Et biolager for koronar hjertesykdom i Qatar (QCBio)

INTRODUKSJON:

Prediksjon av koronar hjertesykdom (CHD)-hendelser er basert på konvensjonelle risikofaktorer for aterosklerose som alder, kjønn, blodtrykk, diabetes, lipidnivåer og røykestatus. Fordi disse risikofaktorene er utbredt i store deler av befolkningen, mangler tilgjengelige risikoprediksjonsalgoritmer ønsket sensitivitet og spesifisitet. For eksempel viste Cooper et al at algoritmene korrekt forutså bare ~11% av CHD-hendelsene som skjedde innen 10 år. Det er derfor et presserende behov for å utvikle og validere nye biomarkører for tidlig påvisning av sykdom og mer nøyaktig risikostratifisering. I følge Verdens helseorganisasjon (WHO) estimater vil hjerte- og karsykdommer være den viktigste årsaken til sykelighet og dødelighet innen år 2020. Utviklingsland inkludert Gulfstatene vil være de viktigste bidragsyterne til denne økte døden og uførheten. En fersk rapport fra McKinsey & Company spådde at Gulf-regionen vil møte en enestående og enestående økning i etterspørselen etter helsetjenester i løpet av de neste to tiårene, med en estimert total helseutgifter på USD 60 milliarder i 2025, opp fra 12 milliarder dollar i dag.

Kunnskap om nye genetiske og proteomiske markører vil gi mer presise estimater av risiko, samtidig som de definerer veier som er viktige for individuelle pasienter, avslører nye mål for intervensjon, og til slutt muliggjør en individualisert tilnærming til omsorg. Et biolager av deoksyribonukleinsyre (DNA), serum og plasmaprøver vil muliggjøre undersøkelse av patogenesen av CHD hos voksne Qatari, og gi en uvurderlig ressurs for forebyggende kardiovaskulær forskning og utvikling av biomarkører for tidlig påvisning av CHD.

BETYDNING Nylig har det vært gjort betydelige fremskritt med å identifisere genetiske følsomhetsvarianter samt sirkulerende proteomiske markører for aterosklerotisk vaskulær sykdom. Imidlertid er generaliserbarheten av disse resultatene til pasienter som tilhører ulike etniske grupper uklar. For å oversette nyere fremskritt innen genomikk og proteomikk til klinisk praksis, må disse nyoppdagede biomarkørene evalueres hos pasienter fra forskjellige etniske grupper med varierende egenskaper, miljøfaktorer og medisinbruk. Etterforskerne foreslår å etablere et biolager av plasma og DNA knyttet til demografiske og kliniske variabler for å lette biomarkørstudier av CHD-risiko, progresjon og utfall. Det overordnede målet med å utvikle Qatar Cardiovascular Biorepository (QCBio) er å skape en ressurs som fremmer forskning rettet mot å identifisere nye biokjemiske og genetiske markører for CHD.

FORSKNINGSDESIGN OG METODER:

Etterforskerne utnytter følgende tilgjengelige ressurser for dette forslaget:

1. Infrastrukturen og pasienthenvisningsmønstrene til hjertekateteriseringslaboratoriet ved Hamad sykehus, Doha, Qatar, hvor flere tusen pasienter årlig blir sett for koronar angiografi og perkutan koronar intervensjon;
2. Elektronisk medisinsk journal (EMR) ved Hamad sykehus som inkluderer risikofaktorer, medikamentell behandling, relevante laboratoriedata og vital status; og
3. Et tverrfaglig etterforskningsteam med betydelig erfaring og ekspertise innen biorepositoryvitenskap, inkludert etiske, juridiske og sosiale implikasjoner (ELSI), laboratorieinformasjonsstyringssystemer, informatikk og gruvedrift av EMR for å kommentere bioprøver med relevante kliniske kovariater.

SPESIFIKKE MÅL OG MÅL:

1. Etablere et DNA- og plasma-biolager (QCBio) av Qatari CHD-tilfeller og etnisitetstilpassede kontroller for å muliggjøre undersøkelse av genomiske og proteomiske biomarkører for tidlig påvisning og prognose, samt identifisering av nye mål for utvikling av medikamenter.
2. Annoter biorepositoriet med a) demografiske, laboratorie- og kliniske variabler avledet fra EMR ved bruk av elektroniske fenotypingsalgoritmer, og b) detaljert informasjon om historie med hjerte- og karsykdommer og risikofaktorer utledet fra undersøkelser av studieobjektene.
3. Utvikle prosesser for å fremme bruken av biorepositoriet av Qatar-etterforskere ved å lette tilgangen til biorepositoriet for biomarkørforskning, samtidig som de opprettholder de høyeste etiske standardene med vekt på pasientkonfidensialitet og forvaltning av bioprøvene.
4. Spore rekruttering: Et pasientnummereringsprogram (PNP) brukes til å avidentifisere forsøkspersoner som er registrert i studien og spore pasientrekruttering. Programmet inneholder demografisk informasjon og et tildelt personlig identifikasjonsnummer (PIN) for hver deltaker.

Samtykke: Potensielle forsøkspersoner blir identifisert av studiekoordinatorene etter gjennomgang av kateteriseringslaboratoriet (Cath lab) og blodbankplaner. Studiekoordinatoren forklarer samtykkeskjemaet og studiespørreskjemaet til hver deltaker. Der det er mulig, forsøker etterforskerne å ta blodprøver i fastende tilstand før mottak av behandling og unngå byrden med ekstra venepunktur. For de kvalifiserte vil studiekoordinatoren gi detaljer om målene for studien, risikoer og potensielle fordeler ved deltakelse, lagring, fremtidig bruk og personvern for prøvene. I tillegg informerer studiekoordinator deltakerne om manglende umiddelbar helsegevinst og deres rett til å trekke seg fra studien når som helst etter samtykke.

Innsamling og behandling av blodprøver: Tjuefem milliliter blod innhentes på tidspunktet for en prosedyre i Cath-laboratoriet, under innleggelse i koronaravdelingen (CCU) eller på tidspunktet for bloddonasjonen. Prøver samles inn fra det spesielle studieområdet nær henholdsvis Cath Lab/CCU og Blodbanken. Blod blir trukket inn i de riktige oppsamlingsrørene, merket med et sykehusgenerert strekkodeidentifikasjonsnummer og sendt til Molecular Genetics-laboratoriet.

Fryseovervåking: Alle frysertemperaturer overvåkes døgnet rundt av en kombinasjon av prosjektstyringsfasiliteter og Hamad Medical Corporation (HMC) Security.

Kvalitetssikring: Nøyaktig prøvehåndtering oppnås ved å følge standard driftsprosedyrer (SOPs) ved å følge generelle laboratoriekvalitetssikrings- og kontrollstandarder.

Prøvesporing: Prøvesporing vil bli utført av et Laboratory Information Management System (LIMS)-program som for tiden brukes av Lead PIs forskningsgruppe.

Pasientkonfidensialitet: Etterforskerne vil bruke informatikk og datasikkerhetsfunksjoner for å opprettholde pasientens konfidensialitet. Pasientnummereringsprogrammet (PNP) vil bli brukt til å avidentifisere pasienter som er registrert i QCBio og for å spore pasienter etter rekruttering.

Etiske, juridiske og regulatoriske problemer i DNA-biorepositorier: Samtykkeskjemaet inkluderer separate avmerkingsbokser for å søke tillatelse for innsamling av plasma og DNA-bruk i studier av ulike sykdommer, og overføring av prøver til samarbeidende etterforskere. Banking av bioprøver reiser nye bekymringer angående en pasients personvern og samtykke.

Informatikk: Informatikk og datasikkerhet er kritiske komponenter for et biorepositorium og nøkkelen til å utnytte kraften til biorepositorier. QCBio vil bli koblet til flere databaser.

Studiespørreskjema: Etterforskerne bruker et spørreskjema for å samle informasjon om sosiodemografisk informasjon, kardiovaskulær historie, fysisk aktivitet, livsstil, tidligere medisinsk informasjon og familiehistorie. Data vil bli trukket ut fra spørreskjemaet ved skanning eller manuell inntasting.

Annotering av prøver med kliniske data: Etterforskerne bruker Hamad sykehus EMR-viewer i tillegg til laboratoriedatabasene for å kommentere biorepositoriet med relevante kliniske variabler.

Konstatering av risikofaktorer: Etterforskerne fastslår konvensjonelle kardiovaskulære risikofaktorer, inkludert hypertensjon, diabetes og dyslipidemi. EMR og undersøkelsesdata vil bli brukt til å fastslå tilstedeværelsen av følgende risikofaktorer for aterosklerose: røyking, diabetes, hypertensjon, dyslipidemi og fedme. Etterforskerne bruker målrettet manuell gjennomgang av papirjournaler og EMR i takt med tilgang til elektroniske datasett for laboratorieverdier, medisiner og diagnosekoder.

Behandling av bioprøver og tilgang til biorepositorium: Etterforskerne vil utvikle protokoller for å gjøre det mulig for etterforskere å utnytte datasettene knyttet til prøver, sikre overholdelse av regulatoriske retningslinjer, oppmuntre til samarbeid mellom etterforskere fra Qatar, Gulf og Mayo, og forbedre forskningsproduktiviteten. Etterforskerne vil tilby et fleksibelt, robust, sikkert og validert arbeidsområdeprogram for informasjonshåndtering for å administrere bioprøver. Banked-prøver vil være tilgjengelige for forskere hvis protokoller er godkjent av IRB og prioritert av Scientific Review Panel.

Sporing av prøvebruk: For å maksimere bruken av bioprøvene, vil etterforskeren bruke LIMS til å spore alle prøvene mottatt ved å tildele unik identifikasjon for alle input (prøverør) og utgang (DNA/plasma/hvite celler) rør og registrere prøvebevegelsen , prosessering, skapelse og forbruk. En utpekt dataanalytiker vil vedlikeholde og administrere systemet.

Tilgang til informasjon: Kun medlemmer av forskningsteamet vil ha tilgang til forskningsdataene. Deltakere vil bli identifisert med kodenumre kun i databasen og i transkripsjoner; alle data spores i databaser av anonyme, men koblingsbare studienumre. Ingen identifiserbar informasjon vil bli frigitt utenfor studien.

Strategi for videreføring av prosjektet: Det langsiktige målet til etterforskningsteamet er å skape en ressurs som muliggjør oppdagelse av genetiske følsomhetsvarianter og nye sirkulerende markører for CHD, og ​​dermed muliggjøre individuell vurdering av risiko for CHD, en ledende årsak til død og sykelighet i Qatar. Opprettelsen av biorepositoriet er det første nødvendige trinnet for å forstå genomisk og proteomisk av CHD hos Qatari-individer.