CABG tiene un efecto beneficioso general sobre los síntomas isquémicos y la mortalidad [Freitas 2019].

La curación cardíaca por regeneración en lugar de por cicatrización podría inclinar la cardiopatía isquémica con sus complicaciones hacia una enfermedad cada vez más manejable, incluso curable. Mientras que el corazón de algunos vertebrados se cura por regeneración a lo largo de su vida, en los roedores esta capacidad se limita a la primera semana de vida [Cutie 2021]. Muy temprano en la vida, también el corazón humano parece poseer la capacidad de regenerarse después de una isquemia [Haubner 2016].

Ha resultado complejo activar la reparación regenerativa cardíaca en el corazón humano adulto. Se han probado muchas células madre, progenitoras y diferenciadas a este respecto [Cambria 2017]. Si bien estas investigaciones han brindado resultados prometedores, las terapias siguen siendo complejas y costosas, lo que destaca la necesidad de enfoques clínicamente más sencillos. Se ha demostrado que las células derivadas de los apéndices auriculares son capaces de estimular la curación cardíaca regenerativa en el contexto del daño cardíaco isquémico [Koninckx 2013, Detert 2018, Evens 2021]. Según lo posicionado por la Sociedad Europea de Cardiología, muchos enfoques de ingeniería de tejidos, incluido el trasplante de parche de matriz extracelular (ECM) epicárdica, se destacan como futuras terapias prometedoras para la insuficiencia cardíaca isquémica [Madonna 2019]. Estos enfoques podrían mejorar la persistencia local y la viabilidad de las células cotrasplantadas, un obstáculo importante identificado en estudios anteriores.

CONCEPTO GENERAL

Usamos el propio tejido cardíaco del paciente del apéndice auricular derecho para la terapia. Ni el apéndice auricular izquierdo ni el derecho (LAA y RAA, respectivamente) contribuyen directamente a la función de bombeo del corazón. Se puede recolectar una parte del RAA de manera segura al insertar la cánula auricular derecha durante la configuración de la máquina de corazón y pulmón al comienzo de la CABG [Lampinen 2017, Nummi 2017, Nummi 2021]. En el ensayo AAMS2, una parte del tejido RAA se usa como microinjerto de apéndice auricular (AAM) trasplantado epicárdicamente, cubierto con un parche y expandido mecánicamente. Esta terapia se puede administrar durante una sola cirugía CABG.

RESULTADOS ANTERIORES

En un modelo de ratón preclínico de MI y HF, los efectos de los parches de AAM epicárdicos se compararon con los parches de ECM acelular. Los resultados demostraron protección del tejido miocárdico, cicatrización atenuada y función cardíaca conservada [Xie 2020]. Además, la proteómica cuantitativa basada en espectrometría de masas demostró efectos regenerativos y cardioprotectores generalizados en el miocardio, incluida la disminución del estrés oxidativo y la inducción del metabolismo glucolítico miocárdico mediada por AAM, un proceso asociado con una mayor capacidad regenerativa del miocardio [Lalowski 2018, Nakada 2017, Kimura 2015, Puente 2014].

La terapia con parches de AAM ha pasado al uso clínico. Tras la primera aplicación de AAM en humanos [Nummi 2019], recientemente se confirmó la seguridad y viabilidad del trasplante de AAM epicárdicas durante la CABG [Nummi 2021]. Además, como este estudio sugirió un mayor grosor del miocardio viable en la zona de la cicatriz, proporcionó la primera indicación de beneficio terapéutico [Nummi 2021].

OBJETIVOS Y VISIÓN GENERAL

Este ensayo aleatorizado, doble ciego y controlado de AAMS2 evalúa el efecto de las AAM trasplantadas epicárdicamente como terapia adyuvante a la cirugía CABG. Los criterios de valoración primarios del ensayo son los cambios en la función y la estructura cardíacas evaluadas mediante imágenes de resonancia magnética cardíaca con realce tardío de gadolinio (LGE-CMRI) a los 6 meses de seguimiento después de la cirugía en comparación con LGE-CMRI preoperatoria.

El ensayo inscribe a 50 pacientes en una proporción de asignación de grupo de 1:1 a los grupos de estudio (CABG o parche de AAM con CABG). El tejido RAA autólogo se extrae del RAA durante la CABG de todos los participantes y, según la aleatorización, la pieza de tejido RAA se procesa en AAM perioperatoriamente o se crioalmacena para análisis bioquímicos. Las AAM, incrustadas en gel de matriz de fibrina, se colocan en una hoja de ECM, que luego se sutura epicárdicamente en su lugar. Para identificar el área de la cicatriz isquémica como el sitio del trasplante epicárdico, se realiza LGE-CMRI antes de la operación. Las muestras de sangre del estudio se recolectan antes de la operación, así como a los 3 y 6 meses de seguimiento después de la cirugía. La ecocardiografía transtorácica (TTE), LGE-CMRI, las medidas de escala de síntomas y la prueba de caminata de 6 minutos (6MWT) se realizan antes de la operación y en el seguimiento de 6 meses.

MÉTODOS

1. Selección de pacientes, inscripción, ética y cronograma: los pacientes que cumplen con los criterios de elegibilidad y exclusión, evaluados por un cardiólogo, se seleccionan de la lista de cirugías cardíacas electivas del hospital. La medicación de los pacientes se optimiza de acuerdo con las directrices vigentes del cardiólogo tratante. El tiempo de espera habitual en la lista oscila entre 2 y 8 semanas. Este tiempo permite que los cambios en la medicación surtan efecto antes de la cirugía. Más tarde, se llama a los pacientes reclutados para una visita de control clínico (denominada seguimiento a los 3 meses) y una visita de prueba dedicada (6-8 meses después de la operación, denominada seguimiento a los 6 meses).

   Todos los pacientes reciben información que describe el ensayo. Antes de que un sujeto se someta a cualquier procedimiento de estudio, se llevará a cabo una discusión de consentimiento informado y se requiere un consentimiento informado por escrito para participar. El ensayo se llevará a cabo siguiendo la Declaración de Helsinki sobre principios éticos para la investigación médica en seres humanos [Asociación Médica Mundial 2013]. El estudio ha sido aprobado por el Comité de Ética del Distrito Hospitalario de Helsinki y Uusimaa (HUS; Dnr. HUS/12322/2022). El inicio estimado del reclutamiento de pacientes es diciembre de 2022 con una fecha estimada de finalización completa del estudio en diciembre de 2025. El participante se excluye del ensayo (fallo de detección), si después de la optimización de los medicamentos, no se puede identificar una cicatriz visible y la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI) es ≥50% en LGE-RMC preoperatoria. Esto se aplica también si la LGE-CMRI no se ha realizado antes de la CABG.

2. Criterios de valoración: los criterios de valoración del ensayo se enumeran en una sección separada. Los criterios de valoración principales se centran en los cambios en la fibrosis cardíaca según lo evaluado por LGE-CMRI y los niveles circulantes de prohormona N-terminal del péptido natriurético cerebral (NT-proBNP). Los criterios de valoración secundarios se centran en otros parámetros de eficacia, así como en la seguridad y viabilidad de la terapia.
3. Aleatorización y cegamiento: los pacientes se aleatorizan en grupos CABG o AAM utilizando la aleatorización por bloques estratificada por sexo a través de la herramienta en línea disponible abiertamente en www.sealedenvelope.com con tamaños de bloque 2 y 4, y estratificación según sexo (femenino, masculino). La aleatorización la lleva a cabo la Universidad de Helsinki (docente responsable Esko Kankuri). Se entregan sobres sellados numerados correlativamente con la información de asignación aleatoria a la enfermera del estudio, quien abre cada sobre respectivo al comienzo de la cirugía de cada paciente. La enfermera del estudio supervisa la asignación de manera doble ciego, donde el paciente y el cardiólogo y los radiólogos evaluadores permanecen cegados a la asignación del grupo de estudio. Dada la naturaleza del tratamiento (trasplante versus no trasplante) es imposible cegar al cirujano operador o al enfermero del estudio a las asignaciones. Todas las mediciones de LGE-CMRI y TTE, así como los análisis de laboratorio, los realizan investigadores que ignoran las asignaciones de los grupos.
4. Preparación y administración de microinjertos de apéndice auricular: se extrae un trozo de RAA al comienzo de la cirugía cardíaca con la canulación de la aurícula derecha. El tejido RAA se pesa y se procesa mecánicamente en microinjertos como se describió anteriormente [Lampinen 2017, Nummi 2017, Nummi 2021] utilizando la cuchilla Rigeneracon (Rigenera-system, HBW s.r.l., Turín, Italia). EpiHeart Oy (Helsinki, Finlandia) proporciona kits de instrumentación específicos con marca CE para apoyar el procesamiento de tejidos en el quirófano. Los microinjertos se extienden sobre una lámina de matriz pericárdica (Equine Pericardium Patch, Autotissue GmbH, Berlín, Alemania) y se incrustan en una pequeña cantidad de pegamento tisular de fibrina diluido (Tisseel, Baxter AG, Viena, Austria). El parche AAMs se mantiene refrigerado (+6 - +8C), cubierto y estéril mientras espera el trasplante.
5. Reglamento general de protección de datos: los datos recopilados durante el ensayo cumplirán con los reglamentos de la UE para la protección de datos personales de salud, incluido el Reglamento general de protección de datos (GDPR).
6. Muestras de sangre: se recolecta una muestra de sangre para la medición de NT-pro-BNP, un biomarcador estándar de oro para la evaluación de IC [McKie 2016], antes de la operación y en los seguimientos de 3 y 6 meses. Además, el ensayo AAMS2 evalúa muestras de sangre, plasma y tejido RAA en busca de transcripciones de ARN contenidas con un enfoque novedoso en sus modificaciones postranscripcionales, como se describió anteriormente [Sikorski 2021, Sikorski 2022]. Sin embargo, para garantizar un rendimiento adecuado de ARN nativo, en lugar de recolectar 3 ml x 5 de sangre estabilizada con ARN TEMPUS(TM) por visita, se recolectan 3 ml x 8. Estas modificaciones comprenden una frontera biológica en la genética que está revelando un contribuyente y regulador clave de muchas funciones celulares y condiciones fisiopatológicas, también IHD e HF isquémica [Qin 2021, Sikorski 2022]. Dado que la información sobre la epitranscriptómica sanguínea en la IHD y la HF humanas sigue siendo escasa [Sikorski 2022], el ensayo AAMS2 tiene como objetivo proporcionar información sobre las alteraciones inducidas por el tratamiento con AAM en los epitranscriptomas sanguíneos. Especialmente, el enfoque está en las dos modificaciones más comunes, la edición de N6-metiladenosina (m6A) y de adenosina a inosina (A-to-I).
7. Muestras de tejido RAA: la pieza extraída de tejido RAA del grupo de control se recolecta como muestra para análisis bioquímicos. La pieza de tejido RAA se dividirá en dos y se almacenará (ARNlater o formaldehído-etanol) para evaluaciones posteriores dirigidas a la epitranscriptómica como se describió anteriormente [Sikorski 2021].
8. Ecocardiografía: todos los participantes se evalúan con electrocardiograma y TTE antes de la operación y a los 6 meses de seguimiento después de la operación. Los registros de TTE se realizan con cardiólogos designados. Estas grabaciones incluyen evaluaciones tanto anatómicas como funcionales de ventrículos, aurículas y válvulas. Se otorga un enfoque especial durante la ETT preoperatoria, antes de la recolección de muestras RAA descrita anteriormente para AAM, a los apéndices auriculares y las aurículas propias para la caracterización anatómica. Además, se registra la presencia o ausencia de derrame pericárdico, trombo y aneurisma. El anestesiólogo de perfusión realizará una ecocardiografía transesofágica (ETE) en el quirófano durante la anestesia para evaluar los apéndices auriculares izquierdo y derecho en busca de velocidades de flujo sanguíneo, posibles lodos y trombos antes de la CABG.
9. Resonancia magnética cardíaca con realce tardío de gadolinio (LGE-CMRI): se utiliza un escáner de resonancia magnética de 1,5 T de cuerpo entero (Siemens Sola o Avanto-fit, Siemens AG, Erlangen, Alemania) para la adquisición de imágenes LGE-CMRI. La estructura y la función cardíacas se evalúan con un protocolo LGE-CMRI estandarizado mediante electrocardiograma y sincronización respiratoria. Las imágenes de cine de eje corto se utilizan para mediciones volumétricas del ventrículo derecho e izquierdo. La contractilidad miocárdica se evalúa mediante mediciones de tensión longitudinal, circunferencial y radial a partir de imágenes de cine de eje corto y largo. El LGE se evalúa para medir el volumen y la masa del infarto utilizando una estimación de ganancia semiautomática de 5-SD, como se sugirió anteriormente para el umbral semiautomático para la detección de infartos [Schulz-Menger 2020]. El posprocesamiento de imágenes se realiza con el software Medis Suite (Medis Medical Imaging Systems, Leiden, Países Bajos) con las aplicaciones QMass y QStrain.
10. Evaluación de la calidad de vida: la calidad de vida relacionada con la salud (HRQoL, por sus siglas en inglés) se mide mediante el cuestionario de forma abreviada RAND36 (SF36) [Hays 2001]. El cuestionario está estandarizado con valores de media y desviación estándar especificados para ocho dimensiones que van desde el funcionamiento físico y la sensación subjetiva de vitalidad y salud hasta el dolor corporal. Las puntuaciones obtenidas se comparan con una cohorte finlandesa con alguna enfermedad crónica. Además, se realiza la evaluación de los síntomas de un sujeto para los dos síntomas cardinales de IHD e HF, angina de pecho y disnea de esfuerzo, con sistemas de clasificación estandarizados desarrollados por la Canadian Cardiovascular Society (CCS) y la New York Heart Association (NYHA), respectivamente. Campeau 1976, Russell 2009]. Finalmente, se evalúa una prueba de caminata de seis minutos (6MWT) para obtener medidas objetivas de morbilidad [Bittner 1993]. Todos estos parámetros se evalúan tanto antes de la operación como en la visita de seguimiento a los 6 meses después de la operación. Las clases de NYHA y CCS también se registran en el seguimiento clínico de 3 meses.
11. Análisis estadísticos: el análisis de potencia se llevó a cabo utilizando el software SAS 9.4 TS Nivel 1M4 (SAS Institute Inc., Cary, NC, EE. UU.), el procedimiento de potencia Wilcoxon-Mann-Whitney Test con el método de aproximación de O'Brien-Castelloe de elementos de escenario fijo y evaluación estadística bilateral. Los datos de la muestra del análisis de potencia se derivaron del ensayo abierto anterior de AAM [Nummi 2021]. Con un tamaño de muestra total de 50 (dos grupos, tamaño de grupo 25, distribución 1:1), estos parámetros arrojan una potencia superior al 80 % con un α de 0,05. Las comparaciones entre grupos se realizarán con la prueba U de Mann Whitney. Las variables ordinales se prueban con la prueba Chi-Square. Las comparaciones múltiples se corrigen con el método de Bonferroni, los hallazgos significativos se evalúan más a fondo por grupos mediante la prueba U de Mann Whitney. Los datos de calidad de vida se presentan como medias y se analizan con la prueba t de muestras independientes (bilateral). Los análisis se realizan con el programa IBM SPSS Statistics 27 (IBM Corp., Armonk, NY) o equivalente. Los datos se pueden analizar y publicar en fases durante el ensayo.
12. Recopilación de datos preoperatorios y posoperatorios durante el seguimiento: los datos clínicos, de laboratorio y de tratamiento farmacológico se recopilan en los registros de salud electrónicos del hospital. Tras el alta y durante el seguimiento los pacientes pueden acudir a la atención primaria de salud. Los investigadores del estudio recogen cualquier visita relacionada con la operación o el estado de su sistema cardiovascular, así como los cambios en el tratamiento farmacológico. Estos datos se almacenan seudonimizados con los demás datos de ese paciente.

13. Almacenamiento, administración y uso compartido de datos: los datos producidos se almacenan en los discos duros de la red de HUS y UH durante los análisis, así como en los servidores de CSC - IT CENTER FOR SCIENCE LTD. (Finlandia) diseñado específicamente para el almacenamiento de datos confidenciales, todo con copias de seguridad automatizadas. Los datos de identificación directa del paciente con las claves de seudonimización correspondientes y los códigos de aleatorización se almacenan en un registro de claves ubicado dentro de los sistemas seguros del hospital con copia de seguridad automatizada y control de acceso. La entrada a los registros se controla a través de derechos de acceso basados ​​en roles, y solo los investigadores especificados en la descripción del registro aprobada por el Comité de Ética del HUS pueden acceder a los datos que contiene. El docente investigador IP Pasi Karjalainen es la parte responsable del registro de claves y su contenido.

    Se accede a los datos de TTE de los participantes a través del software IntelliSpace (Philips, Países Bajos) que finalmente se almacena en Microsoft® Azure Cloud, que cumple con las pautas de seguridad de datos de HUS. Los datos e informes de LGE-CMRI se almacenan en el sistema de archivo y comunicación de imágenes (PACS) del HUS digital. Cuando es necesario, los datos LGE-CMRI se transfieren internamente entre los servidores del Centro de Imágenes Médicas HUS para permitir el análisis de imágenes con el software CMR apropiado. Los formatos de informes de casos se almacenan tanto físicamente en las instalaciones del HUS con un control de acceso como electrónicamente en el registro de investigación.

    Las entradas al registro de investigación se controlan a través de derechos de acceso basados ​​en roles y solo los miembros del equipo de investigación especificados individualmente en el documento de descripción del registro, aprobado por el Comité de Ética del HUS, pueden acceder a los datos que contiene. Todas las estaciones de trabajo, unidades de red y servidores están protegidos con contraseña.

    Antes de que tenga lugar cualquier intercambio de datos seudonimizados con los colaboradores del estudio académico dentro o fuera de la Unión Europea, ya sea a través de CSC - IT CENTER FOR SCIENCE LTD. (Finlandia) o con discos duros protegidos con contraseña segura transportados por correo oficial de la Universidad de Helsinki o del Hospital Universitario de Helsinki, el científico colaborador responsable o el representante de la institución afiliada firmará el Acuerdo de Transferencia de Material (MTA). Estos MTA utilizarán las Cláusulas contractuales estándar (SCC) de la Comisión de la UE para proteger el acceso, es decir, la transferencia, de los datos seudonimizados. Asimismo, todo el personal que maneje datos seudonimizados deberá firmar un compromiso oficial de confidencialidad y seguridad de datos del HUS. Además, el CSC - IT CENTER FOR SCIENCE LTD. requiere su propio acuerdo de manejo de secreto de datos para que cada colaborador lo firme antes de acceder a los datos seudonimizados.

    Principalmente, después de la fase activa de la prueba, los datos producidos con seudónimos se almacenarán en los servidores del Centro finlandés de TI para la ciencia CSC (SD-Apply) durante 15 años (2040). Después de esto, los datos se anonimizan borrando todos los seudónimos y se curan indefinidamente. Un Comité de Acceso a Datos independiente supervisará la reutilización de los datos almacenados. Además, los conjuntos de datos de secuenciación con metadatos anónimos a nivel de grupo pueden estar disponibles tras su publicación mediante la carga en repositorios como el Archivo Europeo de Nucleótidos (ENA) del Instituto Europeo de Bioinformática del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL-EBI, Cambridge, Reino Unido) o el Repositorio de base de datos de genómica funcional de Gene Expression Omnibus (GEO) (Centro Nacional de Información Biotecnológica NCBI, Bethesda, MD, EE. UU.).

14. Monitoreo del ensayo: el ensayo AAMS2 será monitoreado externamente por el Instituto de Investigación Clínica, el Hospital Central de la Universidad de Helsinki (HUCH), o un proveedor de servicios de monitoreo equivalente, para garantizar los derechos, la seguridad y el bienestar de los sujetos del ensayo. Se redactará un plan de seguimiento detallado con el proveedor de servicios y el grupo de investigación antes de reclutar a cualquier paciente para el estudio.
15. Equipo de investigación: el ensayo AAMS2 se lleva a cabo en colaboración con el HUS Heart and Lung Center (PI docente Pasi Karjalainen y co-PI Antti Vento MD PhD) y la Universidad de Helsinki (docente Esko Kankuri MD PhD). La enfermera del estudio supervisa y organiza, junto con el IP, la selección de pacientes, el reclutamiento, la información y el contacto (por teléfono o correo), el procesamiento de AAM perioperatorios y la reserva de visitas de control. Además, la enfermera del estudio organiza la logística de las muestras del estudio en colaboración con científicos de la Universidad de Helsinki. La aleatorización se lleva a cabo en la Universidad de Helsinki. La cirugía de CABG y la aplicación del parche de AAM se lleva a cabo en el Centro de Corazón y Pulmones del HUS. Las imágenes y los análisis de LGE-CMRI son realizados por el Departamento de Radiología del HUS y la Universidad de Helsinki. La selección de pacientes, el reclutamiento, así como las visitas clínicas preoperatorias y posoperatorias, que incluyen registros de TTE y la evaluación clínica, son realizadas por la Unidad Cardíaca del Centro de Corazón y Pulmones del HUS. Un anestesiólogo cardiaco llevará a cabo el registro de los parámetros postoperatorios clave. El análisis de epitranscriptómicos y otros biomarcadores está organizado por la Universidad de Helsinki, Facultad de Medicina, Departamento de Farmacología.