Personliga svar på dietsammansättningsförsök (PREDICT)

Val av design: Studien är en enarmad mekanistisk interventionsstudie.

Studiepopulation: Tvillingdeltagare kommer att rekryteras från TwinsUK-databasen och icke-tvillingar kommer att rekryteras via sociala medieplattformar och reklamkampanjer.

Screeningsbedömning: Prospektiva deltagare kommer att väljas ut baserat på de definierade inklusions- och exkluderingskriterierna av studiens ledningsgrupp. Rekrytering kommer att göras via telefon och via Internet och e-post och potentiella deltagare kommer att bokas in för sitt första möte för att få baslinjemätningar.

Studiens varaktighet: Varje deltagare kommer att delta i studien under en period på upp till 3 veckor.

PREDICT-studien kommer att delas in i 3 protokollkohorter, där alla deltagare (n=2 500) genomför ett kliniskt baslinjebesök enligt beskrivningen nedan. Av detta totalt kommer Kohort 1 (n=1 150) att genomföra en hembaserad kostintervention som varar upp till 2 veckor (juni 2018 - maj 2019). Inom denna grupp kommer 100 deltagare att genomföra ytterligare en hembaserad kostintervention som varar i upp till 3 veckor (februari 2019 - maj 2019).

Efter att denna första kohort har slutförts kommer Kohort 2 (n=900) att genomföra en liknande hembaserad kostintervention som varar i upp till 2 veckor (juni 2019 - maj 2023). Inom denna kohort kommer 50 deltagare också att genomföra djup kardiometabolisk fenotypning vid sitt kliniska besök (september 2019 - februari 2020).

Slutligen kommer Kohort 3 (n=450) endast att slutföra det kliniska baslinjebesöket (juni 2019 - maj 2023).

Kostintervention:

På dag ett (baslinjebesök) kommer deltagarna att få standardiserade måltider till frukost och lunch. Deltagare som fortsätter med den hembaserade interventionen (n=2 050) kommer att få en kostinsats som varar upp till 12 dagar efter deras kliniska besök. Varje deltagare kommer att instrueras att äta standardiserade måltider till frukost, vilket måste vara deras första måltid på dagen. Vissa av dessa dagar kommer deltagarna också att uppmanas att äta en standardiserad lunchmåltid. Deltagare är fria att äta vad de vill vid alla andra tillfällen, även om vi kan tillhandahålla en lista över rekommenderade livsmedel. De standardiserade måltiderna kommer att tillhandahållas alla deltagare av studieteamet på dagen för besöket. De livsmedel som ingår som en del av dessa måltider kommer att vara livsmedel som vanligtvis konsumeras och som kan tillverkas av produkter som säljs i brittiska stormarknader. Deltagarna kommer att försäkras om att mängden mat kommer att utformas för att säkerställa en stabil kroppsvikt under studiens gång. Deltagarna kommer att bli ombedda att konsumera hela mängden mat som anges för de standardiserade måltiderna och att registrera eventuell matrester via en digital app för vilken utbildning kommer att tillhandahållas i början av studien. Under de återstående 2 dagarna efter den 12 dagar långa kostinterventionsperioden är deltagarna fria att äta och dricka vad de vill eller välja från listan över rekommenderade livsmedel som de får. De kommer att bli ombedda att spåra alla måltider, snacks och drycker på sin digitala app. Deltagarna kommer också att uppmanas att inte ändra sina fysiska aktivitetsmönster under studiens gång.

Efter baslinjebesöket kommer regelbunden kontakt att tas med deltagarna via telefon, deras app och textmeddelanden under insatsperioden för att uppmuntra efterlevnad och svara på eventuella frågor.

Antropometri: Vikt, längd, midje- och höftomkrets, blodtryck, kroppsfett kommer att tas med standardprocedurer, i dubbletter av en utbildad forskare vid alla möten ansikte mot ansikte. DXA-skanningar med hjälp av en Hologic-maskin kommer att användas för att bedöma kroppssammansättningen hos alla deltagare.

Kost och livsstil: Deltagarna kommer att uppmanas att fylla i ett enkelt baslinjeformulär online samt registrera daglig kost- och aktivitetsinformation med hjälp av digitala appar. Livsstilsinformation (som sömn, träning och hjärtfrekvens) kommer att övervakas med hjälp av digitala bärbara enheter. Kostinformation och psykologisk data (t.ex. hunger) kommer att registreras i en digital mobilapp. Utbildning i alla appar och utrustning kommer att ges vid grundbesöket.

Digitala enheter: Deltagarna kommer att uppmanas att registrera daglig kost- och aktivitetsinformation med hjälp av digitala appar och livsstilsinformation kommer att övervakas med hjälp av digitala bärbara enheter. Den kontinuerliga glukosmätaren (Freestyle Libre, CGM) ger kontinuerliga glukosprofiler i upp till 14 dagar. CGM kommer att sättas in på baksidan av överarmen vid baslinjebesöket av en sjuksköterska. Glukoskoncentrationer i subkutan interstitiell vätska mäts var 15:e minut av CGM och kan visas på en fjärrenhet vid behov. Avläsningarna kommer att förblindas så att deltagarens beteende inte påverkas av glukosavläsningarna. CGM kommer att tas bort i slutet av interventionsperioden. Borttagning av glukosmätaren kan utföras av deltagarna hemma och detaljerade instruktioner om borttagningsproceduren kommer att ges till dem på dag 1 av deras besök. Ett 24-timmars kontaktnummer kommer att göras tillgängligt för deltagarna för eventuella frågor eller om några problem uppstår. Data från CGM kommer att laddas ner och glukosprofiler kommer att utvärderas på basis av data som samlats in dagarna 1-14.

Blodprover: Postprandialt blod tas dag ett på kliniken och ytterligare dagar hemma med hjälp av blodprov med fingerstick.

Digital app: Deltagarna kommer att bli ombedda att ladda ner en app designad speciellt för denna studie, som ger kost- och aktivitetsloggningsfunktioner som liknar allmänt använda befintliga appar som MyFitnessPal.

Deltagarna kommer att uppmanas att spela in och övervaka följande information via den digitala appen och bärbara enheter:

• Daglig registrering av mat som äts under dagen med portionsstorlekar och fotografier
• Kontinuerlig sömn och fysiska aktivitetsmönster
• Periodiska betyg om hunger, mättnad och aptit
• Psykologisk känsla av energi och humör
• Daglig medicinkonsumtion

Under deras första besöksdag kommer deltagarna att få hjälp med installation och inställningar och försedda med instruktioner om hur man använder appen. Appen kommer att finnas tillgänglig i versioner för både iOS- och Android-operativsystem, och kommer att stödja ett brett utbud av mobiltelefonmodeller som förväntat över deltagarpopulationen. Appen kommer att synkronisera på distans med backend-databasservrar, över ett krypterat och autentiserat API, och kommer att stödja offlinedrift när patienter vill spela in en post utan nätverkstäckning. Denna kontinuerliga bakgrundssynkronisering innebär att det inte kommer att vara nödvändigt att explicit ladda ner data från telefonen i slutet av studien.

En undergrupp av deltagare från kohort 2 (n=50) som fortsätter till hemmafasen kommer att rekryteras för att tillhandahålla ytterligare kardiometaboliska mått, baserat på tidigare insamlade metabolomiska och fenotypningsdata. Denna undergrupp kommer att genomgå en XMR-skanning av buken och kardiovaskulära tester vid sitt baslinjebesök, innan de fortsätter till den hembaserade interventionen.