Biomarkörer för akut allvarlig sjukdom hos barn (BASIC)

Detta är en prospektiv kohortstudie som involverar insamling av kliniska data och biologiska prover. Inga ingrepp kommer att utföras på patienter.

Provtagning Blod- och urinprover kommer att samlas in vid två tidpunkter. Avföring och svalgpinnar kommer också att samlas in om möjligt.

Tidpunkt 1: Under stabilisering av CATS-teamet (första kontakten med ett intensivvårdsteam) CATS-teamet kommer att samla in prover under rutinprovtagning, prioriterade i följande ordning: DNA (2 ml); RNA (2 ml); serum (2 ml); Plasma (2 ml) och urin (10 ml).

Tidpunkt 2: Inom 24-48 timmar efter PICU-intagning. Forskargruppen i den deltagande PICU kommer att samla in prover under rutinprovtagning, prioriterade i följande ordning: DNA (2 ml); RNA (2 ml); serum (2 ml); Plasma (2 ml) och urin (10 ml). Dessutom kommer avförings- och svalgprover att samlas in på PICU.

Hos spädbarn som väger mindre än 10 kg kommer vi att begränsa den totala blodvolymen som samlas in vid varje tidpunkt till 0,8 ml/kg kroppsvikt, i linje med MCRN:s riktlinjer för kliniska prövningar, 25 juli 2008.

Dessutom kommer avföringsprov att tas vid inläggning på PICU (dag 1) och 24-48 timmar efter PICU-inläggning. Om avföring inte finns tillgänglig kommer en analpinne att tas för mikrobiologisk analys. SCFA kommer att mätas på det första tillgängliga fekala provet.

Provtransport, bearbetning och förvaring Proverna kommer att transporteras av CATS-teamet till de intagna PICU:erna i kylboxar (4°C). Provbehandling och förvaring kommer att ske på sjukhuset där patienten är inlagd. Behandlingen kommer att innefatta anonymisering av provet genom att generera ett unikt studienummer, som kommer att användas för alla referenser till proverna därefter.

Klinisk datainsamling Ett standardiserat fallrapportformulär och datainsamlingsmanual med definitioner och regler kommer att tas fram. Data kommer att samlas in av forskningspersonal vid varje enhet. Kliniska data kommer att täcka nyckelstadierna i patientens väg - intensivvårdsremiss och transport, PICU-förlopp och resultat. Vi kommer att utföra detaljerad klinisk fenotypning av patienten, inklusive orsak till PICU-remiss/inläggning (infektion, trauma, neurologiska, hjärt-, andnings- och annat), sjukdomens svårighetsgrad (PIM-2-poäng), svårighetsgraden av organsvikt (PELOD) och utfall vid utskrivning från PICU (död, allvarlig funktionsnedsättning). Vi inser att kortsiktiga resultat vid utskrivning av PICU kanske inte är det mest meningsfulla resultatet för föräldrar/vårdare, eller ger en korrekt bild av långsiktiga resultat hos barn, kommer vi också att söka föräldrars/vårdares samtycke för att bli kontaktad 1 år efter PICU antagning att fylla i korta frågeformulär för att bedöma barnets funktionsstatus och livskvalitet. Frågeformulär kommer antingen att administreras via telefon, e-post eller webbaserat sätt, beroende på föräldrars preferenser.

Om möjligt, för att undvika dubbelarbete, kommer kliniska data från CATS-hämtning och PICU-intagning att erhållas genom elektronisk koppling från den nationella kliniska revisionen för pediatrisk intensivvård (PICANet, University of Leeds och Leicester). Datakoppling kommer att utföras med hjälp av CATS-hämtningsnumret i slutet av studieperioden. Insamling av dessa data kommer att följa en standardprocedur - all överföring av data (förfrågningar om data och återlämnande av hela datasetet) kommer att utföras säkert (med full kryptering).

Dataanalys Inledningsvis kommer varje typ av information, dvs genetisk, transkriptomisk, proteomisk, epigenetisk, klinisk, att analyseras separat för att identifiera associationer och korrelationer i ett första skede. Differentiella beteende- och associationsmönster kommer att härledas genom olika statistiska och bioinformatiska analyser, både univariata och multivariata, som beskrivits ovan. I ett andra steg kommer information att kombineras över datatyper till prediktiva modeller. Ett systembiologiskt tillvägagångssätt kommer att användas där nätverk av samreglerade genetiska, transkriptomiska, proteomiska och epigenetiska moduler kommer att konstrueras i både fall- och kontrollkohorter. Nätverksanslutningar som kommer att vara olika mellan fall och kontroller kommer att identifieras som "prediktorer" för resultatet.

Grafisk modellering kommer att användas för att visualisera dessa komplexa nätverk. Tung statistisk analys kommer att krävas för att identifiera de mest inflytelserika anslutningarna som när de tagits bort skulle de ha störst inverkan på nätverkstopologin. Modeller kommer att förfinas, omvärderas, valideras och replikeras över de olika sjukdomskohorterna tills bästa möjliga klassificering av provet uppnås. Expertisen hos den matematiska och statistiska gruppen kommer att ge förmågan att länka de flera lagren av biologisk information från DNA till fenotyp till ett nätverkssystembiologiska tillvägagångssätt.

Provstorlek Inga formella beräkningar av urvalsstorlek är möjliga men vi kommer att rekrytera ett minsta antal patienter i varje intressegrupp. Vi strävar efter att rekrytera tillräckligt många patienter med olika anledningar till intensivvårdsinläggning till studien (50-80 patienter per intressegrupp).

Studietid Patientrekrytering kommer att ske under en 24-månadersperiod, med 6 månaders inlämningstid för personalutbildning och 6 månaders inlämningstid för patientuppföljning och komplettering av databaser.

Patientrekrytering Kvalificerade patienter kommer att rekryteras till studien under transport av medicinsk personal och vårdpersonal från CATS intensivvårdstransportteam.

Samtyckesprocedur Vi kommer att begära uppskjutet skriftligt informerat samtycke från föräldrar/vårdnadshavare när deras barns tillstånd stabiliseras, vanligtvis inom 24-48 timmar efter PICU-inläggning. Samtyckesprocessen kommer att stödjas av patientinformationsbroschyrer. Det finns flera prejudikat för detta tillvägagångssätt inom akutforskning, inklusive inom pediatrisk intensivvård. Stöd för uppskjutet samtycke i akuta livshotande situationer ges också genom den senaste EU-förordningen om kliniska prövningar (2013).

De främsta skälen till att söka uppskjutet samtycke i denna studie är:

1. Klinisk: Akut intensivvårdstransport av barn representerar en akut situation där livräddande behandling inte kan skjutas upp och transport till en PICU måste genomföras snabbt. Dessutom får föräldrar/vårdnadshavare inte vara närvarande vid stabiliseringstillfället för att diskutera samtycke.
2. Praktiskt: Att ta med ytterligare en anställd för transporten enbart för forskningsmedgivande är inte genomförbart på grund av det begränsade utrymmet i ambulansen. CATS-tjänstens 24/7 karaktär och det faktum att flera transporter sker samtidigt gör det också opraktiskt att ha engagerad forskarpersonal.
3. Metodologiskt: Svårigheter att få fullt informerat samtycke kan leda till att urvalsbias införs. Dessutom, om studieprover inte tas i ett tidigt skede av kritisk sjukdom, innan behandlingar (såsom vätskor eller inotroper) påbörjas, kan härleda robusta biomarkörer för kritisk sjukdom vara bristfälliga. Även om metodfrågor inte kan ge ett argument för att inkludera data när forskningspersoner uttryckligen nekar samtycke, utgör det ett etiskt giltigt argument för att inkludera prover eller data som samlats in innan samtycke har tagits, och där ett sådant uttryckligt nekande av samtycke inte existerar.
4. Etiskt: På grund av svårigheterna att få informerat samtycke i akuta situationer utsätts de sjukaste patienterna ofta för anekdotisk medicinsk praxis. Det kan vara oetiskt att neka sjuka barn fördelarna med ny forskning och terapeutiska strategier baserade på den mest robusta vetenskapliga förståelsen av kritisk sjukdom, vilket är vad vår studie syftar till att främja.

Om föräldrar/vårdnadshavare inte vill ge sitt samtycke eller inte kan ge sitt samtycke, eller personal inte kan ta kontakt med föräldrar/vårdnadshavare, kommer proverna att kasseras och inga kliniska data samlas in.