The Severe Asthma Research Program cohort includes subjects with persistent asthma who have undergone detailed phenotypic characterization. Previous univariate methods compared features of mild, moderate, and severe asthma.
To identify novel asthma phenotypes using an unsupervised hierarchical cluster analysis.
Reduction of the initial 628 variables to 34 core variables was achieved by elimination of redundant data and transformation of categorical variables into ranked ordinal composite variables. Cluster analysis was performed on 726 subjects.
Five groups were identified. Subjects in Cluster 1 (n = 110) have early onset atopic asthma with normal lung function treated with two or fewer controller medications (82%) and minimal health care utilization. Cluster 2 (n = 321) consists of subjects with early-onset atopic asthma and preserved lung function but increased medication requirements (29% on three or more medications) and health care utilization. Cluster 3 (n = 59) is a unique group of mostly older obese women with late-onset nonatopic asthma, moderate reductions in FEV(1), and frequent oral corticosteroid use to manage exacerbations. Subjects in Clusters 4 (n = 120) and 5 (n = 116) have severe airflow obstruction with bronchodilator responsiveness but differ in to their ability to attain normal lung function, age of asthma onset, atopic status, and use of oral corticosteroids.
Five distinct clinical phenotypes of asthma have been identified using unsupervised hierarchical cluster analysis. All clusters contain subjects who meet the American Thoracic Society definition of severe asthma, which supports clinical heterogeneity in asthma and the need for new approaches for the classification of disease severity in asthma.
La cohorte del Programa de Investigación del Asma Grave (SARP) incluye sujetos con asma persistente que se han sometido a una caracterización fenotípica detallada. Estudios previos, ya publicados, de esta cohorte, utilizando métodos univariantes, comparaban las características de asma leve, moderada y severa. Pretenden con este estudio identificar nuevos fenotipos usando un análisis de agrupamiento jerárquico no supervisado (análisis de cluster).
Primero reducen las 628 variables iniciales a 34 variables mediante la eliminación de datos redundantes y la transformación de las variables categóricas en variables compuestas ordinales. Realizan después un análisis de agrupamiento en 726 sujetos, identificados en cinco grupos:
Los sujetos en el grupo 1 (n = 110) tienen un asma atópica, de inicio precoz con función pulmonar normal, son tratados con dos o menos fármacos de control (82 %) y hacen una utilización mínima de los recursos de salud.
El grupo 2 (n = 321) se compone de sujetos con asma atópica, de inicio precoz, una función pulmonar preservada, pero con un aumento de la medicación (29 % con tres o más fármacos) y de la utilización de recursos sanitarios.
En el grupo 3 (n = 59) la mayoría son mujeres mayores, obesas, con asma no atopica de inicio tardío, con FEV1 disminuido moderadamente, y un uso frecuente de corticosteroides orales para tratar las exacerbaciones.
Los sujetos en los grupos 4 (n = 120) y 5 (n = 116) cumplen en un 70 y 80 %, respectivamente, criterios de asma grave, tienen obstrucción grave al flujo aéreo con respuesta broncodilatadora, pero difieren entre ellos en la capacidad de alcanzar una función pulmonar normal, en la edad del comienzo del asma, en el estado atópico, y en el uso de corticosteroides orales.
Con un análisis discriminante con las 34 variables identifican las 11 que discriminan mejor. Utilizando solamente tres de ellas (FEV1 pre y posbroncodilatador y la edad de comienzo) asignan al grupo correcto al 80 % de los sujetos.
En conclusión, se identificaron cinco fenotipos clínicos distintos mediante el análisis de agrupamiento jerárquico no supervisado, lo cual apoya la heterogeneidad del asma y la necesidad de nuevos enfoques para la clasificación de la gravedad. Un método simple con la utilización de solo tres variables puede ser útil para identificar las diferentes subclases de asma.
Usando un método matemático, los investigadores de este estudio son capaces de identificar 5 fenotipos de asma entre 726 sujetos que estaban incluidos en el Programa de Investigación de Asma Grave (SARP). Aunque usan 34 variables, en un análisis posterior son capaces de asignar al 80 % de los pacientes a su grupo con solo 3 de las variables (el porcentaje sobre el de referencia del FEV1 pre y posbroncodilatador y la edad de comienzo de la enfermedad).
En todos los grupos había pacientes que cumplían criterios de asma grave, lo que constata las deficiencias de la actual clasificación de gravedad.
Este estudio, como otros similares, significa un avance en el concepto de heterogeneidad de la enfermedad asmática y sugiere diferencias en los mecanismos patogénicos de cada uno de los grupos.
El trabajo abre la puerta a una forma mejor de organizar los diferentes fenotipos para mejorar en los conocimientos de los mecanismos patogénicos y, a su vez, para poder realizar una terapia más individualizada para las formas más graves de asma.
Los investigadores proponen un algoritmo con solo tres variables para la asignación en cada subtipo, que sería de fácil uso para la práctica clínica. Para confirmar la utilidad de este algoritmo, son necesarios estudios prospectivos que lo confirmen.
