Technical variation, or variation from non-biological sources, is present in most laboratory assays. Correcting for this variation enables analysts to extract a biological signal that informs questions of interest. However, each assay has different sources and levels of technical variation, and the choice of correction methods can impact downstream analyses. Compared to similar assays such as DNA microarrays, relatively few methods have been developed and evaluated for protein microarrays, a versatile tool for measuring levels of various proteins in serum samples. Here, we propose a preprocessing pipeline to correct for some common sources of technical variation in protein microarrays. The pipeline builds upon an existing normalization method by using controls to reduce technical variation. We evaluate our method using data from two protein microarray studies and by simulation. We demonstrate that pre-processing choices impact the fluorescent-intensity based ranks of proteins, which in turn, impact downstream analysis.

Background: Many medications given to children have no commercially available, age-appropriate formulations. This leads to manipulation of dosage forms designed for adults (compounding), which can result in an increased risk of dosing errors and adverse events, lack of medication adherence because of taste issues, and suboptimal dosing with therapeutic failure.Objectives: To determine which drugs required compounding for oral administration to children in a Canadian hospital and, for each compounded drug, to determine whether it was available as licensed oral pediatric formulations in the United States or the European Union.Methods: Drugs requiring compounded liquid formulations for oral administration, dispensed from January 1 to December 31, 2015, at a Canadian university-affiliated tertiary pediatric hospital, and prepared in a quantity exceeding 0.5 L per year, were retrospectively identified. The online drug databases of Health Canada, the US Food and Drug Administration, the European Medicines Agency (EMA), and the UK Medicines and Healthcare Products Regulatory Agency were searched to determine the availability of child-friendly oral formulations for these drugs. The regulatory status in each jurisdiction was also compared. For licensed formulations with potential concerns about excipient safety, EMA guidelines for sorbitol, propylene glycol, ethanol, and sodium benzoate were used to determine pediatric suitability.Results: Of the 56 compounded drugs investigated, 27 (48%) had a suitable commercialized child-friendly formulation available outside Canada. Overall, these drugs had been on the Canadian market for a median of 35 years, and almost half (27 [48%]) had a pediatric indication in Canada.Conclusions: Canada is lagging behind the United States and the European Union in ensuring availability of and access to suitable pediatric formulations. Potential explanations for this gap include small market size, regulatory uncertainties, and reimbursement shortcomings. Steps must be taken to implement pediatric-sensitive regulations and incentives, as well as reimbursement policies, to address these unmet needs.Keywords: compounding, child-friendly medicines, pediatric oral medicinesRÉSUMÉContexte : Plusieurs médicaments administrés aux enfants ne sont pas disponibles commercialement sous une forme pharmaceutique adaptée à leur âge. Ceci entraîne une manipulation des formes destinées aux adultes (préparation magistrale) et peut conduire à une augmentation du risque d’erreurs de dosage et d’effets indésirables, un manque d’observance médicamenteuse secondairement à des problèmes de goût, et un dosage sous-optimal associé à des échecs thérapeutiques.Objectifs : Définir les médicaments qui exigent une préparation magistrale pour être administrés par voie orale aux enfants dans un hôpital canadien et, pour chaque médicament faisant l’objet d’une préparation magistrale, déterminer s’il est disponible sous une forme pharmaceutique orale autorisée pour les enfants aux États-Unis ou dans l’Union européene.Méthodes : Les médicaments nécessitant des préparations magistrales liquides pour administration orale, distribués entre le 1er janvier et le 31 décembre 2015 dans un hôpital de soins pédiatriques tertiaires affilié à une université canadienne et dont la quantité préparée était supérieure à 0.5 L par an, ont été déterminés rétrospectivement. Les bases de données en ligne de médicaments de Santé Canada, de la Food and Drug Administration américaine, de l’Agence européenne des médicaments (AEM) et de la Medicines and Healthcare Products Regulatory Agency (Royaume-Uni) ont été interrogées pour déterminer la disponibilité de formes pharmaceutiques orales adaptées aux enfants pour ces médicaments. Le statut réglementaire de chaque pays a également fait l’objet d’une comparaison. Pour les formes pharmaceutiques autorisées présentant des problèmes potentiels d’innocuité des excipients, les directives de l’AEM concernant le sorbitol, le propylène glycol, l’éthanol et le benzoate de sodium ont servi à déterminer si un usage pédiatrique était acceptable.Résultats : Des 56 médicaments étudiés faisant l’objet d’une préparation magistrale, 27 (48 %) avaient une forme pharmaceutique commercialisée adaptée aux enfants en dehors du Canada. Au total, ces médicaments sont sur le marché canadien depuis une médiane de 35 ans et près de la moitié (27 [48 %]) ont une indication pédiatrique au Canada.Conclusions : Le Canada accuse un retard par rapport aux États-Unis et à l’Union européenne quant à la disponibilité et à l’accès à des formes pharmaceutiques adéquates pour les enfants. La petite taille du marché, les incertitudes en matière réglementaire et les lacunes concernant le remboursement pourraient notamment expliquer cet écart. Il est nécessaire de prendre des mesures pour mettre en place des réglementations et des incitatifs ainsi que des politiques de remboursement axés sur les enfants pour répondre à ces besoins criants.Mots-clés : préparation magistrale, médicaments adaptés aux enfants, médicaments pédiatriques pour administration orale

Protein microarrays are a promising technology that measure protein levels in serum or plasma samples. Due to the high technical variability of these assays and high variation in protein levels across serum samples in any population, directly answering biological questions of interest using protein microarray measurements is challenging. Using within-array ranks of protein levels for analysis can mitigate the impact of between-sample variation on downstream analysis. Although ranks are sensitive to pre-processing steps, ranking methods that accommodate uncertainty provide robust and loss-function optimal ranks. Such ranking methods require Bayesian modeling that produces full posterior distributions for parameters of interest. Bayesian models that produce such outputs have been developed for other assays, for example DNA microarrays, but those modeling assumptions are not appropriate for protein microarrays. We develop and evaluate a Bayesian model to extract a full posterior distribution of normalized fluorescent signals and associated ranks for protein microarrays, and show that it fits well to data from two studies that use protein microrarrays from different manufacturing processes. We validate the model via simulation and demonstrate the downstream impact of using estimates from this model to obtain optimal ranks.