Band 6, Heft 2

Introduction Circulating cell-free DNA (cfDNA) consists of extracellular DNA fragments that circulate in the bloodstream and derived from apoptotic cells such as hematopoietic cells or placental trophoblast cells during pregnancy. Contents cfDNA screening has been included in prenatal screening programs for the detection of chromosomal abnormalities. Unlike other invasive techniques, such as amniocentesis or chorionic villus sampling, cfDNA screening only requires a maternal plasma test. The use of advanced technologies for cfDNA testing, including DNA sequencing and SNP arrays, enables the detection of pregnancies at risk for trisomy 21, 18 or 13. Summary This test has demonstrated a high accuracy and reliability, with detection rates exceeding 99 % for trisomy 21, and a very low rate of false-positive and false-negative results. In some countries, cfDNA screening has already been integrated in combined or universal prenatal screening programs. Outlook As new technologies emerge and become widely available, more accurate prenatal tests will be developed for other genetic abnormalities.

Resumen Introducción El ADN libre circulante (ADN-lc) son fragmentos de ADN extracelulares que circulan libremente por la sangre y que se originan a partir de la apoptosis de diversos tipos celulares, como por ejemplo células hematopoyéticas o, en gestaciones, de células trofoblásticas provenientes de la placenta. Contenido El estudio del ADN-lc se ha incluido como prueba de cribado prenatal para la detección de anomalías cromosómicas y, a diferencia de otras técnicas invasivas como la amniocentesis o la biopsia de vellosidades coriónicas, se realiza mediante un análisis de sangre materna. Gracias a la utilización de tecnologías avanzadas en el estudio del ADN-lc, como la secuenciación de ADN o los arrays de SNPs, es posible identificar gestaciones con riesgo de trisomía 21, trisomía 18 o trisomía 13. Resumen Este test ha demostrado una alta precisión y fiabilidad, con tasas de detección superiores al 99 % para trisomía 21 y una muy baja tasa de falsos positivos y falsos negativos. En algunos países ya se ha implementado como una herramienta de cribado combinado o cribado universal. Perspectiva A medida que la tecnología avanza y se vuelve más accesible, se espera que se puedan obtener pruebas aún más precisas para otras anomalías genéticas en el diagnóstico prenatal.

Introduction Data science is an umbrella term encompassing a set of tools and processes that make it possible to extract new information from structured or unstructured databases. This scientific discipline is gaining relevance in healthcare. In the clinical laboratory, the multiple applications of data science include the development of algorithms for obtaining population-based reference intervals or biological variation (BV) estimates. These algorithms contribute to overcoming the drawbacks of traditional or direct methods. Content A review was performed of the state-of-the-art in algorithm-based methods for obtaining BV estimates using Real-World Data (RWD) in the field of data science. Summary A description is provided of the structure of the algorithms currently available for obtaining BV estimates based on the scientific evidence available. An overview is provided of the advantages and drawbacks of direct methods. Outlook The use of RWD to obtain BV estimates is a novel discipline with a considerable potential for improving our understanding of BV.

Resumen Introducción Bajo el término ciencia de datos se agrupan una serie de herramientas y procesos que nos permiten obtener nueva información a partir de bases de datos, que pueden ser tanto estructuradas como no estructuradas. Este concepto está tomando cada vez más relevancia en el entorno sanitario. En el Laboratorio Clínico, dentro de las múltiples aplicaciones que puede tener, se han desarrollado algoritmos para la obtención de intervalos de referencia poblacionales o estimados de variación biológica (VB), entre otros. Estos algoritmos nos pueden permitir salvar las limitaciones que presentan los métodos clásicos o directos. Contenido Revisión del estado del arte para el diseño de algoritmos encaminados a la obtención de estimados de VB, utilizando herramientas Real-World Data (RWD) en el entorno de la ciencia de datos. Resumen Descripción de la estructura de algoritmos para calcular estimados de VB en base a la evidencia científica disponible. Se discuten las ventajas sobre los métodos directos, así como las limitaciones que actualmente presentan. Perspectiva El RWD aplicado a la obtención de estimados de VB se trata de un campo novedoso, el cual ofrece un elevado potencial de desarrollo para incrementar el conocimiento sobre la VB.

Objectives Lipemia poses a significant preanalytical problem for complete blood count (CBC) measurement due to limited and non-standardized methods for recognition and removal. We aimed to verify the optical hemoglobin (Hb-O) measurements on the Sysmex XN-1000 hematology analyzer (HA) as a possible reliable method for managing lipemic CBC samples. Methods Ninety CBC samples with varying Hb concentrations were gradually spiked with a lipid emulsion. Measurements were repeated and Hb-O concentrations were recorded. Spiked CBC samples were centrifuged (400  g /10 min). Plasma was carefully removed, and Hb concentration was measured. The values obtained from the lipemic samples were adjusted according to the measurements in the plasma. The removed plasma was substituted with the analyzer’s diluent, and measurements were repeated. Triglyceride concentrations were measured in lipemic plasma samples. Results Hb-O showed statistically insignificant and acceptable bias compared to the initial Hb measurement according to the strictest acceptability criteria (−0.4 %, 95 % CI: −1.2–0.3, p=0.2447). The observed bias did not correlate with the degree of lipemia (rho=−0.072, 95 % CI: −0.295 to 0.157, p=0.537). Hemoglobin measured in samples with lipemic plasma replaced by analyzer diluent exhibited minimal, albeit statistically significant, bias (−1.1 %, 95 % CI: −2.0 to (−0.1), p=0.025). The observed bias negatively correlated with the degree of lipemia (rho=−0.369, 95 % CI: −0.550 to (−0.155), p=0.001). The highest unacceptable bias was found in the recalculated hemoglobin values based on the measured plasma hemoglobin (−3.5 %, 95 % CI: −4.1 to (−2.9), p<0.0001). Conclusions Hb-O measurement is the most reliable measure of lipemia removal in CBC samples on the Sysmex XN-1000 HA.

Resumen Objetivos La lipemia es un problema preanalítico reseñable para el proceso de recuento de células sanguíneas (CBC), ya que no existe un método estandarizado para su identificación y eliminación. El objetivo de presente estudio es verificar la medida de la hemoglobina óptica (Hb-O) en el hemoanalizador (HA) Sysmex XN-1000 como método fiable para el manejo del CBC en muestras lipémicas. Métodos Empleando una emulsión de lípidos, se procedió a enriquecer gradualmente 90 muestras de CBC con concentraciones diferentes de Hb. Las determinaciones se repitieron y se registraron las concentraciones de Hb-O. Las muestras de CBC enriquecidas se centrifugaron (400  g /10 minutos). A continuación, se extrajo cuidadosamente el plasma y se midió la concentración de Hb. Los valores obtenidos de las muestras lipémicas se ajustaron de acuerdo a las determinaciones en plasma. El plasma eliminado se sustituyó con el diluyente del analizador, y se repitieron las mediciones. Se midieron las concentraciones de triglicéridos en el plasma de muestras lipémicas. Resultados Se observó un sesgo estadísticamente no significativo y aceptable en la Hb-O con respecto a la determinación inicial de Hb, según los requisitos más estrictos de aceptabilidad (−0,4 %, IC95 %:−1,2–0,3, p=02,447). El sesgo observado no se correlacionó con el grado de lipemia (rho=−0,072, IC95 %:−0,295–0,157, p=0,537). La hemoglobina medida en muestras de plasma lipémico sustituidas por un diluyente del analizador mostró un sesgó mínimo, aunque estadísticamente significativo (−1,1 %, IC95 %:−2,0–(−0,1), p=0,025). El sesgo observado fue inversamente proporcional al grado de lipemia (rho=−0,369, CI 95 %:−0,550 – (−0,155), p=0,001). El mayor sesgo inaceptable se obtuvo al recalcular los valores de hemoglobina según la hemoglobina medida en plasma (−3,5 %, IC95 %: −4,1 – (−2,9), p<00,001). Conclusiones La determinación de Hb-O es el método más fiable a la hora de eliminar la lipemia en muestras para recuento CBC en el hemoanalizador Sysmex XN-1000.

Objectives Early prediction of critical COVID-19 disease is crucial for an optimal clinical management. The objective of this study was to optimize predictive models for critical COVID-19 disease. Clinical data, laboratory data and genetic polymorphisms were integrated into AI models to compare the performance of different machine learning algorithms. Methods Data from 155 inpatients were analyzed, 23 of whom developed critical disease. A univariate analysis was performed to assess potential correlations between seven SNPs, nine clinical variables and 10 laboratory parameters at admission. Results Of the 7 SNPs, only three SNPs demonstrated a significant association with critical disase, namely: rs77534576, rs10774671 and rs10490770. The ensemble models exhibited the best performance: Random Forest (AUC=0.989), XGBoost (AUC=0.954) and AdaBoost (AUC=0.927). Variable importance varied across models, with age, C-reactive protein, heart diseases and the three SNPs being the most influential features. The predictive power of models improved with the integration of the three SNPs, as compared to previous studies where genetic data were not included. Internal validation confirmed the superiority and stability of the ensemble models. Conclusions Machine learning models may help predict progression into critical COVID-19-disease. The predictive power of models improves when SNPs associated with COVID-19 severity are integrated with laboratory and clinical data. Prior to implementation in clinical practice, larger studies in different populations are needed to validate and support the generalization of these results.

Resumen Objetivos La predicción temprana de enfermedad crítica por COVID-19 es crucial para optimizar el manejo clínico. Este estudio tiene como objetivo optimizar la predicción de enfermedad crítica por COVID-19 mediante la integración de datos clínicos, de laboratorio y polimorfismos genéticos en modelos de inteligencia artificial, evaluando y comparando el rendimiento de distintos algoritmos de aprendizaje automático. Métodos Se analizaron 155 pacientes hospitalizados, 23 de los cuales desarrollaron enfermedad crítica. Se realizó un análisis univariante para evaluar la asociación entre siete SNPs y 9 variables clínicas y 10 parámetros de laboratorio en la analítica al ingreso. Resultados De los 7 SNPS, solo tres SNPs se asociaron significativamente con enfermedad crítica: rs77534576, rs10774671 y rs10490770. Los modelos de ensemble consiguieron el mejor rendimiento: Random Forest (AUC=0,989), XGBoost (AUC=0,954) y AdaBoost (AUC=0,927). La importancia de las variables varió entre los modelos, destacando la edad, proteína C reactiva, cardiopatías y los tres SNPs en la mayoría de ellos. La incorporación de los SNPs mejoró el poder predictivo en comparación con estudios previos sin datos genéticos. La validación interna confirmó la superioridad y estabilidad de los modelos de ensemble. Conclusiones Los modelos de aprendizaje automático pueden ayudar en la predicción por enfermedad crítica por Covid-19. La incorporación de SNPs asociados a gravedad a los datos clínicos y de laboratorio mejora el poder predictivo. Se requieren estudios adicionales con cohortes más grandes y diversas para validar y generalizar estos hallazgos antes de su aplicación clínica.

ABSTRACT Objectives Quality indicators (QIs) are a valuable tool for monitoring and improving extra-analytical phase performance in the clinical laboratory (CL). For that reason, the Spanish Society of Laboratory Medicine (SEQC ML ) launched its Pre-analytical Phase EQA Program in 2001. Methods In 2023, a survey was conducted to assess the level of participation in the EQA Program, identify its potential improvements, and enhance the understanding of the collection and estimation processes of the extra-analytical QI. Results In total, 51 % of respondents (124 responses in total) were enrolled in the program. The primary reason for participating was the need of monitoring of the extra-analytical phases (38 %). In contrast, the main reason for not taking part in the EQA Program was the difficulty in collecting data (32 %). As to potential points for improvement, 56 % considered that QI should be analyzed disaggregated by type of extraction (ambulatory vs. urgent). As many as 86 % of respondents would be interested in participating in a post-analytical phase EQA Program. Most of the suggestions about indicators to be included were related to events regarding temperature and transport times from peripheral extraction sites. Conclusions Although interest in QIs for pre- and post-analytical phases is growing, the percentage of laboratories that collect data regularly is still limited. The findings of this survey have led the future directions for the EQA Pre-analytical Program, updating and adapting it to the current needs of CLs.

Resumen Objetivos La gestión de indicadores de calidad (IC) es una herramienta óptima para monitorizar y mejorar el desempeño en las fases extraanalíticas del Laboratorio Clínico (LC). Por este motivo, la Sociedad Española de Medicina de Laboratorio (SEQC ML ) lanzó en 2001 el Programa de Preanalítica. Métodos En 2023 se realizó una encuesta para evaluar el grado de participación en el Programa y valorar la necesidad de mejora, así como conocer el procedimiento de la recogida y cálculo de IC extraanalíticos. Resultados El 51 % de los encuestados (124 respuestas en total) participaba en el Programa, y el motivo más importante para hacerlo era porque se considera necesario monitorizar las fases extraanalíticas (38 %). Por el contrario, la principal razón para no participar fue la dificultad para recoger los datos (32 %). Respecto a las necesidades de mejora del Programa, el 56 % considera útil la revisión de indicadores disgregada por tipo de extracción (ambulatoria vs. urgente) y el 86 % tendría interés en participar en un programa de postanalítica. En cuanto a otros indicadores interesantes para ser incluidos, la mayoría se relacionaban con incidencias en los tiempos y temperaturas de transporte desde centros de extracción periféricos. Conclusiones Existe un creciente interés en los IC relacionados con las fases pre y postanalíticas, sin embargo, un número reducido de laboratorios obtienen datos completos con regularidad. Los hallazgos de esta encuesta han permitido guiar las futuras ampliaciones del Programa de Preanalítica para adaptarse a las necesidades actuales de los LC.

Objectives Hemoglobinopathies are disorders affecting the structure, function and/or production of hemoglobin. These conditions are caused by mutations in the genes encoding globin synthesis. The highly variable clinical manifestations of hemoglobin disorders range from asymptomatic forms to severe anemia. Laboratory tests are crucial for diagnosis. Case presentation We report the case of a patient who presented with asthenia. Since the patient had a family history of hemoglobonipathies, screening for erythropathies was performed. High-resolution liquid chromatography (HPLC) showed a normal distribution of hemoglobin levels. In contrast, capillary zone electrophoresis at alkaline pH demonstrated an unidentified rapid migration peak. Genetic testing revealed a mutation in the HBB gene causing Hofu hemoglobin disease. Conclusions The hemoglobin variant Hofu is slightly unstable. While heterozygous carriers most frequently remain asymptomatic, they may develop anemia in the presence of other concomitant disorders. Distinctively, the retention time of Hb Hofu on HPLC is very close to that of HbA (0) and they often elute together. Therefore, Hb Hofu may remain masked, thereby leading to the misinterpretation of test results.

Resumen Objetivos Las hemoglobinopatías son trastornos que afectan a la estructura, función y/o producción de hemoglobina. Obedecen a mutaciones o deleciones en los genes codificantes para la síntesis de globina. La presentación clínica es muy variable, desde formas asintomáticas hasta anemia grave. Para su diagnóstico es necesario el estudio mediante pruebas de laboratorio. Caso clínico En este artículo, se presenta el caso de una paciente que consulta por astenia. Debido a antecedentes familiares de hemoglobinopatía, se realiza estudio de eritropatías. La cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) muestra un perfil normal de distribución de hemoglobinas. El estudio mediante electroforesis capilar de zona en medio alcalino, en cambio, pone en evidencia un pico de migración rápida sin identificar. Tras estudio genético, se detecta una mutación en el gen HBB causante de hemoglobinopatía Hofu. Conclusiones a hemoglobina variante Hofu es una hemoglobina levemente inestable. En formas heterocigotas es habitualmente asintomática, pero en combinación con otras alteraciones puede causar anemia. Característicamente, el tiempo de retención de la Hb Hofu en HPLC es muy cercano al de la Hb A(0) y a menudo eluyen juntas. Por tanto, su detección puede quedar enmascarada y conllevar a errores en la interpretación del estudio.