Durban Diabetes Study: A Diabetes Mellitus epidemiológiájának vizsgálata afrikai származású városi dél-afrikaiakban (DDS) (DDS)

TANULMÁNYI CÉLKITŰZÉSEK

• A diabetes mellitus és a kapcsolódó kardiometabolikus és fertőző kockázati tényezők prevalenciájának becslése ebben a populációban
• Etiológiai betekintést nyújtani a kardiometabolikus és fertőző kockázati tényezők változásaiba felnőtteknél, populációgenetikai és epidemiológiai megközelítésekkel
• A cukorbetegség diagnosztikai tesztjeinek összehasonlítása ebben a populációban
• Egyedülálló keret létrehozása egy afrikai népességen végzett nagyszabású keresztmetszeti tanulmány elkészítéséhez, amely az egészségügyi mutatók széles skáláját vizsgálja – és megalapozza további, hosszú távú tanulmányokat.
• tájékoztassa az egészségügyi politikát és a közegészségügyi programokat, amelyek célja a nem fertőző betegségek (NCD) dél-afrikai növekedésének kezelése, amelyek más afrikai országok közegészségügyi stratégiáit is alakíthatják

DIZÁJNT TANULNI

A DDS több szakaszból áll:

1. szakasz: Földrajzi mintavételi keret Az eThekwini önkormányzatot (Durban városa) választják ki kezdeti mintavételi keretként, és kilenc tervezési egység klaszterre (PUC) bontják, amelyek kilenc települést (Umlazi, Inanda, KwaMashu, Ntuzuma, Mpumalanga komplexum, Cato Manor) képviselnek. , Clermont, Lamontville és Chesterville) összesen körülbelül 1 378 750 egyedből áll. Az utcákat véletlenszerűen választják ki minden egyes PUC-ban a PUC méretével, valamint a hivatalos és informális lakások arányával arányosan. A háztartásokat a véletlenszerűen kiválasztott utcákon található otthonok szisztematikus klasztermintavételével választják ki.

2. szakasz: A közösség tudatosítása Miután megkapták a KwaZulu-Natal Egyetem (UKZN) BioMedical Research Ethics Committee-től a helyi etikai jóváhagyást és a KwaZulu-Natal Tartományi Egészségügyi Minisztérium támogatását, a helyi egészségügyi hatóságok és a közösség vezetői mind a kilenc PUC-val felvesszük a kapcsolatot jóváhagyás céljából.

3. szakasz: A résztvevők beiratkozása Miután a kiválasztott PUC-területeket érzékenyítették a vizsgálatra (a 2. szakasz vége), a DDS-csapat ismét felkeresi azokat. Ebben a szakaszban a DDS csapat felkeresi a kiválasztott városrészek háztartásait, és minden afrikai származású, nem terhes és 18 éves vagy annál idősebb családtagot meghívnak a vizsgálatba. A részvételhez hozzájáruló lakosok beleegyezését kérik. Minden lakost meghívnak egy központi helyszínre (pl. helyi közösségi ház/iskola) a következő héten, ahol a DDS csapata egészségügyi és életmódbeli kérdőíves információkat gyűjt, egyszerű biofizikai méréseket végez, valamint vér- és vizeletmintákat gyűjt. A közösségben résztvevők toborzása során a DDS csapata földrajzi információs rendszer (GIS) feltérképezési technikákat használ, hogy pontos földrajzi és határadatokat gyűjtsön a kiválasztott PUC területekről.

4. szakasz: Adat- és mintagyűjtés, vizsgálat és adatelemzés Az adat- és mintagyűjtés meghatározott reggeleken, egy központi helyszínen történik. Ez azért fontos, mert a résztvevőknek egy éjszakán át koplalniuk kell az orális glükóz tolerancia teszthez (OGTT). A vizsgálatból származó kérdőíves és biofizikai adatokat összegyűjtik, elektronikusan tárolják és elemzik. A vér- és vizeletmintákat a durbani KwaZulu-Natal Egyetemre szállítják tárolásra. A laboratóriumi vizsgálatokat magánlaboratóriumban végzik. Egyes mintákat az Egyesült Királyságban, Európában, az Egyesült Államokban és más országokban működő szakosodott központokba küldik genomikai elemzés céljából.

5. szakasz: Az eredmények visszajelzése a vizsgálat résztvevői számára A mintavétel után nyolc héttel kezdődően a résztvevők eredményei elérhetők lesznek a DDS visszajelzési irodájában. Minden OGTT és lipid eredményt visszaküldünk a résztvevőknek, kivéve, ha úgy döntenek, hogy nem kapják meg azokat. Az összes többi eredmény (pl. HIV, hepatitis C vírus [HCV], májfunkciós tesztek) résztvevőknek időpontot kell egyeztetniük a DDS visszajelzési irodájában az eredmények összegyűjtésére. Ez nem kötelező, és azok a résztvevők, akik nem kívánják összegyűjteni az eredményeiket, dönthetnek úgy, hogy nem lépnek kapcsolatba a DDS visszajelzési irodájával. Adott esetben az abnormális vagy potenciálisan káros eredményeket gyűjtő résztvevőknek azt tanácsoljuk, hogy a szokásos klinikai ellátás részeként látogassák meg a helyi klinikát vagy kórházat további vizsgálat és kezelés céljából.

ADAT- ÉS MINTAVÉTEL A. Mintagyűjtés

1. Vérminta áttekintése Csak a koplalt résztvevők jogosultak teljes vérmintavételre. A nem koplalt résztvevők csak a 10 ml-es sima szérum és a négy etilén-diamin-tetraecetsav (EDTA) vérminta vételére jogosultak. Az aszeptikus vénapunkciót regisztrált kutatónővér végzi zárt, evakuált vérvételi rendszeren keresztül, szabványosított eljárásokkal a fertőzés kockázatának minimalizálása érdekében.

2. Vérminta szükséges Minden éhezett résztvevőtől tizenegy vércsövet veszünk: egy 10 ml-es sima szérumcső, két 10 ml-es EDTA teljes vércső, két 2 ml-es EDTA teljes vércső és az OGTT esetében három 2 ml-es nátrium-fluorid (NaF) cső. és három 2 ml-es sima szérum vércső. Így minden résztvevőtől maximum 46 ml vénás vért (körülbelül három evőkanál vért) vesznek. A nem koplalt résztvevőknél csak egy 10 ml-es sima szérummintát és a négy EDTA teljes vérmintát vesznek. Mivel a kapcsolódó anonim HIV-tesztelés ennek a tanulmánynak a része, a vizsgálati nővér HIV-tanácsadási képzésben részesül, és követi a vonatkozó nemzeti irányelveket.

   Az éheztetett résztvevők számára a 75 g-os OGTT-t a WHO ajánlása szerint hajtják végre. A glükóztolerancia kategóriái a WHO 1998-as osztályozása szerint lesznek meghatározva.

   A 10 ml-es sima szérumcső a fertőző betegségek és a kardiometabolikus biomarkerek vérvizsgálatára szolgál. Az első 10 ml-es EDTA teljes vércsövet az Egyesült Királyságba szállítják genetikai elemzés céljából. A második 10 ml-es EDTA teljes vércsőből plazma extrakciót végeznek a HCV vírusterhelés vizsgálata és az RNS extrakció céljából. A két 2 ml-es EDTA teljes vércsövet HbA1c vizsgálatra, illetve teljes vérkép mérésére használják.

   Kapcsolt anonim HIV-teszt A tanulmány részeként a beleegyező résztvevők HIV-tesztjét összekapcsolt névtelen teszteléssel végezzük. Ez a nemzeti irányelveknek megfelelően történik.

3. Vizeletminta gyűjtése Pontos (időzítetlen) vizeletmintát vesznek az albumin-kreatinin arány és a vizelet nátrium- és káliumszintjének mérésére.

B. Kérdőíves adatok gyűjtése A megfelelő hozzájárulás megszerzése és a vérmintavétel megkezdése után a résztvevők a kérdőíves állomásra költöznek. A tanulmányban használt kérdőív egy elektronikus kérdőív (EQ), és a szabványos és validált WHO STEPwise Surveillance (STEPS) eszköz adaptációja, amelyet a krónikus betegségek kockázati tényezőinek összegyűjtésére terveztek, beleértve a szocio-demográfiai mutatókat, az életmódot, a fertőző betegségeket. betegségek rizikófaktorai és kardiometabolikus anamnézis.

C. Biofizikai mérések gyűjtése

A vizsgálatban résztvevők a biofizikai mérési állomásra költöznek, amelyet kalibrált és validált berendezéssel végeznek. A következő intézkedéseket szabványos protokollok segítségével hajtják végre:

• Magasság és súly (a testtömegindex kiszámításához)
• Derékbőség és csípőkörfogat (a derék-csípő arány kiszámításához)
• A felkar középső kerülete
• Vérnyomás és pulzusszám

VÉRMINTA ELEMZÉSEK

Minden vérmintát fertőző és kardiometabolikus biomarkerek szempontjából vizsgálnak egy durbani magánlaboratóriumban. Megerősítő HIV-teszteket fognak végezni. Az alábbiakban felsoroljuk a szerológiai és biokémiai vizsgálatokhoz használt laboratóriumi módszereket:

• Plazma glükóz: Hexokináz és glükóz-6-foszfát dehidrogenáz enzimeken alapuló enzimes módszer
• Szérum kreatinin: pikrinsav és kreatinin reakcióján alapul lúgos közegben

• Szérum lipidek:

  • Koleszterin: enzimatikus módszer, koleszterin-észteráz és koleszterin-oxidáz konverziót használva, majd Trinder végponttal
  • Trigliceridek: A Fossati háromlépéses enzimes reakcióján alapul, Trinder végponttal. Az egyetlen reagenssel végzett eljárás számszerűsíti az összes triglicerid mennyiségét, beleértve a mono- és diglicerideket, valamint a szabad glicerinfrakciókat
  • HDL: Izawa, Okada és Matsui által kifejlesztett eljárásokon alapuló enzimes reakció
  • LDL: Friedewald-képlettel vagy enzimes módszerrel számítva
  • Lipoprotein (a): Turbidometrikus (Beckmann)
• HbA1c: Nagy teljesítményű folyadékkromatográfia. Műszer: BioRad Variant II
• HIV: 4. generációs ELISA (Abbott Architect)
• Hepatitis B és C: ELISA

A DNS- és RNS-kinyerésre a KwaZulu-Natal Egyetemen, a Cambridge-i Egyetemen, a Wellcome Trust Sanger Institute-ban vagy egy harmadik fél által engedélyezett létesítményben kerül sor az Egyesült Királyságban. A vizsgálati koordinátor felelős a minták Egyesült Királyságba történő szállításáért DNS- és RNS-kivonás céljából. A tisztított DNS-t és RNS-t ezután elküldik a Wellcome Trust Sanger Institute-hoz, az Egyesült Királyságba genetikai elemzés céljából.

GENETIKAI ELEMZÉS

1. Áttekintés Tekintettel a nagyszabású automatizált csővezetékekre és a következő generációs Illumina szekvenálási és genotipizálási technológiára, minden genotipizálást és szekvenálást a Wellcome Trust Sanger Institute, Egyesült Királyság végzi (http://www.sanger.ac.uk/). A Wellcome Trust Sanger Institute egy nemzetközi genomközpont, amely kiterjedt tapasztalattal és szakértelemmel rendelkezik a globális genetikai kutatási kezdeményezésekből származó DNS- és RNS-minták kezelésében, beleértve az SSA több országából származó vért és mintákat is. Anyagátadási megállapodás született a biológiai minták Egyesült Királyságba történő szállításáról.
2. A DNS és RNS kinyerése és mennyiségi meghatározása A DNS-t és az RNS-t a KwaZulu-Natal Egyetemen, a Cambridge-i Egyetemen, a Wellcome Trust Sanger Institute-ban vagy egy felhatalmazott harmadik fél szolgáltatónál vonják ki az Egyesült Királyságban, pl. GenProbe, Manchester. A tisztított DNS-t vagy RNS-t ezután a Wellcome Trust Sanger Institute-ba küldik. Az összes extrahált nukleinsavat vagy gélelektroforézissel, vagy picogreen-el (DNS-minták esetén), vagy ribogreen-el (RNS-minták esetén) határozzák meg, és az ismert koncentrációjú standardokhoz viszonyítva határozzák meg. Az összes nukleinsavmintát a Wellcome Trust Sanger Institute-ban tárolják biztonságos -80 ˚C-os fagyasztókban.

3 Genotipizálás és szekvenálás A jelenlegi genomszintű emberi diverzitási tömbök nem ragadják meg kellőképpen az afrikai populációkban előforduló magas szintű genetikai diverzitást és populációszerkezetet, ami korlátozza használhatóságukat. Ezért a következő generációs szekvenálást, genotipizálási tömböket és imputációt fogjuk használni, hogy segítsünk meghatározni az összefüggést a vizsgált populációban előforduló humán genetikai variáció és a kvantitatív kockázati tényezők, valamint a betegségek és a vírusdiverzitás között. Minden genotipizálás és szekvenálás a Wellcome Trust Sanger Institute-ban történik. Ezen túlmenően, a következő generációs szekvenálási módszerből származó genomiális adatok hatalmas tárolási és kezelési követelményei miatt az összes nyers genomi adatot a Wellcome Trust Sanger Institute, Egyesült Királyság tárolja.

4 Adatátvitel, tárolás és kezelés Az összes nyers genomikai adatot a Wellcome Trust Sanger Institute (Egyesült Királyság) és a European Genome-phenome Archive (EGA) az Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium-Európai Bioinformatikai Intézet (EBI), Egyesült Királyság tárolja.