Per valutare la risposta immunitaria della mucosa e sistematica alle infezioni del tratto respiratorio acuto dei bambini sudafricani (Muco-Kids)

Questo studio di coorte osservazionale includerà bambini di età compresa tra 0 e 13 anni con infezioni acute del tratto respiratorio che si presentano all'ospedale di Tygerberg (TBH) per cure di routine. I dati chiave di assistenza di routine, compresa la storia della vaccinazione, la storia medica dettagliata e i trattamenti ricevuti durante il ricovero in ospedale (come l'ossigeno terapia, i farmaci antivirali, gli antibiotici o altri farmaci di supporto), saranno documentati nei moduli del caso di clima (CRF).

Il Sudafrica ha un grande onere di tubercolosi e infezione da HIV ed è importante studiare le infezioni del tratto respiratorio in questa popolazione.

I bambini di età compresa tra 0 e 13 anni saranno reclutati presso l'ospedale di Tygerberg (TBH), che funge da centro di riferimento regionali per i sotto-distretti della salute circostante, tra cui Northern, Tygerberg, Khayelitsha e orientale, in servizio in modo collettivo oltre il 30% della popolazione metropolitana (3,5 milioni di residenza). Inoltre, TBH funge da centro di riferimento a livello terziario per emergenze pediatriche, malattie infettive e polmonologia.

I bambini con sintomi respiratori acuti che presentano TBH saranno entusiasti nello studio, a condizione che siano stati ricoverati in ospedale per meno di 72 ore, il consenso è stato ottenuto sia dal caregiver che dal bambino (ove applicabile) e non vi sono controindicazioni mediche per la raccolta di campioni respiratori.

Questo studio sarà implementato all'interno dei servizi di assistenza di routine e i dati clinici e di laboratorio raccolti per l'assistenza di routine verranno utilizzati per la ricerca. Il team di ricerca raccoglierà dati e campioni aggiuntivi.

Ulteriori campioni raccolti durante l'iscrizione includeranno sangue, muco e saliva. Ulteriori campioni di saliva saranno prelevati il ​​secondo e il terzo giorno di ricovero in ospedale, nonché alla dimissione.

Circa un cucchiaino di sangue e mezzo saranno presi in iscrizione per eseguire i seguenti test:

1. Analisi degli anticorpi

   1. Anticorpi mirano ai patogeni respiratori comuni, nonché anticorpi politico (non specifici)
   2. Totale IgM/IgG/IgA
2. Paxgene per trascrittomica. La trascrittomica è lo studio di tutte le molecole di RNA (chiamata trascrittoma) in una cellula, tessuto o organismo in un determinato momento. Aiuta gli scienziati a capire quali geni sono attivi (attivati) e quanto vengono utilizzati.

Gli aspirati ranofaringei saranno usati per raccogliere il muco. Un tubo sottile verrà inserito in una narice nella parte posteriore della gola e il muco verrà risucchiato in un tubo.

La reazione a catena della polimerasi (PCR) verrà utilizzata per cercare virus respiratori comuni. I campioni verranno anche salvati per il sequenziamento metagenomico successivo (alla ricerca di tutti i virus, batteri e funghi presenti nel campione).

La saliva verrà raccolta durante l'iscrizione, il secondo e il terzo giorno di ammissione e allo scarico, lasciando in bocca un campione di salvietta in bocca fino a quando non viene immerso. Gli anticorpi nella saliva saranno paragonati a quelli del sangue. Inoltre, saranno misurati marcatori immunitari della mucosa come le citochine.

I questionari di base e di follow-up raccoglieranno informazioni cliniche dettagliate.

1. Questionari di sintomatologia standard

   1. Verranno registrati segni e sintomi della malattia di presentazione, compresi i sintomi del tratto respiratorio superiore e inferiore e la febbre. Precedente storia medica dei sintomi respiratori tra cui sintomi respiratori ricorrenti, malattie croniche (inclusi tubercolosi e HIV) e l'uso di farmaci cronici.
   2. Fattori costituzionali tra cui genere, peso alla nascita, età gestazionale alla nascita, stato di esposizione all'HIV e storia familiare di asma o atopy.
   3. Fattori ambientali tra cui l'esposizione alla tubercolosi, l'esposizione al fumo di tabacco durante e dopo la gravidanza e la cottura interna.
   4. Informazioni sullo stato nutrizionale relativo alla dieta e alla crescita che precedono il ricovero in ospedale, come evidenziato nella carta stradale a salute.
   5. Domande specifiche del microbioma, storia della nascita, dieta.
2. Qualità della vita (QOL, misura standard per coorte di età). Questionario standardizzato per la qualità della salute

Analisi statistica:

Gli investigatori intendono iscriversi tra 200-300 bambini sudafricani (vedi calcolo del potere di seguito). Ciò consentirà l'uso di un approccio di marcatore proteico mirato in combinazione con misurazioni anticorpali (IgA + IgG) e rilevamento di patogeni (PCR multiplex). La misurazione simultanea di più biomarcatori consente l'analisi delle interazioni tra immunità immunitaria innata e adattativa e densità dei patogeni a livello di mucosa. Il numero totale di bambini sarà diviso in coorti di scoperta e validazione. La coorte di scoperta includeva una coorte bilanciata dall'età e dal sesso di 80 bambini: 40 con un percorso grave e 40 con infezione relativamente lieve (80/80 già incluso). I risultati di tutti i marcatori vengono utilizzati per creare un modello di classificazione che seleziona un numero limitato di marcatori che vengono quindi testati nella seconda coorte di validazione indipendente qui proposta di un minimo di 236 bambini con un RTI acuto (vedere il calcolo della potenza di seguito). I marcatori con un valore discriminatorio persistentemente elevato nella coorte di validazione verranno confrontati per le prestazioni rispetto alle misurazioni diagnostiche cliniche standard nel siero (incluso CRP) per le loro prestazioni nella valutazione della gravità e la potenziale necessità di un trattamento antibiotico.

I dati iniziali dal lavoro analizzato consentono il seguente calcolo di potenza:

Calcolo di potenza: per le coorti di scoperta, sono necessari 40 bambini per gruppo per ottenere una potenza dell'80% per ciascuno di n = 100 test (test alfa singoli = 0,00090) per rilevare una differenza media effettiva di 0,6 con SD prevista per gruppo 0,6, applicando un tasso di scoperta falsa (FDR) di 0,010 usando un test di mann-whitney U a due lettere. Per l'inclusione della coorte di validazione qui proposta, vi è una prevista infezione grave del 25% e un AUC alternativo di 0,85 - 0,90. Prendendo conservativamente un AUC di 0,77 sotto l'ipotesi alternativa, è necessario un campione di 59 dal gruppo grave e 138 dal gruppo lieve per rifiutare la stessa ipotesi nulla di AUC di 0,65 con potenza dell'80%. Pertanto, è necessario includere un totale minimo di (100/25*59) = 236 bambini nella coorte di validazione Acuta RTI. Anticipando un tasso di abbandono del 10%, il numero totale minimo di bambini che ha lo scopo di includere è 260 (fino a 300 inclusioni nel caso di un tasso di abbandono più alto del previsto).

IBM SPSS Statistics Software (SPSS Statistics for Windows; IBM, Armonk, NY) e / o STATA verranno utilizzati per l'analisi. Le caratteristiche demografiche e cliniche saranno descritte utilizzando metodi di analisi statistica standard. I dati descrittivi saranno presentati come percentuali e mediane ± intervallo interquartile, o numeri con percentuali. Considerazioni etiche lo studio sarà condotto secondo gli standard etici sudafricani e accettati a livello internazionale, compresa la dichiarazione di Helsinki e le linee guida per la pratica clinica sudafricana (SA GCP). Una relazione annuale sui progressi con risultati intermedi verrà presentata al comitato etico e ai finanziatori. Inoltre, i record saranno disponibili per l'HREC per l'ispezione (garanzia della qualità e conformità ai regolamenti), pur mantenendo la riservatezza dei partecipanti.

Il consenso informato e i genitori di assenso/ tutori legali, o in casi speciali, del bambino, dovranno dare il consenso informato per la partecipazione del bambino allo studio. I tutori legali saranno tenuti a produrre documentazione per dimostrare una legittima tutela. In alcuni casi, consentiremo a un caregiver primario di dare il consenso informato. Questo sarà preso in considerazione quando non ci sono genitori o tutori legali in giro e il caregiver ha una chiara storia di essere il principale caregiver del bambino. Inoltre, questa eccezione sarà discussa con il comitato HREC. Verranno fornite informazioni orali e scritte sullo studio e sulle procedure di studio, insieme al modulo di consenso nella lingua preferita (inglese, afrikaans, isixhosa). Verrà utilizzato un interprete se necessario. I bambini> 7 anni dovranno anche firmare il consenso per lo studio. Il bambino/ genitore/ tutore legale/ caregiver sarà in grado di ritirare il bambino dallo studio in qualsiasi momento, senza che ciò influisca negativamente sulle cure standard.

Verrà data una copia del modulo di consenso/assenso informato firmato insieme a una copia del più recente foglio di informazioni sul paziente approvato al partecipante allo studio. Un modulo di consenso firmato e datato originale verrà mantenuto nel file del sito dell'investigatore (ISF) e una copia verrà inserita nelle note mediche. Questo consenso e l'approvazione etica copre la futura analisi di laboratorio di campioni di sangue e respiratorio prelevati durante questo studio.

Privacy e riservatezza L'identità di tutti i soggetti dello studio sarà protetta adescando a tutte le linee guida SA GCP sulla gestione e l'archiviazione dei dati.

Archiviazione di dati cartacei Durante la fase di raccolta dei dati, i dati basati su carta saranno archiviati in armadi bloccati resistenti al fuoco in una stanza dedicata e bloccata. Verranno trasportati in borse/scatole chiuse da e verso siti/stanze di ricerca.

Dopo che la raccolta dei dati è stata completata e il database è pulito e bloccato per l'analisi, tutti i dati basati su carta verranno archiviati in modo sicuro o fuori sede con un'azienda specializzata in archivio o in loco in uno spazio di archiviazione dedicato in armadi resistenti al fuoco. Questo sarà per la durata richiesta da SA GCP. La sequenza temporale richiesta più lunga sarà presa come tempo di archiviazione. Una volta completato questa volta, al PI verrà chiesto di autorizzare la distruzione di tutte le forme basate su carta.

Gestione dei dati durante il reclutamento, a ciascun paziente verrà assegnato un codice a barre di studio anonimo unico. Tutti i documenti e i campioni relativi a un singolo partecipante saranno contrassegnati con il codice a barre unico del partecipante. Non verranno visualizzati dati identificativi nei campioni. Solo il modulo di consenso e il modulo demografico (contenente i dettagli di contatto del soggetto necessari per la traccia di follow-up) avranno le informazioni personali del soggetto collegate al codice a barre: questi documenti saranno archiviati separatamente dagli altri documenti in un gabinetto bloccato su DTTC. I campioni saranno archiviati in congelatori dedicati al DTTC, dove il supporto tecnico e di manutenzione è disponibile su base di 24 ore. Tutti i dati saranno archiviati senza identificatori personali; Il personale di laboratorio sarà accecato dai dati clinici e personali. I dati verranno archiviati su server protetti su DTTC con accesso limitato da Database Manager, PI e solo co-investigatori selezionati. Nessun altro test genetico verrà eseguito a meno che non sia richiesto l'autorizzazione dall'HREC.

Danni potenziali/ rischio Nel complesso, le procedure in questo lavoro proposto hanno un rischio minimo per i partecipanti allo studio. Le procedure di assistenza di routine sono eseguite da operatori sanitari qualificati secondo il Consiglio delle professioni sanitarie del Sudafrica (HPCSA).

I dati di assistenza di routine e la raccolta dei campioni Tutte le procedure (CXR, test HIV e raccolta dei campioni respiratori) sono standard di cura e sono abitualmente raccomandati ed eseguiti in ambito studio per studiare i bambini con malattia respiratoria, con un rischio limitato del paziente.

Campionamento respiratorio: NPA o NPS causano lieve disagio e un rischio minimo di naso. Dopo aver instillato alcune gocce di soluzione salina sterile in entrambe le narici, il muco viene aspirato dal nasofaringe posteriore usando una cannula morbida attaccata a un estrattore di muco. La procedura dura un paio di minuti.

Per la raccolta di NPA, l'aspirazione è impostata a una pressione che non causerà traumi gravi al rivestimento della mucosa del naso e della gola. Le pressioni di aspirazione per età, secondo le linee guida dell'American Association for Restiratory Care (AARC) per le pressioni di aspirazione nasotracheale sub-atmosferica appropriate, verranno seguite:

Neonati: 60 - 80 mm Hg (0,079- 0,10 bar) Neonati: 80 - 100 mm Hg (0,079- 0,13 bar) Bambini: 100 - 120 mm Hg (0,13- 0,15 bar)

Tutte le procedure di questa ricerca proposta sono minimamente invasive con un rischio molto limitato per i partecipanti. Il personale di studio si impegnerà a ridurre al minimo i rischi per il bambino in ogni momento. L'infermiera dello studio sarà addestrata in tutte le indagini dello studio e seguirà rigorose procedure operative standard con l'aiuto di un assistente di ricerca.

La raccolta di NPA si svolgerà in una stanza ben ventilata e i respiratori e gli occhiali di particolato N95 saranno indossati durante la procedura per proteggere i genitori e gli operatori sanitari da possibili patogeni respiratori (inclusa la tubercolosi).

Radiologia: le radiografie toraciche (CXR) saranno prese solo ad iscrizione se clinicamente indicate. La dose totale di radiazioni per bambino è di circa 0,05 msv (a seconda dell'età e comprendente i film antero-posteriori e laterali), che è all'incirca equivalente a 30 giorni di esposizione ambientale di fondo (Duke University Radiation Safety Committee, dichiarazioni di rischio di radiazione del protocollo IRB. Sito web: http://www.safety.duke.edu/radsafety).

Flebotomia: i bambini possono provare dolore associato alla flebotomia. Verrà fatto un massimo di tre tentativi per ottenere il campione di sangue venoso. I campioni di sangue arterioso non saranno ottenuti. L'infermiera e il medico dello studio saranno vissuti e addestrati per eseguire flebotomia. Inoltre, l'analgesia locale e i distratti come giocattoli e musica saranno utilizzati per ridurre al minimo lo stress sperimentato dai bambini.

La linea guida HREC per il SOP per i ricercatori verrà utilizzata quando si determina quale volume di sangue può essere utilizzato a fini di ricerca. Le linee guida di ricerca NIH accettate a livello internazionale in merito al coinvolgimento dello studio dei bambini impongono che i bambini dovrebbero fornire non più del 3% del volume totale di sangue per periodo di 24 ore (www.irb.pitt.edu/guidance/BloodwithDrawpedEtrics.pdf). Pertanto, i campioni di sangue venoso forniti dai partecipanti allo studio sono generalmente considerevolmente inferiori alle linee guida raccomandate. Per i bambini che pesano meno di 5 kg, il prelievo di sangue per siero sarà limitato a 1,5 ml. Ciò consentirà comunque un siero sufficiente per l'obiettivo primario dello studio, ma ci sarà meno per lo stoccaggio per il lavoro futuro pianificato. Per ridurre al minimo il rischio e in considerazione delle norme culturalmente accettate, escluderemo i bambini che pesano <2,5 kg. I bambini malati che sono su infusioni di reidratazione endovenosa o anemica (HB <8,5), avrà differito le procedure iniziali.

Il costo per il tutore genitore/legale tutte le procedure di studio saranno pagate dai fondi di studio, ad esempio non vi sarà alcun costo per il partecipante allo studio o la loro famiglia. Il genitore/tutore legale riceverà un piccolo pagamento per la partecipazione allo studio (tempo e inconveniente) mentre si vede in ospedale. Il modello di compensazione, il modello di indennizzo per il partecipante alla prova di regolamentazione del prodotto sanitario sudafricano, il modello di compensazione delle spese (TIE) e l'iscrizione durerà probabilmente <3 ore e di conseguenza il rimborso per il tempo sarà di ± 150 zar per l'iscrizione. L'iscrizione e il campionamento si verificheranno a TBH solo durante il ricovero in ospedale. Non si prevede che il bambino e il caregiver torneranno.

Il controllo delle infezioni misura la gestione sicura del materiale bio-hazardo Tutti i membri del team coinvolti nell'ottenimento di campioni biologici saranno addestrati nella gestione sicura di tali materiali. I tagli utilizzati per l'assunzione di sangue saranno smaltiti in modo sicuro e rapido in un contenitore tagliente dedicato.

Tutte le strutture di laboratorio collegate al lavoro proposto sono ben consolidate e accreditate per lavorare con materiali bio-hazardosi.

Protezione da secrezioni respiratorie potenzialmente infettive Tutti i membri del team coinvolti nell'ottenimento di NPA dai partecipanti allo studio indossano maschere respirator N95, che saranno testate una volta annualmente su tutto il personale. Le procedure saranno intraprese in una sala di campionamento dedicata con una ventola di estrazione e secondo SOP di controllo delle infezioni DTTC.