Mehr Daten, mehr Antworten? Eine Gesundheitsstudie mit 1,9 Millionen Personen zeigt, warum die Skalierung Grenzen hat.

Eine der größten Gesundheitskohorten der Welt bietet Forschern einen ungewöhnlich detaillierten Einblick in Krankheiten in Großbritannien, aber Vergleiche mit nationalen Umfragen und etablierten Biobanken zeigen, dass die Stichprobengröße nur einen Teil des Bildes darstellt.

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In einer aktuellen Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Medicine veröffentlicht wurde, haben Forscher die Basisdaten von mehr als 1,9 Millionen erwachsenen Teilnehmern der Studie „Our Future Health“ (OFH) ausgewertet.

Die Analyse konzentrierte sich auf OFH-Teilnehmer aus England, Schottland und Wales und bewertete selbstberichtete medizinische Geschichten, körperliche Maße sowie verknüpfte elektronische Gesundheitsakten (EHRs), um Krankheitsergebnisse mit nationalen Benchmarks im Vereinigten Königreich zu vergleichen.

Die Ergebnisse zeigten, dass OFH insgesamt die zuvor berichteten nationalen demografischen Muster widerspiegelt, jedoch blieben jüngere Erwachsene, die meisten ethnischen Minderheiten und Menschen in den am stärksten benachteiligten Gebieten im Vergleich unterrepräsentiert. Die große Anzahl der Teilnehmer lieferte dennoch außergewöhnlich hohe absolute Zahlen in mehreren unterrepräsentierten Gruppen. Die Prävalenzraten über 109 gängige Gesundheitszustände korrelierten stark mit den Daten der UK Biobank (UKB; Pearson-Korrelation r = 0,784).

Die Autoren schlossen, dass die OFH-Kohorte bereits eine wichtige Bevölkerungsressource für biomedizinische und klinische Forschung darstellt, mit besonderem Potenzial für stratifizierte Analysen und weniger häufige Erkrankungen, während Selektion und Erhebungsbias eine sorgfältige Berücksichtigung erfordern.

Hintergrund

Eine wachsende Zahl von Studien unterstreicht, dass moderne Gesundheitssysteme mit einer zunehmenden Belastung durch chronische Krankheiten konfrontiert sind, die mit einer alternden Bevölkerung, Lebensstiländerungen und Umweltfaktoren verbunden sind.

Forschende haben zunehmend freiwillige Biobanken genutzt, um die zugrunde liegenden Mechanismen chronischer Krankheiten zu untersuchen und Interventionen auf Bevölkerungsebene sowie auf individueller Ebene (prädiktive Medizin) zu identifizieren.

Obwohl die Verknüpfung der Genomdaten der Teilnehmer mit ihren Gesundheitsakten die Forschung in der modernen Medizin umgestaltet hat, zeigen Bewertungen bestehender auf Freiwilligen basierender Biobank-Kohorten, dass diese Ressourcen von Auswahlverzerrung und Unterrepräsentation einiger Bevölkerungsgruppen betroffen sein können.

Traditionelle Kohorten haben oft nicht die notwendige Stichprobengröße, um seltene Erkrankungen zu untersuchen, sodass die Etablierung einheitlicher, bevölkerungsweiser Ressourcen erforderlich ist, die verschiedene demografische Gruppen widerspiegeln und mehrere klinische Datenströme integrieren, um Krankheitsverläufe abzubilden.

Über die Studie

Um diese empirischen Einschränkungen zu adressieren, verwendeten die Forschenden Daten aus der Our Future Health (OFH) Studie, einer prospektiven UK-Kohorte, die von staatlichen, industriellen und gemeinnützigen Sektoren unterstützt wird und im Spätherbst 2022 mit der Rekrutierung begann. OFH hat das Ziel, fünf Millionen erwachsene Einwohner des Vereinigten Königreichs zu rekrutieren, was etwa 10 % der erwachsenen Bevölkerung des UK abdecken würde.

Die Analyse basierte auf phänotypischen Profilen, die aus Fragebogenergebnissen, körperlichen Messungen und verknüpften Gesundheitsakten abgeleitet wurden, mit mehreren komplementären Vergleichen.

Erstens wurden die soziodemografischen, Lebensstil- und körperlichen Merkmale der Teilnehmer mit den national repräsentativen Gesundheitsumfrage-Daten (HSE) verglichen. Zweitens wurde die selbstberichtete Erkrankungshäufigkeit der Teilnehmer mit Daten der UKB und GBD verglichen, während die Assoziationen zwischen ausgewählten Erkrankungen und klinischen Korrelaten gegen die UKB-Benchmarks abgeglichen wurden.

Schließlich verglichen die Forschenden ausgewählte EHR-definierte Krankheiten mit denen in anderen großen Biobanken und untersuchten den Medikamentengebrauch, die Krebsprävalenz und die Übereinstimmung zwischen Selbstberichten und Gesundheitsakten. Bei einer explorativen Analyse von 187 seltenen, ultrararen und anderen Erkrankungen mit niedriger Prävalenz kartierten sie die ICD-10-Diagnosen aus verknüpften stationären Aufzeichnungen mit den entsprechenden Orphanet-Definitionen seltener Krankheiten.

Studienergebnisse

Soziodemografische Vergleiche ergaben, dass Teilnehmer, die in den am stärksten benachteiligten Quintilen des Index of Multiple Deprivation (IMD) lebten, unterrepräsentiert waren (13,0 % in OFH gegenüber 20,0 % landesweit), während jene in den am wenigsten benachteiligten Quintilen überrepräsentiert waren (26,7 % gegenüber 20,0 %), was zeigt, dass die Rekrutierung nicht die nationale Bevölkerung vollständig widerspiegelte.

OFH umfasste mehr als 40.000 Teilnehmer, die sich als asiatisch-britisch oder einer anderen asiatischen Herkunft identifizierten und zwischen 18 und 39 Jahren alt waren, mehr als in jeder bestehenden UK-basierenden Kohorte.

Körperliche und Lebensstilbewertungen zeigten, dass der durchschnittliche Body-Mass-Index (BMI) bei Männern 27,68 Kilogramm pro Quadratmeter (kg/m²) und bei Frauen 27,04 kg/m² betrug, was den HSE-Zahlen (27,64 kg/m² und 27,44 kg/m²) sehr nahe kam.

Die aktuellen Raucherquoten waren bei OFH (7,38 % bei Männern, 6,56 % bei Frauen) erheblich niedriger als in HSE-Umfragen (13,22 % bei Männern, 10,55 % bei Frauen). Umgekehrt war der häufige Alkoholkonsum (drei bis vier Mal pro Woche) bei OFH höher (22,85 % der Männer gegenüber 17,08 % in HSE).

Über 109 Krankheitszustände zeigte die Krankheitsprävalenz eine starke epidemiologische Konsistenz mit der UKB (r = 0,784), während auch klinische Assoziationen eine breite Übereinstimmung zwischen den Kohorten zeigten (r = 0,783). OFH-Teilnehmer berichteten von einer niedrigeren Prävalenz mehrerer altersassoziierter kardiometabolischer Erkrankungen, einschließlich Hypertonie, Myokardinfarkt und Schlaganfall, während Depressionen, Angststörungen und verwandte psychische Gesundheitszustände häufiger berichtet wurden als in der UKB. Die Übereinstimmung zwischen Selbstberichten und Krankenhausaufzeichnungen variierte von einem Cohen’s kappa von 0,29 für hohen Cholesterinspiegel bis 0,66 für Krebs.

OFH hatte auch größere Kohorten seltener Krankheiten als die UKB, einschließlich 668 Fälle von Myasthenia gravis (gegenüber 266), 464 Fälle von primärer biliärer Cholangitis (gegenüber 312), 172 Fälle von Mukoviszidose (gegenüber 25) und 1.739 Fälle von idiopathischer intrakranieller Hypertension (gegenüber 132). Die Autoren warnten, dass einige Unterschiede möglicherweise die Altersstruktur, das Überleben, die Nutzung der Gesundheitsversorgung und Rekrutierungsmuster widerspiegeln, anstatt die zugrunde liegende Bevölkerungsprävalenz.

Schlussfolgerungen

Insgesamt zeigen die Ergebnisse das Potential der OFH-Kohorte als Ressource für biomedizinische Entdeckungen und translationale Forschung. Ihre große Teilnehmerzahl und die Vielzahl von phänotypischen Quellen können Analysen häufiger, seltener und ausgewählter seltener Erkrankungen unterstützen und die Rekrutierung in klinische Forschung erleichtern.

Die Autoren schätzten, dass bis zu diesem Rekrutierungsstadium etwa 4,5 % der eingeladenen Personen zugestimmt hatten, und warnten, dass OFH noch nicht zur Ableitung verallgemeinerbarer Prävalenz- oder Inzidenzschätzungen für alle Erkrankungen verwendet werden sollte. Die aktuellen Daten basieren zudem stark auf Selbstberichten, und Daten aus den primären Gesundheitsakten wurden noch nicht einbezogen.

Die zukünftige Integration erweiterter Multi-Omics-Daten, längsschnittlicher Fragebögen und genetischer Verwandtschaftskartierung könnte die Forschung zu Krankheitsverläufen, familiären Einflüssen, ursächlichen Zusammenhängen und weniger untersuchten Erkrankungen erweitern. Eine kontinuierliche Bewertung der Kohortenzusammensetzung sowie eine zusätzliche Verknüpfung von Gesundheitsakten wird erforderlich sein, während sich OFH weiterentwickelt.

Quellen: