PROYECTO DE INVESTIGACIÓN #TODOSCONTRALACOVID
CONTEXTO
Este proyecto se enmarca en el ámbito de la “Caracterización clínica-biológica-molecular de la enfermedad COVID-19, estadios, estratificación pronóstica y complicaciones” y se fundamenta en dos observaciones clave:
- un porcentaje pequeño de individuos infectados por SARS-CoV-2 desarrolla una COVID-19 crítica, y todavía se desconoce qué factores identificables en su inicio pueden influir en esta mala evolución
- no existe información sobre posibles secuelas de la COVID-19 en los supervivientes aunque los datos de enfermedades similares (SARS, MERS) sugieren secuelas graves y prolongadas en un número importante de pacientes.
Este proyecto combina estadística tradicional, machine learning, radiómica e inteligencia artificial, para: (1) determinar los factores clínicos, biológicos y de imagen asociados con el riesgo de insuficiència respiratoria grave o muerte por COVID-19; y (2) determinar las secuelas clínicas, biológicas, y funcionales presentes a los 6 meses en los supervivientes. Dada la cifra actual de nuevos casos diarios, se estima que tras 2-3 semanas del inicio del estudio se dispondrá de resultados preliminares sobre una serie de >5000 casos. Los resultados permitirán identificar qué pacientes tienen mayor riesgo de evolucionar a enfermedad crítica, con el fin de instaurar monitorización y tratamiento precoz.
El proyecto incluye epidemiólogos, neumólogos, radiólogos, intensivistas y bioingenieros de diversos hospitales públicos, centros de investigación y universidades españolas. Está abierto a la participación de otros hospitales; y cuenta con el apoyo logístico y económico de la Fundación Barcelona Respiratory Network (BRN).
RESUMEN
Este proyecto identificará los factores clínicos, biológicos y de imagen asociados con el riesgo de insuficiencia respiratoria grave o muerte por COVID-19 mediante la combinación de estadística tradicional, machine learning, radiómica e inteligencia artificial, a partir de los datos recogidos de manera habitual durante el ingreso por COVID-19 de aprox. 8.000 pacientes en 9 hospitales públicos españoles. Los resultados permitirán identificar en qué pacientes instaurar monitorización y tratamiento precoz, así como diagnosticar neumonía por SARS-Cov-2 mediante radiografía y ecografía torácica, técnica esta última más rápida, barata, inocua y accesible que la radiología convencional. Una muestra aleatòria de 500 pacientes será evaluada a los 6 meses tras el alta para determinar las secuelas clínicas, biológicas, funcionales y estructurales de la COVID-19. El proyecto se estructura en dos fases y diferentes paquetes de trabajo (work packages). La Fase 1 se centra en el estudio de la enfermedad aguda y los factores que permitan prever posibles complicaciones, mientras que la fase 2 se centrará en el estudio de las secuelas. Los distintos paquetes de Trabajo abordan aspectos específicos de la enfermedad en cada una de las fases, tales como la incidencia de embolia u otros eventos vasculares pulmonares o el estudio de los mecanismos pro-fibróticos implicados, entre otros.
OBJETIVOS PRINCIPALES
Fase 1
- Estimar la asociación entre factores de riesgo (clínicos, biológicos y de imagen) y el desarrollo de insuficiencia respiratoria grave o muerte en 8.000 pacientes hospitalizados por infección por SARS-CoV-2 en 9 hospitales públicos españoles.
- Identificar marcadores de imagen no-invasivos y de bajo coste (radiografía y ecografía torácicas), utilizando radiómica e inteligencia artificial, para evaluar el riesgo de desarrollar insuficiencia respiratoria grave o morir, en pacientes hospitalizados por infección por SARS-CoV-2.
Fase 2
- Evaluar el impacto de la infección por SARS-CoV-2 en síntomas respiratorios, función y estructura pulmonar y biomarcadores en una cohorte de 500 supervivientes a los 6 meses tras el alta hospitalaria.
A los 18-24 meses del alta hospitalaria, se propone también una evaluación del impacto a largo plazo de la COVID-19 en síntomas respiratorios, función y estructura pulmonar, capacidad de ejercicio y biomarcadores (no incluida en la actual solicitud económica).
ALGUNOS IMPACTOS ESPERADOS
- Posibilidad de ofrecer tratamiento temprano y monitoreo cercano de pacientes con mayor riesgo de COVID crítico, mejorando así los resultados en salud y reduciendo la carga de los servicios de salud.
- Determinar la prevalencia de secuelas pulmonares post-covid19 permitirá estimar las consecuencias de esta infección a medio-largo plazo, así como las necesidades sociosanitarias Asimismo, conocer los factores predictivos de fibrosis o alteración vascular pulmonar post-COVID19 permitirá su identificación precoz para actuar terapéuticamente antes de instaurarse los cambios irreversibles.
- Valorar la efectividad del apoyo respiratorio no invasivo con CNAF (alto flujo por cánulas nasales), CPAP (presión positiva continua en la vía aérea) o VMNI (ventilación mecánica no invasiva) en el tratamiento de la Insuficiencia Respiratoria Aguda asociada a Covid-19, en tratamientos iniciados fuera de UCI.
- Mejorar la planificación de los servicios hospitalarios para próximos brotes.
- Ayudar a seleccionar los tratamientos que potencialmente tienen mayores posibilidades de éxito en cada paciente particular (personalización del manejo).
- Los resultados pueden tener un interés adicional y sentar las bases para la predicción futura de la respuesta a nuevas terapias o vacunas.
OBJETIVOS SECUNDARIOS
Fase 1
- Identificar perfiles de riesgo genético aislados y en combinación con factores clínicos y metabolómicos para el desarrollo de neumonía con insuficiencia respiratoria grave, de evolución a Síndrome del Distrés Respiratorio Agudo (ARDS), y eventualmente de muerte.
- Analizar la potencial asociación entre los factores de riesgo identificados en los tres ámbitos mencionados
- Comparar la efectividad de diferentes tratamientos de soporte respiratorio no invasivo (CNAF, CPAP o VMNI) en prevenir (o retrasar) la muerte o necesidad de intubación orotraqueal y ventilación invasiva.
- Valorar factores predictores del éxito o fracaso de cada una de las opciones terapéuticas en función de factores propios de la enfermedad (parámetros inflamatorios, tiempo de síntomas / ingreso), comorbilidades del enfermo, gravedad de la insuficiencia respiratoria, parámetros o características con que se aplican las diferentes terapias (CNAF: 50-60 l/m o menor, CPAP: ≥ 10 cm H2O o menor, tipo de instrumento, horas de cumplimiento, VMNI: modus ventilatorio, presión inspiratoria y presión espiratoria utilizadas (IPAP y EPAP, respectivamente), tipo de ventilador, horas de cumplimiento ), tratamientos concomitantes (por ejemplo benzodiacepinas y / o mórficos.), soporte respiratorio no invasivo como techo terapéutico.
- Analizar la incidencia de embolia pulmonar en pacientes graves con infección por COVID-19
- Analizar la incidencia de otros eventos cardiovasculares en pacientes graves con infección por COVID-19
- Analizar los posibles factores predictores de embolia pulmonar en pacientes graves con infección por COVID-19
- Analizar los posibles factores predictores de complicaciones cardiovasculares en pacientes graves con infección por COVID-19
Fase 2
- Determinar la prevalencia y las características de las secuelas pulmonares posteriores al SARS-COV2.
- Establecer la mejor estrategia de seguimiento para la identificación temprana de aquellos casos que desarrollan fibrosis pulmonar como consecuencia de esta lesión pulmonar por SARS-COV2
- Analizar los mecanismos pro-fibróticos implicados en la cicatrización anómala post- SDRA inducido por el SARS-COV2 y evaluar los factores genéticos predisponentes.
- Investigar los potenciales mecanismos pro-fibróticos a regular para reducir las secuelas pulmonares de SARS-COV2. Analizar si los pacientes que recibieron inhibidores del enzima convertidor de la angiotensina (ECA) o antagonistas de la angiotensina-II presentaron menor grado de daño y fibrosis pulmonar.
CENTROS PARTICIPANTES
- Hospital Arnau de Vilanova, Lleida
- Hospital de Bellvitge, Hospitalet
- Hospital Clínic de Barcelona
- Hospital Germans Trias i Pujol, Badalona
- Hospital Gregorio Marañón, Madrid
- Hospital d’Igualada
- Hospital Josep Trueta, Girona
- Hospital del Mar, Barcelona
- Hospital Moisès Broggi, Sant Joan Despí
- Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, Barcelona
- Hospital Parc Taulí, Sabadell
- Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz, Madrid
- Hospital Universitari MútuaTerrassa
- Hospital Vall d’Hebron, Barcelona
- Hospital de Sant Boi
- IS Global, Barcelona
- Universitat Pompeu Fabra, Barcelona
- Universitat Rovira i Virgili, Reus-Tarragona