Exposições maternas pré-natais e obstétricas e autoanticorpos ISlet no início da vida (PROMISE)

Montaremos uma coorte pré-natal onde a prole tem um parente de primeiro grau (FDR) com DM1 (mãe, pai ou irmão completo). Para inscrever participantes suficientes, estamos conduzindo um estudo multicêntrico no Barbara Davis Center for Diabetes (BDC) em Aurora, CO [centro de coordenação], no Mt Sinai Hospital em Nova York, NY, no Joslin Diabetes Center (JDC) em Boston, MA, e na Ohio State University (OSU) em Columbus, OH. Esses locais foram escolhidos com base em um histórico de colaborações anteriores bem-sucedidas, no acesso a grandes populações estabelecidas de pessoas com DM1 (esses centros são alguns dos maiores nos Estados Unidos no que diz respeito ao atendimento de gravidez para mulheres com DM1, e também possuem centros de atendimento adulto e pediátrico clínicas), conexões específicas do local com práticas obstétricas e um histórico de recrutamento bem-sucedido em coortes de estudo. Além dos quatro locais de estudo mencionados, abordamos outros locais potenciais para garantir o sucesso do recrutamento. Identificamos um local potencial adicional na Mayo Clinic College of Medicine sob a direção de Yogish Kudva, e este local está preparado para ser ativado caso o recrutamento no primeiro ano da bolsa nos quatro locais fique aquém das expectativas. Nosso objetivo é reunir uma coorte de 800 gestantes durante este período de financiamento inicial e inscrever até 1.200 adicionais nas fases 2 e 3 (total N = 2.000).

D. Descrição, Riscos e Justificativa de Procedimentos e Ferramentas de Coleta de Dados:

Procedimentos de triagem e consentimento: Os participantes serão selecionados, consentidos (disponíveis por meio de processo de consentimento eletrônico e em papel) e preencherão questionários por meio de um banco de dados online com recursos de pesquisa eletrônica (REDCap) que é compatível com HIPAA e pode ser acessado em qualquer lugar com acesso à Internet. Se necessário, o acesso ao REDCap pode ser fornecido na clínica por meio de um tablet. Utilizamos com sucesso o sistema de banco de dados REDCap para vários estudos envolvendo coleta de pesquisas e utilizamos extensivamente procedimentos de triagem e consentimento on-line em estudos de adultos com DM1 (incluindo mulheres grávidas) durante a pandemia de Covid-19. A equipe do estudo estará disponível para revisar o formulário de consentimento com potenciais participantes por telefone, usando uma plataforma de vídeo compatível com HIPAA, como o Zoom, ou pessoalmente, dependendo das circunstâncias. As perguntas de triagem incluirão a história de DM1 na mulher grávida ou pai/irmão do feto, idade materna e história obstétrica da mulher grávida, incluindo datas atuais de gravidez (data da última menstruação, data prevista de parto).

Cronograma de visita e coleta de amostras: As visitas de estudo e coleta de amostras (Tabela 2) serão agendadas em um dos locais de estudo, em um momento para os pais e em quatro momentos para as mães: primeiro trimestre (8-<14 semanas), segundo trimestre (8-<14 semanas), segundo trimestre (14-<28 semanas), terceiro trimestre (28+ semanas) e até 12 semanas pós-parto. Os registros médicos serão obtidos por meio de formulários de liberação de prontuários para consultas de gravidez, parto e pós-parto, e para registros de nascimento dos bebês. Todos os locais do estudo têm acesso a registros eletrônicos de saúde (EHR) que permitirão aos investigadores obter registros médicos para atendimento pré-natal e parto para participantes do estudo que dão à luz dentro de sua rede hospitalar, e todos os locais têm protocolos em vigor e experiência na obtenção de registros de instalações externas usando formulários de liberação de prontuários médicos. No centro de coordenação do BDC, coletamos previamente registros médicos de gravidez, parto e registros de nascimento infantil e abstraímos esses dados em bancos de dados REDCap. Seguiremos nossos procedimentos estabelecidos para extração de registros obstétricos e neonatais para este estudo. Os resultados maternos e fetais das mulheres incluídas neste estudo que são relatados aos provedores de BDC serão obtidos por revisão manual dos gráficos EHR. As hospitalizações maternas e fetais em qualquer sistema hospitalar que utilize o EPIC e para as quais os pacientes autorizam o compartilhamento de registros podem ser visualizadas por meio da ferramenta de compartilhamento interoperável do EPICS chamada Care Everywhere. A revisão manual dos registros será usada para obter medidas de resultados específicos.

Todos os registros serão coletados e resumidos no Barbara Davis Center, para manter os padrões de controle de qualidade e para agilizar o treinamento e a supervisão da equipe.

Visitas de gravidez: As mulheres grávidas elegíveis para o estudo serão inscritas no primeiro trimestre (antes das 14 semanas de gestação), se possível, mas após 8 semanas de gestação para reduzir a possibilidade de perda precoce da gravidez após a inscrição. Os pais serão inscritos ao mesmo tempo e serão solicitados a completar a consulta do estudo (incluindo uma amostra de sangue de até 33 ml ou 2 1/4 colheres de sopa de sangue) ao mesmo tempo que a primeira consulta de gravidez da mulher, se for o caso possível. Mulheres que já estão no segundo trimestre (até 24 semanas) quando abordadas sobre o estudo serão inscritas e completarão as visitas do segundo e terceiro trimestres e a consulta pós-parto. Os dados da consulta de gravidez de rotina, incluindo peso e pressão arterial, serão coletados na clínica ou no prontuário médico. Dados de consultas de gravidez de rotina, incluindo peso e pressão arterial, exames laboratoriais de rotina (incluindo HbA1c para mulheres com DM1, lipídios, etc.) serão coletados na clínica ou no prontuário médico. O horário e os procedimentos da visita de estudo são mostrados na Tabela 3 abaixo.

Coleta de amostras: As amostras serão coletadas em cada visita do estudo na clínica participante. Centros externos enviarão todas as amostras ao BDC para armazenamento. A coleta de amostras será padronizada em nosso Manual de Operações para garantir uma coleta consistente em todos os locais. Além disso, a recolha, o calendário e os tipos de amostras foram cuidadosamente concebidos para serem semelhantes à recolha concluída em coortes existentes, em particular no estudo ENDIA, para permitir a comparação de resultados entre estudos. No entanto, o momento das consultas trimestrais e pós-parto é determinado pelo padrão de atendimento em nossas clínicas e pode não estar exatamente alinhado com o estudo ENDIA. Por exemplo, as mulheres normalmente completam uma consulta pós-parto às 4-6 semanas nos nossos centros clínicos e, por isso, agendaremos os nossos dados pós-parto e a recolha de amostras ao mesmo tempo, para minimizar a carga dos participantes. No estudo ENDIA, as mães foram submetidas a uma consulta pós-parto aos 3 meses.

Uma amostra de até 33 ml ou 2 ¼ colheres de sopa de sangue será obtida por flebotomia. O plasma será coletado em tubos de EDTA, mantidos em gelo e separados por centrifugação. O soro será coletado em tubos separadores de soro com gel e separado por centrifugação após coagulação. Soro e plasma serão divididos em alíquotas em criotubos de 2ml e armazenados a -80° C. Buffy Coats serão armazenados em cada visita para futuros estudos de DNA e metilação. Amostras de RNA sanguíneo serão coletadas em tubos Tempus™, que permitem a estabilização e isolamento do RNA total do sangue total para análise de expressão gênica. Essas amostras podem ser armazenadas por até cinco dias em temperatura ambiente e depois congeladas a 4°C. Os esfregaços vaginais opcionais serão auto-coletados pelos participantes usando um sistema de transporte CultureSwab. Amostras de fezes opcionais serão coletadas pelos próprios participantes usando um kit de coleta de fezes disponível comercialmente, como o OMNIgene_GUT.

Coleta de questionários: Os participantes serão solicitados a preencher questionários on-line usando o programa de banco de dados REDCap para cada visita, para reduzir o tempo necessário para concluir as consultas presenciais dos participantes do estudo que completam visitas nas clínicas, e para agilizar os procedimentos de coleta/entrada de dados e reduzir erros de entrada de dados. Os questionários incluirão ingestão alimentar usando um questionário de frequência alimentar validado43, tabaco e álcool usando questionários validados44,45, e coletaremos questionários de triagem abordando depressão geral [Questionário de Saúde do Paciente-8]46 e perinatal [Escala de Depressão Pós-natal de Edimburgo]47. As mulheres com triagem positiva (uma pontuação PHQ8 de 14 ou superior, ou uma pontuação de Depressão Pós-natal de Edimburgo de 10 ou superior) em qualquer um desses questionários serão encaminhadas ao seu provedor regular para avaliação adicional.

Entre mães e pais com DM1, as avaliações da escala de angústia T1D (T1-DDS), autogestão do diabetes e medo de hipoglicemia serão avaliadas por meio de instrumentos validados. Os pais com DM1 preencherão os questionários em uma única visita, enquanto as mães com DM1 serão solicitadas a preencher esses questionários em cada visita do estudo (uma vez por trimestre e pós-parto). Registros de cuidados com diabetes, incluindo HbA1cs e outros exames laboratoriais (lipídios, relação albumina urinária / creatinina, creatinina sérica), exames de retinopatia e registros de exames serão solicitados para o ano anterior à inscrição para determinação de complicações e controle glicêmico.

Histórico e resultados da gravidez: Coletaremos dados sobre os resultados maternos e fetais da gravidez com prontuários médicos; obteremos a idade gestacional no parto, o peso do bebê ao nascer, as complicações do parto e os resultados maternos e fetais, obtendo registros para cada internação hospitalar para trabalho de parto e parto. Como backup para esses registros hospitalares e caso não consigamos acessar os registros médicos (por exemplo, se uma mulher se mudar para fora da nossa área de registro eletrônico de saúde e não pudermos obter registros usando uma liberação de registro médico), coletaremos os mesmos dados usando uma pesquisa que desenvolvemos para um de nossos estudos anteriores sobre gravidez. Indaga sobre data do parto, idade gestacional, peso e comprimento do bebê ao nascer, situação de vida do bebê, sexo do bebê, trabalho de parto prematuro, tipo de parto, 16 complicações específicas da gravidez, 15 complicações específicas do parto, 5 complicações neonatais específicas e admissão no hospital. unidade de terapia intensiva neonatal (UTIN). As práticas de amamentação serão coletadas na consulta pós-parto. Também coletaremos dados por meio de uma revisão de prontuários médicos para obter informações de saúde antes da gravidez para mulheres com DM1 (pressão arterial, função renal, retinopatia, altura e peso). Verificaremos a datação gestacional obtendo registros de ultrassonografias realizadas para datação.

Fatores glicêmicos entre mulheres com DM1: valores de HbA1c e glicose (downloads de CGM e medidor de glicose), dosagem atual de insulina e método de administração de insulina são coletados durante consultas de gravidez de rotina e serão coletados do prontuário médico. Também acessaremos dados baixados de dispositivos CGM (para aquelas mulheres que usam um CGM regularmente) durante consultas de gravidez de rotina para avaliar índices de variabilidade glicêmica, como o tempo gasto em faixas de glicose pertinentes (tempo na faixa: 63-140 mg/dL [gravidez ] e 70-180 mg/dL [pós-parto], hipoglicemia: <63 mg/dL [gravidez] e <70 mg/dL [pós-parto] e hiperglicemia: >140 mg/dL [gravidez] e >180 mg/dL [pós-parto]50, coeficiente de variação e DP).

Coleta de sangue do cordão umbilical e fezes: A coleta de sangue do cordão umbilical de até 20 ml será priorizada, pois é uma amostra ideal para examinar a metilação do DNA no bebê ao nascer e antes da exposição ao ambiente externo, incluindo amamentação ou alimentação com mamadeira, exposição a micróbios e outros fatores ambientais, em contraste com amostras posteriores obtidas durante o início da vida. A coleta de sangue do cordão umbilical foi realizada em nossos estudos anteriores por meio de acordos com hospitais de triagem e através do uso de kits de coleta de sangue do cordão umbilical enviados à mãe para obtenção e envio das amostras. Dado que as mulheres darão à luz em qualquer número de hospitais a nível nacional nesta coorte, planearemos enviar/fornecer kits de colheita de sangue do cordão umbilical às mães grávidas com instruções detalhadas para a colheita e devolução das amostras, utilizando o nosso protocolo estabelecido. Caso a coleta de sangue do cordão umbilical não seja possível, incluiremos um kit para coleta de amostra de punção no calcanhar de até 1ml de sangue o mais rápido possível após o nascimento (de preferência dentro de uma semana após o parto). Também planejamos fornecer kits de fezes às mulheres para coleta de amostras de fezes/mecônio logo após o parto.

Triagem de genótipos de alto risco entre os descendentes: Os recém-nascidos serão examinados quanto ao risco genético de DM1 no nascimento, usando coletas de sangue seco obtidas na primeira semana de vida. As amostras serão enviadas ao laboratório do Dr. William Hagopian para determinação do escore de risco genético 2 (GRS2), um painel de 67 polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) que demonstrou discriminar o risco de DM1, especialmente para DM1 de início precoce (AUC 0,96)1. Os genótipos de antígeno leucocitário humano (HLA) de alto risco estão fortemente associados ao risco de AI e T1D, mas o uso do GRS2 demonstrou ser quase duas vezes mais eficiente do que apenas a triagem do genótipo HLA de alto risco. A utilização deste escore de risco tem sido proposta como um método mais eficiente de triagem neonatal, permitindo um monitoramento mais próximo das crianças com maior risco de desenvolver AI e DM1, especialmente no início da infância. Todas as visitas e procedimentos realizados aos filhotes são apresentados na Tabela 4.

Com base nos dados do estudo TEDDY, um GRS2 que confere risco equivalente ao percentil 90 na população em geral identificou 23% dos participantes do TEDDY com FDR como de alto risco, em comparação com 10% da população em geral. Dado que os participantes do TEDDY com FDR foram selecionados com base em seu genótipo HLA de alto risco, estimamos que a porcentagem identificada como de alto risco com base na pontuação GRS2 nesta coorte pré-natal proposta (onde todos os FDRs serão inscritos independentemente do risco de HLA) será ligeiramente inferior ao percentual observado em TEDDY. Portanto, estimamos que aproximadamente 20% dos descendentes de FDR na coorte de gravidez proposta serão identificados como de alto risco e serão acompanhados mais de perto do que aqueles de baixo risco.

As crianças com o maior risco no GRS2 (por exemplo, risco superior ao equivalente a 90% das pontuações de risco da população em geral) terão sangue coletado para triagem IA e armazenamento de marcadores genéticos a cada seis meses até os 2 anos de idade e depois entre 5 e 6 anos. anos.

Crianças com GRS2 de baixo risco terão sangue coletado para triagem IA aos 2 anos e entre 5-6 anos de idade. A genotipagem HLA e o teste IA serão feitos no Laboratório de Imunologia Clínica do BDC (NIH/NIDDK designado Autoanticorpo/HLA Core da América do Norte), conforme relatado anteriormente40. Outras amostras de sangue serão retidas para estudos caso-controle de metilação do DNA, Virscan e futuros marcadores metabolômicos/proteômicos.

Crescimento e saúde infantil: Os dados de crescimento infantil serão obtidos por autorrelato dos pais por meio de pesquisas REDCap e por meio de solicitações de registros médicos para registros pediátricos. Os registros de imunização serão obtidos. A cada 6 meses até os 2 anos de idade, medições clínicas (incluindo coleta de até 20 ml ou pouco mais de uma colher de sopa de sangue), doenças e práticas de alimentação infantil/infantil serão coletadas do grupo de alto risco na consulta clínica; esses dados serão coletados por meio de um questionário REDCap para o grupo de baixo risco.

Avaliações de autoanticorpos de ilhotas: A principal medida de resultado do estudo geral (todas as fases) será a positividade persistente para autoanticorpos de ilhotas (IA) na criança. Amostras de soro serão obtidas para medição de quatro autoanticorpos de ilhotas em descendentes de alto risco genético aos 6, 12, 18, 24 meses e aos 5-6 anos. Os descendentes de baixo risco genético serão testados aos 24 meses e aos 5-6 anos de idade. As amostras serão coletadas, processadas e enviadas de locais externos para o BDC para medição de IAs. O soro será armazenado a -70°C até ser analisado. O monitoramento mais frequente da IA ​​entre os descendentes de alto risco é necessário porque a IA pode aparecer já no primeiro ano de vida e o DM1 é mais comumente diagnosticado em idades mais jovens. Portanto, planejamos monitorar tanto a IA quanto a evolução da disglicemia (estágio 2 T1D), conforme descrito abaixo.

Os ensaios IA serão conduzidos em amostras codificadas para IAA, GADA, IA-2A e ZnT8A no Laboratório Central de Autoanticorpos do Centro Barbara Davis, sob a direção de Liping Yu, MD. Este laboratório é certificado pela CLIA e credenciado pela CAP e foi designado como Laboratório Central de Autoanticorpos/HLA da América do Norte do NIH/NIDDK. Nas últimas décadas, o laboratório de autoanticorpos do Centro Barbara Davis realizou uma série de ensaios clínicos importantes sobre DM1, incluindo o estudo TEDDY, TrialNet, DPT-1, T1DGC, ITN e outros. Os ensaios para GAD65 e IA-2 foram harmonizados recentemente em colaboração com o Comitê de Harmonização de Autoanticorpos para Diabetes do NIH/NIDDK, usando um protocolo de ensaio padrão com uma unidade de anticorpo comum expressa em unidades DK/ml (unidades NIDDK). Isto tornou possível que os resultados dos testes de autoanticorpos fossem comparáveis ​​entre todos os ensaios nacionais/internacionais em curso entre diferentes laboratórios em todo o mundo. O Autoantibody/HLA Core Facility da BDC é um dos três laboratórios internacionais que ajudam a realizar esses protocolos de ensaio harmonizados. Todas as amostras positivas e 5% das amostras negativas serão submetidas a testes cegos em duplicata. IA será definida como positividade para pelo menos um dos quatro autoanticorpos de ilhotas em ≥2 visitas consecutivas, ou um único teste positivo seguido de diagnóstico de DM1. As crianças com um teste inicial de autoanticorpos positivo serão solicitadas a retornar para um teste de confirmação o mais rápido possível após o teste inicial.

Monitoramento de disglicemia: As famílias serão informadas sobre os sinais e sintomas de DM1 e serão instruídas a entrar em contato com a equipe do estudo para relatar quaisquer preocupações ou dúvidas sobre possíveis sinais e/ou sintomas em seus filhos. As famílias de crianças que desenvolvam IA terão acesso à equipe de estudo ASK, assumindo que o financiamento para este estudo ainda esteja ativo, para inscrição no estudo de acompanhamento ASK para educação, monitoramento e apoio, incluindo materiais educacionais para explicar os fatores de risco associados às ilhotas. status de autoanticorpos, repetir o teste de autoanticorpos e HbA1c a cada três a seis meses para monitorar a progressão, fornecido com glicosímetro gratuito, tiras e treinamento. Um monitor contínuo de glicose pode ser fornecido gratuitamente a cada 3-6 meses. Além disso, o programa nacional de monitoramento ASK the Experts, também financiado pelo Helmsley Charitable Trust, estará disponível para as famílias que possuem provedores locais ou endocrinologistas pediátricos que podem trabalhar em conjunto com a equipe ASK the Experts no Centro de Educação Barbara Davis, monitoramento e suporte. Se os estudos ASK/ASK the Experts não forem mais financiados, a mesma educação e apoio serão fornecidos através dos protocolos deste estudo, incluindo medição de HbA1c a cada três a seis meses e glicosímetro, tiras de glicose e treinamento gratuitos.

Avaliações de exposição viral: A exposição a vírus será avaliada longitudinalmente em mães e filhos usando o ensaio Virscan. Para a análise inicial do período de estudo de três anos, amostras de soro de consultas durante cada trimestre da gravidez e pós-parto, bem como aquelas coletadas aos 6 meses de vida entre bebês de alto risco selecionados (conforme descrito no plano de análise de dados) serão testadas em a ferramenta de vigilância sorológica panviral Virscan. Esta plataforma é baseada na tecnologia de sequenciamento de imunoprecipitação de fagos (PhIP-seq) que utiliza uma biblioteca de bacteriófase contendo peptídeos de todo o proteoma de vírus patogênicos humanos. A biblioteca Virscan contém peptídeos que representam os vírus humanos patogênicos mais conhecidos (~400 espécies e cepas), bem como outros antígenos listados no banco de dados de epítopos imunológicos do Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas (www.iedb.org). O objetivo do estudo de longo prazo, uma vez concluídas todas as fases e um número suficiente de descendentes tenha desenvolvido IA, é realizar um estudo de caso-controle da exposição viral em mães e filhos entre aqueles que desenvolveram IA versus idade e controle compatível com HLA. descendentes que não desenvolveram IA.

Para realizar a triagem sorológica, as amostras de soro são misturadas com a biblioteca, permitindo que os anticorpos se liguem aos epítopos específicos do patógeno exibidos na superfície do fago. Os complexos bacteriófago-anticorpo são então imunoprecipitados e a região de DNA do fago que codifica os antígenos peptídicos expressos artificialmente aos quais um anticorpo foi ligado é sequenciada por NGS para revelar o repertório de anticorpos antivirais em uma determinada amostra de soro. A análise de dados para detectar anticorpos contra uma ampla gama de patógenos depende da avaliação estatística (valores de p) do enriquecimento relativo de peptídeos específicos de patógenos em amostras de soro. Os dados resultantes são, portanto, de natureza qualitativa e não são diretamente comparáveis ​​aos títulos de anticorpos que podem ser obtidos a partir de métodos sorológicos singleplex convencionais.

Estudos epigenéticos e de expressão gênica: a metilação do DNA será medida no sangue total periférico materno e a expressão gênica (RNA) medida em amostras de RNA de sangue total coletadas durante a gravidez e pós-parto, e em amostras de sangue total e RNA da prole coletadas no início da vida antes de o desenvolvimento da IA. As medições de metilação do DNA e expressão gênica serão comparadas no período inicial de estudo de três anos no sangue do cordão umbilical de filhos de mães com DM1 (n = 86) em comparação com filhos que têm um pai com DM1, mas uma mãe sem diabetes (N = 86) em um desenho de caso-controle compatível com idade materna e risco de HLA. O objetivo da análise de longo prazo, uma vez concluídas todas as fases, é examinar as alterações epigenéticas e a expressão gênica em um desenho de estudo de caso-controle, selecionando casos de IA entre bebês que são persistentemente positivos para IA e entre controles pareados em idade e risco de HLA. . A quantificação da metilação será realizada utilizando o Infinium HumanMethylation450K Beadchip ("450 K") e o Infinium MethylationEPIC Beadchip ("EPIC") conforme descrito anteriormente41. O Campus Médico Anschutz da Universidade do Colorado abriga instalações de última geração e lançou uma Iniciativa de Biociência de RNA (https://medschool.cuanschutz.edu/rbi) com o objetivo de fornecer um "pipeline fluido da pesquisa básica à clínica de RNA no Anschutz Medical Campus" através da combinação de testes de RNA e recursos de informática.