Model predykcyjny wystąpienia skurczu naczyń mózgowych wikłającego krwotok podpajęczynówkowy na podstawie połączonej analizy kinetyki panelu biomarkerów. (CVSBIODIAG)

Krwotok podpajęczynówkowy (SAH) to pęknięcie tętniaka mózgu, w wyniku którego dochodzi do krwawienia do przestrzeni podpajęczynówkowej.

Stan ten charakteryzuje się znaczną zachorowalnością i śmiertelnością. Wynik funkcjonalny pacjenta zależy przede wszystkim od nasilenia zmian niedokrwiennych mózgu, które rozwijają się w ciągu pierwszych kilku tygodni po ostrej fazie. Głównym celem postępowania resuscytacyjnego u pacjentów są „opóźnione zmiany niedokrwienne”. Zmiany te są spowodowane różnymi zjawiskami, a najczęstszym mechanizmem jest skurcz naczyń. Zmniejszy się rozmiar tętnic mózgowych, zmniejszając przepływ krwi dostarczanej do miąższu, co prowadzi do deficytu metabolitów energetycznych w neuronach i powoduje ich śmierć. Powikłanie to zwykle pojawia się w ściśle określonym przedziale czasowym, od 3 do 21 dni po krwawieniu, ze szczytem około siódmego dnia.

Celem tego badania jest stworzenie nowej metody przewidywania objawowego skurczu naczyń. Metoda ta obejmie rutynowe biomarkery kliniczne i radiologiczne, a także innowacyjne testy biologiczne. Celem jest umożliwienie wcześniejszego rozpoznania, a nawet zapobiegawczego leczenia tej patologii.

W kilku badaniach zbadano potencjał predykcyjny różnych biomarkerów krwi w zakresie rokowania neurologicznego i częstości występowania opóźnionego uszkodzenia mózgu u pacjentów. Badania te wykazały silne powiązania między nimi. Na przykład jedno z badań wykazało, że u pacjentów z najcięższym skurczem naczyń występował znacznie wyższy pik w płynie mózgowo-rdzeniowym kilku biomarkerów związanych z neurodegeneracją, takich jak enolaza swoista dla neuronów (NSE). Dodatkowo krzywe stężenia w osoczu w czasie wykazały jednoczesne podwyższenie w okresach skurczu naczyń.

Jednak w żadnym badaniu nie oceniano praktycznego zastosowania klinicznego tych biomarkerów podczas hospitalizacji do przewidywania wystąpienia skurczu naczyń codziennie lub w określonych momentach zainteresowania. Jest to szczególnie ważne, ponieważ patofizjologiczna sekwencja czasowa wydaje się być wspólna dla wszystkich pacjentów. W jednym badaniu podjęto próbę ustalenia algorytmu predykcyjnego dla opóźnionych zmian w mózgu, osiągającego pewien stopień skuteczności (ponad 90% prawidłowych przewidywań i czułość około 93%), poprzez połączenie pojedynczego testu biomarkera i parametrów klinicznych. Jednakże badanie to koncentruje się wyłącznie na zmianach niedokrwiennych po 6 tygodniach i nie może być wykorzystywane do kierowania terapią podczas początkowego leczenia.

W ramach predykcyjnego modelu statystycznego badacze chcą zbadać możliwość łączenia rutynowych parametrów klinicznych i radiologicznych z iteracyjnymi testami panelu biomarkerów obejmujących kilka szlaków patofizjologicznych (które byłyby łatwo oznaczalne w osoczu wszystkich pacjentów) w celu przewidywania codziennie (lub w określonych momentach zainteresowania klinicznego) ryzyko wystąpienia skurczu naczyń mózgowych, aby móc uruchomić procedury diagnostyczne (lub nawet terapeutyczne) podczas początkowego leczenia, aby zapobiec kaskadzie niedokrwiennej.

W tym celu badacze wybrali jako priorytet 3 testy, ukierunkowane na trzy opisane wcześniej ścieżki patofizjologiczne.

Na zapalenie nerwów:

• Interleukina-6 (IL-6)

W przypadku uszkodzenia komórek mózgowych:

• Enolaza specyficzna dla neuronów (NSE)
• Podjednostka β białka S100 (S100 β)

Aby umożliwić takie przewidywanie, badacze proponują zastosowanie innowacyjnej metody statystycznej w naukach o zdrowiu. Powtarzane testy biomarkerów można zintegrować ze złożonymi modelami przewidywania zdarzeń: wspólne modelowanie podłużnego modelu danych do szacowania trajektorii poszczególnych biomarkerów w czasie oraz model przeżycia do szacowania ryzyka zdarzenia przy aktualnej wartości lub nachyleniu biomarkera umożliwia precyzyjne przewidywanie zdarzeń. Modele te umożliwiają predykcję statyczną (w danym horyzoncie czasowym) lub predykcję dynamiczną (z ponownym oszacowaniem ryzyka w trakcie obserwacji). Umożliwiają także jednoczesną integrację kilku biomarkerów. Wreszcie model oszacowany na badanej populacji można przenieść na inne populacje, umożliwiając w ten sposób uzyskanie modeli ryzyka dla tego zdarzenia.

Celem tych badań jest opracowanie narzędzi do codziennego przewidywania klinicznego początku objawowego skurczu naczyń, przy użyciu rutynowych parametrów klinicznych i radiologicznych, a także innowacyjnych testów biologicznych, w celu wywołania wcześniejszych odpowiedzi diagnostycznych, a nawet terapeutycznych niż w przypadku zwykłych metod przesiewowych , które są poważnie ograniczone i nie zawsze nadają się do użytku.