Ett biolager för kranskärlssjukdom i Qatar (QCBio)

INTRODUKTION:

Förutsägelse av koronar hjärtsjukdom (CHD) är baserad på konventionella riskfaktorer för åderförkalkning såsom ålder, kön, blodtryck, diabetes, lipidnivåer och rökstatus. Eftersom dessa riskfaktorer är vanliga i stora delar av befolkningen saknar tillgängliga riskprediktionsalgoritmer önskad känslighet och specificitet. Till exempel visade Cooper et al att algoritmerna korrekt förutspådde bara ~11% av CHD-händelserna som inträffade inom 10 år. Det finns alltså ett akut behov av att utveckla och validera nya biomarkörer för tidig upptäckt av sjukdomar och mer exakt riskstratifiering. Enligt Världshälsoorganisationens (WHO) uppskattningar kommer hjärt-kärlsjukdomar att vara den främsta orsaken till sjuklighet och dödlighet år 2020. Utvecklingsländer inklusive Gulfstaterna kommer att vara de största bidragsgivarna till detta ökade dödsfall och handikapp. En färsk rapport från McKinsey & Company förutspår att Gulfregionen kommer att möta en oöverträffad och aldrig tidigare skådad ökning av efterfrågan på hälsovård under loppet av de kommande två decennierna, med en uppskattad total sjukvårdsutgifter på 60 miljarder USD 2025, upp från 12 miljarder USD idag.

Kunskap om nya genetiska och proteomiska markörer kommer att ge mer exakta uppskattningar av risk samtidigt som de definierar de vägar som är viktiga för enskilda patienter, avslöjar nya mål för intervention och i slutändan möjliggör en individualiserad inställning till vården. Ett biolager av deoxiribonukleinsyra (DNA), serum och plasmaprover kommer att möjliggöra undersökning av patogenesen av CHD hos vuxna från Qatar, och tillhandahålla en ovärderlig resurs för förebyggande kardiovaskulär forskning och utveckling av biomarkörer för tidig upptäckt av CHD.

SIGNIFICANCE Signifikanta framsteg på senare tid har gjorts när det gäller att identifiera genetiska känslighetsvarianter såväl som cirkulerande proteomiska markörer för aterosklerotisk kärlsjukdom. Det är dock oklart huruvida dessa resultat kan generaliseras till patienter som tillhör olika etniska grupper. För att översätta de senaste framstegen inom genomik och proteomik till klinisk praxis kommer dessa nyupptäckta biomarkörer att behöva utvärderas hos patienter från olika etniska grupper med varierande egenskaper, miljöfaktorer och läkemedelsanvändning. Utredarna föreslår att etablera ett biolager av plasma och DNA kopplat till demografiska och kliniska variabler för att underlätta biomarkörstudier av CHD-risk, progression och resultat. Det övergripande målet med att utveckla Qatar Cardiovascular Biorepository (QCBio) är att skapa en resurs som främjar forskning som syftar till att identifiera nya biokemiska och genetiska markörer för CHD.

FORSKNINGSDESIGN OCH METODER:

Utredarna utnyttjar följande tillgängliga resurser för detta förslag:

1. Infrastrukturen och patienthänvisningsmönster för hjärtkateteriseringslaboratoriet vid Hamad Hospital, Doha, Qatar, där flera tusen patienter ses årligen för kranskärlsangiografi och perkutan kranskärlsintervention;
2. Den elektroniska journalen (EMR) på Hamad Hospital som inkluderar riskfaktorer, läkemedelsbehandling, relevant laboratoriedata och vitalstatus; och
3. Ett multidisciplinärt utredningsteam med betydande erfarenhet och expertis inom biorepository-vetenskap, inklusive etiska, juridiska och sociala implikationer (ELSI), laboratorieinformationshanteringssystem, informatik och brytning av EMR för att kommentera bioprov med relevanta kliniska kovariater.

SPECIFIKA MÅL OCH MÅL:

1. Etablera ett DNA- och plasmabiolager (QCBio) av Qatariska CHD-fall och etnicitetsmatchade kontroller för att möjliggöra undersökning av genomiska och proteomiska biomarkörer för tidig upptäckt och prognostisering samt identifiering av nya mål för läkemedelsutveckling.
2. Annotera bioförvaret med a) demografiska, laboratorie- och kliniska variabler härledda från EMR med hjälp av elektroniska fenotypningsalgoritmer, och b) detaljerad information om historia av hjärt-kärlsjukdomar och riskfaktorer härledda från undersökningar av studiepersonerna.
3. Utveckla processer för att främja användningen av bioförvaret av qatariska utredare genom att underlätta tillgången till bioförvaret för biomarkörforskning, samtidigt som de högsta etiska standarderna upprätthålls med tonvikt på patientens konfidentialitet och förvaltning av bioproverna.
4. Spårning av rekrytering: Ett patientnumreringsprogram (PNP) används för att avidentifiera försökspersoner som är inskrivna i studien och spåra patientrekrytering. Programmet innehåller demografisk information och ett tilldelat personligt identifieringsnummer (PIN) för varje deltagare.

Samtycke: Potentiella försökspersoner identifieras av studiekoordinatorerna efter granskning av kateteriseringslaboratoriet (Cath lab) och blodbanksscheman. Studiekoordinatorn förklarar samtyckesformuläret och studieenkäten för varje deltagare. Där det är möjligt försöker utredarna att ta blodprover i fastande tillstånd före mottagandet av någon behandling och undvika bördan av ytterligare venpunktion. För de berättigade kommer studiekoordinatorn att tillhandahålla detaljer om studiens mål, risker och potentiella fördelar med deltagande, lagring, framtida användning och sekretess av proverna. Dessutom informerar studiekoordinatorn deltagarna om bristen på omedelbar nytta för hälsan och deras rätt att dra sig ur studien när som helst efter samtycke.

Insamling och bearbetning av blodprover: Tjugofem milliliter blod erhålls vid tidpunkten för en procedur i Cath-labbet, under inläggning på kranskärlsavdelningen (CCU) eller vid tidpunkten för bloddonationen. Prover tas från det särskilda studieområdet nära Cath Lab/CCU respektive Blodbanken. Blod dras in i lämpliga uppsamlingsrör, märkt med ett sjukhusgenererat streckkodsidentifikationsnummer och skickas till Molecular Genetics-laboratoriet.

Frysövervakning: Alla frystemperaturer övervakas dygnet runt av en kombination av projektledningsfaciliteter och Hamad Medical Corporation (HMC) Security.

Kvalitetssäkring: Noggrann provhantering uppnås genom att följa Standard Operating Procedures (SOPs) genom att följa allmänna laboratoriestandarder för kvalitetssäkring och kontroll.

Provspårning: Provspårning kommer att utföras av ett Laboratory Information Management System (LIMS)-program som för närvarande används av Lead PI:s forskargrupp.

Patientsekretess: Utredarna kommer att använda informatik och datasäkerhetsfunktioner för att upprätthålla patientens konfidentialitet. Patientnumreringsprogrammet (PNP) kommer att användas för att avidentifiera patienter som är inskrivna i QCBio och för att spåra patienter efter rekrytering.

Etiska, juridiska och regulatoriska frågor i DNA-biorepositories: Samtyckesformuläret innehåller separata kryssrutor för att söka tillstånd för insamling av plasma och DNA-användning i studier av olika sjukdomar, och överföring av prover till samarbetande utredare. Banking av bioprover väcker nya farhågor angående en patients integritet och samtycke.

Informatik: Informatik och datasäkerhet är kritiska komponenter för ett biolager och nyckeln till att utnyttja kraften hos biorepositorier. QCBio kommer att länkas till flera databaser.

Studiefrågeformulär: Utredarna använder ett frågeformulär för att samla in information om sociodemografisk information, kardiovaskulär historia, fysisk aktivitet, livsstil, tidigare medicinsk information och familjehistoria. Data kommer att extraheras från frågeformuläret genom skanning eller manuell inmatning.

Annotering av prover med kliniska data: Utredarna använder Hamad sjukhusets EMR-visare utöver laboratoriedatabaserna för att kommentera biorepositoriet med relevanta kliniska variabler.

Fastställande av riskfaktorer: Utredarna fastställer konventionella kardiovaskulära riskfaktorer, inklusive högt blodtryck, diabetes och dyslipidemi. EMR och undersökningsdata kommer att användas för att fastställa förekomsten av följande riskfaktorer för åderförkalkning: rökning, diabetes, högt blodtryck, dyslipidemi och fetma. Utredarna använder riktad manuell granskning av pappersjournaler och EMR i kombination med tillgång till elektroniska datauppsättningar för laboratorievärden, mediciner och diagnoskoder.

Hantering av bioprover och tillgång till biorepository: Utredarna kommer att utveckla protokoll för att göra det möjligt för utredare att dra nytta av de datauppsättningar som är associerade med prover, säkerställa efterlevnad av regulatoriska riktlinjer, uppmuntra samarbete mellan utredare i Qatar, Gulf och Mayo och förbättra forskningsproduktiviteten. Utredarna kommer att tillhandahålla ett flexibelt, robust, säkert och validerat informationshanteringsprogram för att hantera bioprover. Bankade prover kommer att finnas tillgängliga för forskare vars protokoll har godkänts av IRB och prioriterats av Scientific Review Panel.

Spårning av provanvändning: För att maximera användningen av bioproverna kommer utredaren att använda LIMS för att spåra alla prover som tagits emot genom att tilldela unik identifikation för alla ingående (provrör) och utgående (DNA/plasma/vita celler) rör och registrera provets rörelse. , bearbetning, skapande och konsumtion. En utsedd dataanalytiker kommer att underhålla och hantera systemet.

Tillgång till information: Endast medlemmar i forskargruppen kommer att ha tillgång till forskningsdata. Deltagare kommer att identifieras med kodnummer endast i databasen och i utskrifter; all data spåras i databaser av anonyma men länkbara studienummer. Ingen identifierbar information kommer att släppas utanför studien.

Strategi för projektets fortsättning: Det långsiktiga målet för utredningsgruppen är att skapa en resurs som möjliggör upptäckt av genetiska känslighetsvarianter och nya cirkulerande markörer för CHD, och därigenom möjliggöra en individuell bedömning av risken för CHD, en ledande dödsorsak och sjuklighet i Qatar. Skapandet av biorepository är det första nödvändiga steget för att förstå genomisk och proteomisk CHD hos Qatariska individer.