Çocuklarda çoklu sistemik inflamatuvar sendrom (MIS-C) tanı ve takibinde elastin türevi peptidlerin kullanımı ve tayini için yeni bir yarışmalı indirekt elısa protokolü geliştirilmesi
Development of a novel competitive indirect elisa for detecting elastin derived peptides in diagnosing and monitoring multisystem inflammatory syndrome in children (MIS-C)
Yazar: OSMAN OĞUZ DEMİR
Danışman: DOÇ. DR. YASEMİN ÖZSÜREKCİ
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases

Özet:
Çocuklarda çoklu sistemik inflamatuvar sendrom (MIS-C), SARS-CoV-2 enfeksiyonundan sonra yüksek ateş ve cilt bulgularının yanı sıra birden fazla organ tutulumuyla karakterize hiperinflamatuvar bir sendromdur. MIS-C tanısı kliniğe dayanmakta olup literatürde henüz hastalığa özgü tanımlanmış bir biyobelirteç yoktur. Kardiyovasküler dokunun en önemli bileşenlerinden birinin elastin olması nedeniyle kardiyovasküler tutulumla öne çıkan MIS-C'de elastin türevi peptidlerin (EDP) olası bir biyobelirteç  adayı olma  ihtimalleri vardır. Buradan hareketle MIS-C tanı ve prognozunda biyobelirteç olarak kullanmak üzere; pratik, hızlı ve yüksek duyarlılıkta sonuç verebilen yeni bir ELISA protokolü oluşturmayı hedefledik. Öncelikle serumda EDP molekülünün düzeyini ölçmek ve MIS-C tanı ve tedavisindeki yerini belirlemek için yeni bir yarışmalı indirekt ELISA protokolünün optimizasyonu ve validasyonu yapıldı.  MIS-C tanısıyla takipli 90 MIS-C'li çocuğun hasta grubu; 9 SARS-CoV-2'ye bağlı ağır pnömoni ve 56 sağlıklı çocuğun da kontrol grubunu oluşturduğu kohortta, katılımcıların klinik özellikleri, laboratuvar değerleri ile geliştirilen yeni yarışmalı ELISA protokolü ile ölçülen EDP'nin klinik ilişkisi ve MIS-C'de kullanılabilirliği araştırıldı. Hasta grubundaki 90 MIS-C'li olgunun 36'sı (%40) şok, 32'si (%36) Kawasaki hastalığı benzeri ve 21'i de (%23) ateş ve inflamasyon fenotipi ile olarak değerlendirildi. Hastaların 71'inde (%79) elektrokardiyografi veya ekokardiyografi bulguları veya laboratuvar bulguları ışığında kardiyak tutulum olduğu görüldü. Ferritin, CRP ve prokalsitonin düzeyleri şok fenotipindeki hastalarda anlamlı düzeyde diğer fenotiplere kıyasla yüksekti. Optimizasyonu tamamlanan ve tekrarlanabilirliği ölçülen yeni yarışmalı ELISA protokolünde intra-assay CV %1,96 ve inter-assay CV %7,64 oranındaki kesinlikle EDP tespiti ve ölçümü yapacak yeterlilikteydi. MIS-C'li hastaların tedavi öncesinde alınan serum örneklerinde yeni ELISA protokolü ile ölçülen EDP'ler tedavi sonrasına, SARS-CoV-2 pnömonili çocuklara ve sağlıklı çocuklara göre anlamlı düzeyde düşüktü. Receiver operating characteristic (ROC) analizi ile eğri altında kalan alan (AUC) %87 olarak tespit edildi. Bu çalışma ile yeni, özgün ve yüksek duyarlılıkta çalışan yarışmalı bir ELISA protokolü tanımlanmış olup geliştirilen bu ELISA protokolü ile  EDP'nin MIS-C'nin tanı ve prognozunda yeri olabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
Multisystem Inflammatory Syndrome in Children (MIS-C) is a hyperinflammatory syndrome involving multiple organs, particularly striking cardiac involvement following SARS-CoV-2 infection. Diagnosis of MIS-C relies on clinical assessment, as there is no disease-specific biomarker defined in the literature. Given that elastin is a crucial component of cardiovascular tissue, elastin-derived peptides (EDP) hold promises as a potential biomarker for the diagnosis and prognosis of MIS-C, which is marked by cardiovascular involvement. Therefore, our first objective was to develop a novel ELISA protocol that is practical, rapid, and highly sensitive for the detection of EDP. A novel competitive ELISA protocol was optimized and validated to measure the level of EDP. Secondly, we investigated the role of EDP as a biomarker not only for the diagnosis but also for the prognosis of the cases with MIS-C. A total of 90 children diagnosed with MIS-C included in the patient group, while 65 children included in the control group that is divided two subgroups such as 9 children with severe pneumonia due to SARS-CoV-2 and 56 healthy children.
 The clinical relevance and usage of EDP as a biomarker candidate, measured by the new competitive ELISA protocol, were investigated in conjunction with the clinical characteristics and laboratory values of the participants. Of the 90 patients with MIS-C, 36 (40%) were characterized by shock, 32 (36%) by a Kawasaki disease-like phenotype and 21 (23%) by a fever & inflammation phenotype. Cardiac involvement was observed in 71 (79%) patients as evidenced by electrocardiographic or echocardiographic or lab findings. Ferritin, CRP, and procalcitonin levels were significantly higher in patients with the shock phenotype compared to those with others. The newly developed competitive ELISA protocol, optimized and evaluated for reproducibility, demonstrated sufficient precision in detecting and quantifying EDP, with an intra-assay coefficient of variation (CV) of 1.96% and an inter-assay CV of 7.64%. EDP levels measured using this novel ELISA protocol in pre-treatment serum samples of patients with MIS-C were significantly lower compared to post-treatment samples, as well as compared to children with SARS-CoV-2 pneumonia and healthy controls. Receiver operating characteristic (ROC) analysis revealed an area under the curve (AUC) of 87%. This study introduces a new and highly sensitive competitive ELISA protocol, paving the way for the utilization of EDP as a novel biomarker in the diagnosis and prognosis of MIS-C.