Powstaje centralna baza danych o COVID-19

O bazie informuje m.in. pismo „Nature Digital Medicine” oraz strona internetowa jednej z uczelni uczestniczących w projekcie https://hms.harvard.edu/news/portrait-virus.

W przypadku pandemii, szczególnie dotyczącej nowego patogenu, szybka ocena dokumentacji klinicznej może dostarczyć informacji nie tylko o częstości nowych zakażeń i rozpowszechnieniu choroby, ale także o kluczowych cechach klinicznych, które mogą zwiastować dobre lub złe wyniki, nasilenie choroby i potrzebę dalszych testów lub określonych interwencji.

Podczas pandemii COVID-19 okazało się, że elektroniczna dokumentacja medyczna (EDM) nie może wykazać swojego pełnego potencjału – dane są rozproszone po poszczególnych placówkach, a systemy w poszczególnych klinikach – niekompatybilne. Próbując obejść te przeszkody, międzynarodowa grupa badaczy działająca w ramach projektu 4CE (https://covidclinical.net/join/index.html) utworzyła scentralizowane repozytorium dokumentacji medycznej, które oprócz szybkiego gromadzenia danych może przeprowadzać ich analizę i wizualizację wyników. Repozytorium zawiera dane z 96 szpitali (45 w USA, 42 we Francji, 5 we Włoszech, 3 w Niemczech i 1 w Singapurze)i już teraz dostarczyło ciekawych - aczkolwiek wstępnych - klinicznych wskazówek dotyczących tego, jak choroba przebiega, ewoluuje i wpływa na różne układy narządów w różnych kategoriach pacjentów z COVID-19.

Twórcy tej platformy zastrzegają, że na razie stanowi ona bardziej dowód słuszności koncepcji, niż w pełni rozwinięte narzędzie. Dodają, że wstępne obserwacje (możliwe dzięki zgromadzonym już danym)rodzą więcej pytań, niż przynoszą odpowiedzi. Jednak wraz z gromadzeniem się danych i coraz większą liczbą dostarczających je instytucji użyteczność tego rozwiązania może się polepszyć.

„COVID-19 zaskoczył świat i ujawnił istotne braki w naszej zdolności do korzystania z elektronicznej dokumentacji medycznej w celu gromadzenia istotnych informacji, które mogłyby wpłynąć na reakcję podczas zmiennokształtnej pandemii” - powiedział Isaac Kohane, starszy autor badań i przewodniczący Departament of Biomedical Informatics Blavatnik Institute w Harvard Medical School. - „Nowa platforma, którą stworzyliśmy, pokazuje, że rzeczywiście możemy pokonać niektóre z tych wyzwań i szybko zebrać krytyczne dane, które pomogą nam stawić czoła chorobie przy łóżku chorego i poza nim”.

W swoim raporcie międzyinstytucjonalny zespół badawczy pod przewodnictwem zespołu z amerykańskiej Harvard Medical School przedstawia spostrzeżenia z wczesnej analizy danych dotyczących 27 584 pacjentów i 187 802 testów laboratoryjnych, zebranych w pierwszych dniach epidemii, od 1 stycznia do 11 kwietnia. Dane pochodzą z 96 szpitali w Stanach Zjednoczonych, Francji, Włoszech, Niemczech i Singapurze.

„Pokazujemy, że systemy szpitalne mogą się szybko zorganizować, aby współpracować ponad językami i różnymi systemami kodowania” - wskazał pierwszy autor badania Gabriel Brat, profesor chirurgii w Beth Israel Deaconess Medical Center i członek Wydziału Informatyki Biomedycznej. - „Mam nadzieję, że nasze zabiegi, aby uzyskać informacje na temat COVID-19 i ulepszyć leczenie, zachęcą inne osoby z całego świata do przyłączenia się i udostępniania danych”.

Jak podkreślają w artykule redakcyjnym czołowi eksperci w dziedzinie nauki o danych biomedycznych, narzędzia takie jak nowa platforma pozwalają szybko generować wiedzę podczas pandemii, która wymaga odpowiedzi na kluczowe pytania, jednak należy do nich podchodzić z ostrożnością i naukową dyscypliną.

„Poprzeczka dla tej pracy musi być ustawiona wysoko, ale musimy też być w stanie działać szybko. Przykłady takie, jak 4CE Collaborative pokazują, że jedno i drugie można osiągnąć” - pisze Harlan Krumholz, profesor medycyny i kardiologii oraz dyrektor Centrum Badań i Oceny Wyników w szpitalu Yale-New Haven.

Uzyskane dane mogą dostarczyć wskazówek na temat różnic w przebiegu choroby w różnych grupach demograficznych oraz mających znaczenie prognostyczne zmian biomarkerów związanych z funkcją serca, nerek, wątroby, układu odpornościowego i nie tylko. Takie spostrzeżenia są szczególnie ważne dla ekspertów, lekarzy i decydentów w pierwszych tygodniach i miesiącach po pojawieniu się nowej choroby, a później orientacyjne wzorce mogą pomóc naukowcom w projektowaniu badań klinicznych, aby lepiej zrozumieć podstawowe czynniki wpływające na obserwowane wyniki. Na przykład jeśli zapisy wykazują spójne zmiany poziomu białek, które zapowiadają nieprawidłowe krzepnięcie krwi - naukowcy mogą skupić się na monitorowaniu, leczeniu układów narządów, których dysfunkcja jest związana z tymi nieprawidłowościami lub skupić się na narządach, które mogą zostać uszkodzone przez zakrzepy, zwłaszcza mózgu, sercu i płucach.

Analiza danych zebranych w marcu pokazuje, że możliwe jest szybkie stworzenie klinicznego szkicu choroby, który można później wypełnić, gdy pojawią się bardziej szczegółowe dane.

W obecnym badaniu naukowcy analizowali całkowitą liczbę pacjentów z COVID-19, liczbę przyjęć i wypisów na oddziałach intensywnej terapii, średnią liczbę nowych przypadków z siedmiu dni na 100 000 osób według kraju, dzienną liczbę ofiar śmiertelnych, podział demograficzny pacjentów, testy laboratoryjne oceniające czynność serca, układu odpornościowego oraz nerek i wątroby, mierzące liczbę czerwonych i białych krwinek, markery stanu zapalnego, takie jak białko C-reaktywne, a także dwa białka związane z krzepnięciem krwi (dimer D) i uszkodzeniem mięśnia sercowego (troponina).

W artykule na łamach „Nature Digital Medicine” odnotowane są spostrzeżenia dotyczące choroby. Dotyczą one np. analiz demograficznych, które wykazały różnice w wieku hospitalizowanych pacjentów w różnych krajach, przy czym we Włoszech odnotowano największy odsetek starszych pacjentów (powyżej 70 lat), u których zdiagnozowano COVID-19.

Podczas pierwszej wizyty w szpitalu pacjenci wykazywali niezwykłą spójność wyników badań laboratoryjnych dotyczących pracy serca, odporności, krzepliwości krwi oraz czynności nerek i wątroby.

W pierwszym dniu po przyjęciu u większości pacjentów występowały stosunkowo umiarkowane nieprawidłowości, bez oznak niewydolności narządowej.

Już w dniu postawienia diagnozy widoczne były poważne nieprawidłowości dotyczące białka C-reaktywnego (wskaźnik stanu zapalnego) - oraz D-dimerów, wskaźników krzepnięcia krwi. Wyniki testów stopniowo się pogarszały u pacjentów, u których doszło do cięższej choroby lub zmarli.

Poziom bilirubiny, który wskazuje na czynność wątroby, był początkowo prawidłowy we wszystkich szpitalach, ale pogarszał się u pacjentów stale hospitalizowanych, co sugeruje, że większość pacjentów nie miała zaburzeń czynności wątroby w początkowej fazie badania.

Poziom kreatyniny – który pozwala ocenić działanie nerek - wykazywał duże różnice w różnych szpitalach, co może odzwierciedlać na przykład różnice w przeprowadzaniu badań bądź stosowaniu płynów w różnych krajach.

Będący miarą nasilenia odpowiedzi immunologicznej poziom białych krwinek u większości pacjentów mieścił się w normalnym zakresie, ale był podwyższony w przypadku osób których choroba miała ciężki przebieg i które pozostawały w szpitalu dłużej.

Jak zaznaczają autorzy, mimo że przedstawione wyniki są obserwacjami, których nie można wykorzystać do wyciągania stanowczych wniosków - to trendy, które wskazują, mogą stanowić podstawę dla bardziej ukierunkowanych i dogłębnych badań.