Project

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Erythropoietin for the repair of cerebral injury in very preterm infants (EpoRepair)

Applicant Fauchère Jean-Claude
Number 189096
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Klinik für Neonatologie Departement Frauenheilkunde Universitätsspital Zürich
Institution of higher education University of Zurich - ZH
Main discipline Paediatrics
Start/End 01.01.2020 - 31.12.2023
Approved amount 443'934.00
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Keywords (7)

Erythropoietin; Imaging; Preterm infants; Brain injury ; Neurodevelopment; Randomised placebo controlled trial RCT; Outcome Assessment

Lay Summary (German)

Lead
Das körpereigene Hormon Erythropoietin zeigt als Medikament gegeben einen günstigen Effekt auf das Gehirn insbesondere nach Schädigungen. Komplikationen extrem frühgeborener Kinder sind Hirnblutungen und Hirninfarkte. Dieses Projekt soll einen Beitrag zur Beantwortung der Frage leisten, ob eine gezielte Behandlung mit Erythropoietin nach einer Hirnschädigung bei Frühgeborenen die Regeneration und neurologische Entwicklung verbessert.
Lay summary

Etwa 10% aller Kinder werden weltweit zu früh geboren. Je früher die Geburt desto grösser ist das Risiko für schwere Komplikationen wie Hirnblutungen und Hirninfarkte. Diese können die neurologische Entwicklung negativ beeinflussen und sind deshalb eine Hauptursache für geistige und motorische Behinderungen im späteren Leben extrem frühgeborener Kinder.

Erythropoietin (EPO) ist das bedeutendste körpereigene Hormon der Blutbildung. EPO wird seit Jahrzehnten als Medikament hergestellt und erfolgreich zur Therapie von chronischer Blutarmut auch bei Frühgeborenen eingesetzt. Hierbei hat sich gezeigt, dass EPO auch einen günstigen Effekt auf die neurologische Entwicklung hat, insbesondere nach Hirnblutung. Mittlerweile liegen die Ergebnisse einiger Studien mit EPO bei Neugeborenen vor, in denen EPO entweder prophylaktisch allen Frühgeborenen in hoher Dosierung verabreicht wurde oder gezielt nach einem schweren Sauerstoffmangel unter der Geburt. Die Ergebnisse zeigen allesamt eine gute Verträglichkeit von EPO und einen insgesamt günstigen Effekt auf die Hirnentwicklung.

In dieser randomisierten und doppelblinden Studie wird erstmals gezielt überprüft, ob die hochdosierte Gabe von EPO bei Frühgeborenen nach Hirnblutung oder Hirninfarkt eine bessere Wiederherstellung (Repair) und Verbesserung der neurologischen Entwicklung bewirkt, entsprechend der Studienname EpoRepair (www.eporepair.ch). Endpunkt der Studie ist der neurologische Entwicklungsstand im Alter von 5 Jahren. Verschiedene Untersuchungen mit bildgebenden Verfahren des Gehirns, Biomarkern und Verhaltensuntersuchungen der Kinder finden zusätzlich bis zum Erreichen von 5 Jahren statt. In der Schweiz sind fast alle Zentren der hochspezialisierten Medizin für die Versorgung extrem Frühgeborener beteiligt, in Österreich und Deutschland jeweils das grösste Zentrum.
Dieser Teil des Projektes erhebt nun die Outcome-Daten der Studienkinder mit 5 Jahren. 


Direct link to Lay Summary Last update: 10.10.2019

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Project partner

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
140334 From Cortex to Classroom: Enhancing Brain Development for Premature Infants 01.10.2012 SPUM
108176 Effect of erythropoietin on the developing brain in very preterm infants 01.04.2006 Project funding (Div. I-III)
169848 Erythropoietin for the repair of cerebral injury in very preterm infants (EpoRepair) 01.01.2017 Project funding (Div. I-III)

Abstract

Background: Survival of premature infants has improved over the past decades, but neurodevelopmental outcome did not. One of the most consistent predictors of long-term developmental disabilities in preterm infants is brain injury, namely intraventricular haemorrhage (IVH) or periventricular haemorrhagic infarction (PVHI). Recombinant erythropoietin (rEPO) enhances repair in a variety of animal models with brain injury. Observational data suggest that rEPO improves long-term cognitive outcome in infants with IVH/PVHI. Recent magnetic resonance imaging (MRI) studies of our group revealed improved white matter (WM) development of high-dose rEPO given with a preventive strategy to preterm infants immediately after birth. Based on these findings we designed a new randomized control trial (RCT) following a therapeutic strategy to investigate rEPO in preterm infants with established IVH/PVHI. Working hypotheses: High dose rEPO treatment after IVH/PVHI compared with control treatment (placebo) leads to: (1) increased neuronal regeneration, restored neuronal integrity, and decreased brain injury; (2) improved short- and long-term neurodevelopment. Specific aims, objectives: (1) to determine the effect of rEPO on brain development in preterm infants with established brain damage, namely IVH/PVHI; (2) to understand the mechanisms of rEPO on brain development and neuronal integrity; (3) to improve cognitive abilities and motor function in those infants treated with rEPO. Experimental methods: (1) Execution of an investigator initiated, randomized, double blind, and multicentre trial of high-dose rEPO in very preterm infants suffering from IVH/PVHI (www.eporepair.ch). (2) Quantifying axonal injury in blood samples, sleep-wake-cycling by aEEG and brain MRI at term equivalent age (TEA) to assess brain growth and development, brain injury and functional network connectivity. (3) Standardized neurological and formal psychological examinations at various time points; the actual study phase assesses the neurodevelopmental outcome of the study infants at five years of age. Expected value of project: Since there is no specific treatment to ameliorate the neurodevelopmental sequelae of IVH/PVHI in preterm infants, this RCT is the first to test prospectively a promising drug in infants with IVH/PVHI. Recent MRI results showing improved WM development and less WM injuries in preterm infants who received prophylactic rEPO will be verified and MRI sequences, in order to assess functional connectivity, will be acquired.
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