GENECARD - использование генетических, эпигенетических, метаболомических, протеомных и микробиотических маркеров, анализа биомаркеров изображения и голоса, а также предоперационных и интраоперационных клинических данных для прогнозирования ранних осложнений после кардиохирургических операций. (GENECARD)

Одноцентровое, проспективное, трансляционное, обсервационное когортное исследование, предназначенное для выявления маркеров, предсказывающих ранние послеоперационные осложнения у взрослых пациентов, переносящих плановую кардиохирургическую операцию. Исследование будет анализировать генетические, эпигенетические, транскриптомные, протеомные, метаболомные, микробиомные, визуализационные, голосовые и детальные клинические данные, собранные до, во время и после операции. Примерно 2000–3000 участников будут включены в период с 2026 по 2029 год.

Цели исследования

Основная цель — определить, могут ли выбранные биологические и клинические маркеры предсказать ранние послеоперационные осложнения, включая:

Впервые возникшую фибрилляцию предсердий (ВОФП), Острое повреждение почек (ОПП), Послеоперационный делирий (ПОД), Вазаплегию, Послеоперационное кровотечение, 30-дневную смертность.

Исследование будет использовать текущие клинические определения: ВОФП согласно руководствам ESC, ОПП согласно критериям KDIGO и ПОД согласно DSM-V, а также валидированные шкалы делирия, такие как CAM-ICU или DOSS. Послеоперационное кровотечение будет определяться как дренаж >1000 мл за 24 часа или необходимость хирургической ревизии.

Вторичные исходы включают внутрибольничную смертность, 30-дневную смертность, продолжительность искусственной вентиляции легких, длительность пребывания в ОИТ и общую послеоперационную длительность госпитализации.

Участники

Подходящие участники — взрослые мужчины и женщины, переносящие плановую кардиохирургическую операцию и предоставившие информированное согласие. Критерии исключения: возраст <18 лет, отсутствие согласия, а также предшествующая или планируемая трансплантация органов или костного мозга.

Сбор данных и образцов

Исследование будет собирать широкий набор данных и биологических материалов, включая:

Клинические данные: детальный медицинский анамнез, эпидемиологические факторы, история болезни, параметры физического обследования, периоперационные клинические данные и данные о послеоперационных осложнениях.

Генетический анализ: таргетное секвенирование выбранных SNP, ассоциированных с первичными исходами, с использованием ПЦР-массивов или NGS/WGS. ДНК из PBMC будет собрана у всех участников, с возможным дополнительным секвенированием в зависимости от внешнего финансирования. Для подтверждающих анализов будет использована репликационная когорта из 525 пациентов из исследования INFLACOR.

Эпигенетическое профилирование: профилирование эпигенетических маркеров по всему геному из PBMC в подобранных подгруппах случай-контроль (примерно n=300 на группу) для участников, у которых развиваются первичные исходы. Будет проанализировано метилирование ДНК для разработки эпигенетического индекса риска и интеграции с генетическими и клиническими данными.

Транскриптомика: RNA-seq PBMC, собранных до операции, а также профилирование короткоцепочечной РНК (scRNA) из образцов мочи, собранных до и после операции, для выявления ранних маркеров ОПП.

Протеомика и метаболомика: нецелевой и целевой анализы плазмы, собранной до операции и в двух послеоперационных временных точках (6 часов и 3-й послеоперационный день). Эти анализы направлены на идентификацию и валидацию ранних биомаркеров первичных осложнений.

Лабораторная диагностика: серийное измерение выбранных лабораторных маркеров, релевантных для ранних осложнений, таких как сывороточный креатинин, NGAL, цистатин C и новые биомаркеры (например, KIM) с использованием ELISA.

Микробиота и микробиом: метаболомные и метагеномные секвенирования анализов на фракционированных образцах стула для характеристики состава кишечных бактерий, внеклеточных везикул и профилей метаболитов с использованием GC-MS и LC-MS/MS.

Данные визуализации: рутинная предоперационная визуализация, включая трансторакальную эхокардиографию (ТТЭ) и коронарную ангиографию.

Голосовые и видео биомаркеры: для участников, у которых развивается ПОД, непрерывные видео, аудио и сенсорные данные, полученные у постели больного, будут анализироваться для выявления голосовых и визуальных биомаркеров (например, параметры MFCC), ассоциированных с продромальным делирием. Будут разработаны модели машинного обучения для поддержки обнаружения признаков, связанных с ПОД, в реальном времени.

Аналитический подход

Также будет разработан полигенный показатель риска для оценки генетического вклада в вариацию первичных исходов.

Ожидаемое воздействие

Интегрированный мульти-омиксный и клинический подход, как ожидается, выявит новые патофизиологические механизмы, лежащие в основе ранних послеоперационных осложнений, и потенциально поддержит разработку новых профилактических терапий. Исследование направлено на облегчение персонализированных периоперационных диагностических и терапевтических стратегий путем улучшения раннего выявления пациентов высокого риска, переносящих кардиохирургическую операцию.