Exposiciones maternas prenatales y obstétricas y autoanticuerpos ISlet en la vida temprana (PROMISE)

Reuniremos una cohorte prenatal donde la descendencia tiene un pariente de primer grado (FDR) con diabetes tipo 1 (madre, padre o hermano completo). Para inscribir a suficientes participantes, estamos realizando un estudio multicéntrico en el Centro Barbara Davis para la Diabetes (BDC) en Aurora, CO [centro coordinador], el Hospital Mt Sinai en Nueva York, NY, el Centro de Diabetes Joslin (JDC) en Boston, MA, y la Universidad Estatal de Ohio (OSU) en Columbus, OH. Estos sitios se eligieron en función de un historial de colaboraciones previas exitosas, el acceso a grandes poblaciones establecidas de personas con diabetes tipo 1 (estos centros son algunos de los más grandes de los Estados Unidos con respecto a la atención del embarazo para mujeres con diabetes tipo 1, y también cuentan con centros para adultos y niños). clínicas), conexiones específicas del sitio con prácticas obstétricas y un historial de reclutamiento exitoso en las cohortes de estudio. Además de los cuatro sitios de estudio nombrados, nos hemos acercado a sitios potenciales adicionales para garantizar el éxito del reclutamiento. Hemos identificado un sitio potencial adicional en la Facultad de Medicina de Mayo Clinic bajo la dirección de Yogish Kudva, y este sitio está preparado para activarse en caso de que el reclutamiento en el primer año de la subvención en los cuatro sitios no cumpla con las expectativas. Nuestro objetivo es reunir una cohorte de embarazos de 800 durante este período de financiación inicial e inscribir hasta 1200 adicionales en las fases 2 y 3 (total N = 2000).

D. Descripción, Riesgos y Justificación de Procedimientos y Herramientas de Recolección de Datos:

Procedimientos de selección y consentimiento: los participantes serán evaluados, recibirán su consentimiento (disponible a través de un proceso de consentimiento electrónico y en papel) y completarán cuestionarios a través de una base de datos en línea con capacidades de encuesta electrónica (REDCap) que cumple con HIPAA y a la que se puede acceder desde cualquier lugar con acceso a Internet. Si es necesario, se puede proporcionar acceso a REDCap en la clínica mediante una tableta. Hemos utilizado con éxito el sistema de base de datos REDCap para numerosos estudios que involucran la recopilación de encuestas y hemos utilizado ampliamente procedimientos de detección y consentimiento en línea en estudios de adultos con diabetes Tipo 1 (incluidas mujeres embarazadas) durante la pandemia de Covid-19. El personal del estudio estará disponible para revisar el formulario de consentimiento con los posibles participantes por teléfono, utilizando una plataforma de video compatible con HIPAA como Zoom, o en persona, según las circunstancias. Las preguntas de detección incluirán el historial de diabetes tipo 1 en la mujer embarazada o el padre/hermano del feto, la edad materna y el historial obstétrico de la mujer embarazada, incluidas las fechas actuales del embarazo (fecha del último período menstrual, fecha prevista del parto).

Calendario de visitas y recolección de muestras: Las visitas de estudio y la recolección de muestras (Tabla 2) se programarán en uno de los sitios del estudio, en un momento determinado para los padres y en cuatro momentos temporales para las madres: primer trimestre (8-<14 semanas), segundo trimestre (14-<28 semanas), tercer trimestre (28+ semanas) y hasta 12 semanas posparto. Los registros médicos se obtendrán utilizando formularios de divulgación de registros médicos para las visitas de embarazo, parto y posparto, y para los registros de nacimiento de los bebés. Todos los sitios del estudio tienen acceso a registros médicos electrónicos (EHR) que permitirán a los investigadores obtener registros médicos para la atención prenatal y el parto de los participantes del estudio que dan a luz dentro de su red hospitalaria, y todos los sitios cuentan con protocolos establecidos y experiencia en la obtención de registros de instalaciones externas utilizando formularios de divulgación de registros médicos. En el centro coordinador de BDC, hemos recopilado previamente registros médicos de embarazo, parto y nacimiento de bebés y hemos resumido estos datos en las bases de datos de REDCap. Seguiremos nuestros procedimientos establecidos para la extracción de registros obstétricos y neonatales para este estudio. Los resultados maternos y fetales de las mujeres incluidas en este estudio que se informan a los proveedores de BDC se obtendrán mediante revisión manual de los gráficos EHR. Las hospitalizaciones maternas y fetales en cualquier sistema hospitalario que utilice EPIC y para las cuales los pacientes autoricen compartir registros se pueden ver a través de la herramienta de intercambio interoperable de EPICS llamada Care Everywhere. Se utilizará la revisión manual de registros para obtener medidas de resultado específicas.

Todos los registros se recopilarán y resumirán en el Centro Barbara Davis, para mantener los estándares de control de calidad y agilizar la capacitación y supervisión del personal.

Visitas de embarazo: las mujeres embarazadas que sean elegibles para el estudio se inscribirán en el primer trimestre (antes de las 14 semanas de gestación), si es posible, pero después de las 8 semanas de gestación para reducir la posibilidad de pérdida temprana del embarazo después de la inscripción. Los padres se inscribirán al mismo tiempo y se les pedirá que completen su visita del estudio (incluida una muestra de sangre de hasta 33 ml o 2 1/4 cucharadas de sangre) al mismo tiempo que la primera visita de embarazo de la mujer, si es que la realizan. posible. Las mujeres que ya están en el segundo trimestre (hasta 24 semanas) cuando se les contacte sobre el estudio serán inscritas y completarán las visitas del segundo y tercer trimestre y la visita posparto. Los datos de las visitas de rutina durante el embarazo, incluidos el peso y la presión arterial, se recopilarán en la clínica o del registro médico. Los datos de las visitas de rutina durante el embarazo, incluidos el peso y la presión arterial, las pruebas de laboratorio de rutina (incluida la HbA1c para mujeres con diabetes Tipo 1, lípidos, etc.) se recopilarán de la clínica o del registro médico. El calendario y los procedimientos de las visitas de estudio se muestran en la Tabla 3 a continuación.

Recolección de muestras: las muestras se recolectarán en cada visita del estudio en la clínica participante. Los centros externos enviarán todas las muestras al BDC para su almacenamiento. La recolección de muestras se estandarizará en nuestro Manual de Operaciones para garantizar una recolección consistente en todos los sitios. Además, la recolección, el momento y los tipos de muestras se han diseñado cuidadosamente para que sean similares a la recolección completada en cohortes existentes, en particular el estudio ENDIA, para permitir la comparación de resultados entre estudios. Sin embargo, el momento de las visitas trimestrales y posparto está determinado por el estándar de atención en nuestras clínicas y es posible que no coincida exactamente con el estudio ENDIA. Por ejemplo, las mujeres suelen completar una visita posparto entre 4 y 6 semanas en nuestros centros clínicos, por lo que programaremos nuestros datos posparto y la recolección de muestras al mismo tiempo, para minimizar la carga de las participantes. En el estudio ENDIA, las madres realizaron una visita posparto a los 3 meses.

Mediante flebotomía se obtendrá una muestra de hasta 33 ml o 2 ¼ cucharadas de sangre. El plasma se recogerá en tubos con EDTA, se mantendrá en hielo y se separará mediante centrifugación. El suero se recogerá en tubos separadores de suero con gel y se separará mediante centrifugación después de dejarlo coagular. El suero y el plasma se dividirán en alícuotas en crioviales de 2 ml y se almacenarán a -80 ° C. Se almacenarán capas leucocitarias en cada visita para futuros estudios de ADN y metilación. Las muestras de ARN sanguíneo se recolectarán utilizando tubos Tempus™, que permiten la estabilización y el aislamiento del ARN total de sangre completa para el análisis de la expresión genética. Estas muestras se pueden almacenar hasta cinco días a temperatura ambiente y luego congelar a 4°C. Los participantes recogerán hisopos vaginales opcionales utilizando un sistema de transporte CultureSwab. Los participantes recolectarán muestras de heces opcionales utilizando un kit de recolección de heces disponible comercialmente, como OMNIgene_GUT.

Recopilación de cuestionarios: se pedirá a los participantes que completen cuestionarios en línea utilizando el programa de base de datos REDCap para cada visita, para reducir el tiempo necesario para completar las citas en persona para los participantes del estudio que completan las visitas en las clínicas y para agilizar los procedimientos de recopilación/ingreso de datos y reducir errores de entrada de datos. Los cuestionarios incluirán la ingesta dietética utilizando un cuestionario validado de frecuencia de alimentos43, tabaco y alcohol utilizando cuestionarios validados44,45, y recopilaremos cuestionarios de detección que aborden la depresión general [Cuestionario de salud del paciente-8]46 y perinatal [Escala de depresión posnatal de Edimburgo]47. Las mujeres que obtengan resultados positivos (una puntuación PHQ8 de 14 o más, o una puntuación de depresión posnatal de Edimburgo de 10 o más) en cualquiera de estos cuestionarios serán remitidas a su proveedor habitual para una evaluación adicional.

Entre las madres y los padres con diabetes tipo 1, las evaluaciones de la escala de angustia para la diabetes tipo 1 (T1-DDS), el autocontrol de la diabetes y el miedo a la hipoglucemia se evaluarán utilizando instrumentos validados. Los padres con diabetes tipo 1 completarán los cuestionarios en una sola visita, mientras que a las madres con diabetes tipo 1 se les pedirá que completen estos cuestionarios en cada visita del estudio (una vez por trimestre y después del parto). Se solicitarán registros de atención de la diabetes, incluidos HbA1cs y otras pruebas de laboratorio (lípidos, albúmina urinaria a creatinina, creatinina sérica), exámenes de retinopatía y registros de exámenes del año anterior a la inscripción para determinar las complicaciones y el control glucémico.

Historial y resultados del embarazo: recopilaremos datos sobre los resultados maternos y fetales del embarazo con registros médicos; Obtendremos la edad gestacional en el momento del parto, el peso del bebé al nacer, las complicaciones del parto y los resultados maternos y fetales mediante la obtención de registros de cada ingreso hospitalario por trabajo de parto y parto. Como respaldo para estos registros hospitalarios y en caso de que no podamos acceder a los registros médicos (por ejemplo, si una mujer se muda fuera de nuestra área de registros médicos electrónicos y no podemos obtener registros mediante una divulgación de registros médicos), recopilaremos los mismos. datos utilizando una encuesta que desarrollamos para uno de nuestros estudios de embarazo anteriores. Se indaga sobre fecha de parto, edad gestacional, peso y talla del recién nacido, estado de vida del recién nacido, sexo del recién nacido, parto prematuro, tipo de parto, 16 complicaciones específicas del embarazo, 15 complicaciones específicas del parto, 5 complicaciones neonatales específicas e ingreso al hospital. unidad de cuidados intensivos neonatales (UCIN). Las prácticas de lactancia materna se recogerán en la visita posparto. También recopilaremos datos a través de una revisión de la historia clínica para obtener información de salud antes del embarazo para mujeres con diabetes tipo 1 (presión arterial, función renal, retinopatía, altura y peso). Verificaremos la datación gestacional mediante la obtención de registros de ecografías realizadas para la datación.

Factores glucémicos entre mujeres con diabetes tipo 1: los valores de HbA1c y glucosa (descargas de CGM y medidores de glucosa), la dosis actual de insulina y el método de administración de insulina se recopilan durante las visitas de rutina durante el embarazo y se recopilarán del registro médico. También accederemos a los datos descargados de los dispositivos CGM (para aquellas mujeres que usan un CGM regularmente) durante las visitas de rutina durante el embarazo para evaluar índices de variabilidad glucémica, como el tiempo transcurrido en los rangos de glucosa pertinentes (tiempo en el rango: 63-140 mg/dL [embarazo] ] y 70-180 mg/dL [posparto], hipoglucemia: <63 mg/dL [embarazo] y <70 mg/dL [posparto], e hiperglucemia: >140 mg/dL [embarazo] y >180 mg/dL [posparto]50, coeficiente de variación y DE).

Recolección de sangre de cordón umbilical y heces: Se priorizará la recolección de sangre de cordón umbilical hasta 20 ml, ya que es una muestra ideal para examinar la metilación del ADN en el bebé al nacer y antes de la exposición al ambiente exterior, incluida la lactancia materna o el biberón, la exposición a microbios y otros factores ambientales, en contraste con muestras posteriores obtenidas durante la vida temprana. La recolección de sangre del cordón umbilical se logró en nuestros estudios anteriores mediante acuerdos con hospitales de detección y mediante el uso de kits de recolección de sangre del cordón umbilical enviados a la madre para obtener y enviar las muestras por correo. Dado que las mujeres darán a luz en cualquier número de hospitales a nivel nacional en esta cohorte, planearemos enviar/entregar kits de recolección de sangre del cordón umbilical a las madres embarazadas con instrucciones detalladas para la recolección y devolución de las muestras, utilizando nuestro protocolo establecido. En el caso de que no sea posible la recolección de sangre del cordón umbilical, incluiremos un kit para recolectar una muestra de punción en el talón de hasta 1 ml de sangre lo antes posible después del nacimiento (preferiblemente dentro de una semana después del parto). También planeamos entregar a las mujeres kits de heces para la recolección de una muestra de heces/meconio poco después del parto.

Detección de genotipos de alto riesgo entre la descendencia: Los recién nacidos serán evaluados para detectar el riesgo genético de diabetes tipo 1 al nacer mediante muestras de sangre seca obtenidas dentro de la primera semana de vida. Las muestras se enviarán al laboratorio del Dr. William Hagopian para determinar la puntuación de riesgo genético 2 (GRS2), un panel de 67 polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) que se ha demostrado que discrimina el riesgo de diabetes tipo 1, especialmente para la diabetes tipo 1 de aparición temprana. (AUC 0,96)1. Los genotipos del antígeno leucocitario humano (HLA) de alto riesgo están fuertemente asociados con el riesgo de IA y diabetes Tipo 1, pero el uso del GRS2 ha demostrado ser casi dos veces más eficaz que la detección exclusiva del genotipo HLA de alto riesgo. El uso de esta puntuación de riesgo se ha propuesto como un método más eficiente de detección de recién nacidos, lo que permite un seguimiento más estrecho de los niños con mayor riesgo de desarrollar IA y diabetes Tipo 1, especialmente en las primeras etapas de la infancia. Todas las visitas y procedimientos para la descendencia se muestran en la Tabla 4.

Según los datos del estudio TEDDY, un GRS2 que confiere un riesgo equivalente al percentil 90 en la población general identificó al 23% de los participantes de TEDDY con un FDR como de alto riesgo, en comparación con el 10% de la población general. Dado que los participantes de TEDDY con un FDR fueron seleccionados en función de su genotipo HLA de alto riesgo, estimamos que el porcentaje identificado como de alto riesgo según la puntuación GRS2 en esta cohorte prenatal propuesta (donde se inscribirán todos los FDR independientemente del riesgo de HLA) será ligeramente inferior al porcentaje observado en TEDDY. Por lo tanto, hemos estimado que ~20% de los descendientes de FDR en la cohorte de embarazo propuesta serán identificados como de alto riesgo y serán seguidos más de cerca que aquellos de bajo riesgo.

A los niños con el mayor riesgo en el GRS2 (por ejemplo, un riesgo superior al equivalente al 90% de las puntuaciones de riesgo de la población general) se les extraerá sangre para la detección de IA y el almacenamiento de marcadores genéticos cada seis meses hasta los 2 años de edad y luego entre los 5 y 6 años. años.

A los niños con un GRS2 de bajo riesgo se les extraerá sangre para la detección de IA a los 2 años y entre los 5 y 6 años de edad. La genotipificación de HLA y las pruebas de IA se realizarán en el Laboratorio de Inmunología Clínica del BDC (NIH/NIDDK designado como Autoanticuerpo Norteamericano/HLA Core) como se informó anteriormente40. Se conservarán otras muestras de sangre para estudios de casos y controles de metilación del ADN, Virscan y futuros marcadores metabolómicos/proteómicos.

Crecimiento y salud infantil: Los datos sobre el crecimiento infantil se obtendrán mediante autoinforme de los padres a través de encuestas REDCap y mediante solicitudes de registros médicos para registros pediátricos. Se obtendrán registros de vacunación. Cada 6 meses hasta los 2 años, se tomarán mediciones clínicas (incluida la recolección de hasta 20 ml o poco más de una cucharada de sangre), enfermedades y prácticas de alimentación del lactante/niño del grupo de alto riesgo en la visita a la clínica; Estos datos serán recopilados mediante un cuestionario REDCap para el grupo de bajo riesgo.

Evaluaciones de autoanticuerpos de los islotes: la principal medida de resultado del estudio general (todas las fases) será la positividad persistente de los autoanticuerpos de los islotes (IA) en el niño. Se obtendrán muestras de suero para medir los autoanticuerpos de cuatro islotes en descendientes de alto riesgo genético a los 6, 12, 18, 24 meses y a los 5-6 años. La descendencia de bajo riesgo genético será analizada a los 24 meses y a los 5-6 años de edad. Las muestras se recolectarán, procesarán y enviarán desde los sitios externos al BDC para medir los IA. El suero se almacenará a -70°C hasta su análisis. Se necesita un seguimiento más frecuente de la IA entre los niños de alto riesgo porque la IA puede aparecer ya en el primer año de vida y la diabetes Tipo 1 se diagnostica con mayor frecuencia a edades más tempranas. Por lo tanto, planeamos monitorear tanto la IA como la evolución de la disglucemia (etapa 2 T1D), como se describe a continuación.

Los ensayos de IA se realizarán en muestras codificadas para IAA, GADA, IA-2A y ZnT8A en el Laboratorio central de autoanticuerpos del Centro Barbara Davis, bajo la dirección de Liping Yu, MD. Este laboratorio está certificado por CLIA y acreditado por CAP y ha sido designado como laboratorio central de autoanticuerpos/HLA de América del Norte NIH/NIDDK. Durante las últimas décadas, el laboratorio de autoanticuerpos del Centro Barbara Davis ha realizado varios ensayos clínicos importantes sobre diabetes tipo 1, incluido el estudio TEDDY, TrialNet, DPT-1, T1DGC, ITN y otros. Los ensayos para GAD65 e IA-2 se han armonizado recientemente en colaboración con el Comité de Armonización de Autoanticuerpos para Diabetes de NIH/NIDDK utilizando un protocolo de ensayo estándar con una unidad de anticuerpo común expresada como unidades DK/ml (unidades NIDDK). Esto hizo posible que los resultados de las pruebas de autoanticuerpos fueran comparables entre todos los ensayos nacionales/internacionales en curso entre diferentes laboratorios en todo el mundo. El Autoantibody/HLA Core Facility de BDC es uno de los tres laboratorios internacionales que ayudan a lograr estos protocolos de ensayo armonizados. Todas las muestras positivas y el 5 % de las muestras negativas se someterán a pruebas duplicadas ciegas. La IA se definirá como positividad para al menos uno de los cuatro autoanticuerpos de los islotes en ≥2 visitas consecutivas, o una única prueba positiva seguida de un diagnóstico de diabetes Tipo 1. A los niños con una prueba inicial positiva de autoanticuerpos se les pedirá que regresen para una prueba de confirmación lo antes posible después de la prueba inicial.

Monitoreo de disglucemia: Se educará a las familias sobre los signos y síntomas de la diabetes Tipo 1 y se les indicará que se comuniquen con el personal del estudio para informar cualquier inquietud o pregunta sobre posibles signos y/o síntomas en sus hijos. Las familias de niños que desarrollen IA tendrán acceso al equipo de estudio ASK, suponiendo que los fondos para este estudio aún estén activos, para la inscripción en el estudio de seguimiento ASK para educación, seguimiento y apoyo, incluidos materiales educativos para explicar los factores de riesgo asociados con los islotes. estado de autoanticuerpos, repetición de pruebas de autoanticuerpos y HbA1c cada tres a seis meses para monitorear la progresión, provisto de un glucómetro, tiras y entrenamiento gratuitos. Se puede proporcionar un monitor continuo de glucosa de forma gratuita cada 3 a 6 meses. Además, el programa de monitoreo nacional ASK the Experts, también financiado por Helmsley Charitable Trust, estará disponible para aquellas familias que tengan proveedores locales o endocrinólogos pediátricos que puedan trabajar en conjunto con el equipo ASK the Experts en el Centro de educación Barbara Davis. seguimiento y apoyo. Si los estudios ASK/ASK the Experts ya no reciben financiación, se brindará la misma educación y apoyo a través de los protocolos de este estudio, incluida la medición de HbA1c cada tres a seis meses y glucómetro, tiras de glucosa y capacitación gratuitos.

Evaluaciones de exposición viral: la exposición a virus se evaluará longitudinalmente en madres y crías mediante el ensayo Virscan. Para el análisis inicial del período de estudio de tres años, las muestras de suero de las visitas durante cada trimestre del embarazo y posparto, así como las recolectadas a los 6 meses de vida entre bebés seleccionados de alto riesgo (como se describe en el plan de análisis de datos) se analizarán en la herramienta de vigilancia serológica panviral Virscan. Esta plataforma se basa en la tecnología de secuenciación por inmunoprecipitación de fagos PhIP-seq que utiliza una biblioteca de bacteriófase que contiene péptidos de todo el proteoma de virus patógenos humanos. La biblioteca Virscan contiene péptidos que representan la mayoría de los virus humanos patógenos conocidos (~400 especies y cepas), así como otros antígenos enumerados en la base de datos de epítopos inmunitarios del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (www.iedb.org). El objetivo del estudio a más largo plazo, una vez que se hayan completado todas las fases y un número suficiente de descendientes hayan desarrollado IA, es realizar un estudio de casos y controles de la exposición viral en madres y descendientes entre aquellos que desarrollaron IA versus control compatible por edad y HLA. descendientes que no han desarrollado IA.

Para realizar la detección serológica, las muestras de suero se mezclan con la biblioteca, lo que permite que los anticuerpos se unan a los epítopos específicos del patógeno que se muestran en la superficie del fago. Luego, los complejos bacteriófago-anticuerpo se inmunoprecipitan y la región del ADN del fago que codifica los antígenos peptídicos expresados ​​artificialmente a los que se unió un anticuerpo se secuencia mediante NGS para revelar el repertorio de anticuerpos antivirales en una muestra de suero determinada. El análisis de datos para detectar anticuerpos contra una amplia gama de patógenos se basa en la evaluación estadística (valores de p) del enriquecimiento relativo de péptidos específicos de patógenos en muestras de suero. Por lo tanto, los datos resultantes son de naturaleza cualitativa y no son directamente comparables con los títulos de anticuerpos que pueden obtenerse mediante métodos serológicos simples convencionales.

Estudios epigenéticos y de expresión génica: la metilación del ADN se medirá en sangre total periférica materna y la expresión génica (ARN) medida en muestras de ARN de sangre total recolectadas durante el embarazo y el posparto, y en muestras de sangre entera y de ARN de la descendencia recolectadas en las primeras etapas de la vida antes de el desarrollo de la IA. Las mediciones de la metilación del ADN y la expresión genética se compararán en el período de estudio inicial de tres años en la sangre del cordón umbilical de hijos de madres con diabetes tipo 1 (n = 86) en comparación con hijos que tienen un padre con diabetes tipo 1 pero una madre sin diabetes (n = 86). en un diseño de casos y controles emparejado por edad materna y riesgo de HLA. El objetivo del análisis a largo plazo una vez que se hayan completado todas las fases es examinar los cambios epigenéticos y la expresión genética en un diseño de estudio de casos y controles, seleccionando casos de IA entre bebés que son persistentemente positivos para IA y entre controles emparejados por edad y riesgo de HLA. . La cuantificación de la metilación se realizará utilizando Infinium HumanMethylation450K Beadchip ("450 K") y Infinium MmethylationEPIC Beadchip ("EPIC") como se describió anteriormente41. El Campus Médico Anschutz de la Universidad de Colorado alberga unas instalaciones de última generación y ha lanzado una Iniciativa de Biociencia de ARN (https://medschool.cuanschutz.edu/rbi) con el objetivo de proporcionar un "canal fluido desde la investigación básica hasta la clínica de ARN en el Campus Médico de Anschutz" mediante la combinación de pruebas de ARN y recursos informáticos.