Využití střevní mikrobioty a jejích metabolitů při rakovině pánve

University of Aberdeen a Aberdeen Royal Infirmary (ARI) v NHS Grampian jsou v jedinečné pozici, kdy mají jediný areál pro laboratorní vědu související s mikrobiotou ve světoznámém Rowett Institute, biorepository v kampusu pro rychlé zpracování vzorků a zařízení NHS pro léčbu více typů nádorů pánve, včetně kolorektálního, gynekologického a urologického.

Pacienti budou osloveni v jejich příslušných klinikách pro rakovinu pánve po identifikaci pro potenciální zařazení na setkání příslušného multidisciplinárního týmu (MDT). Pacient bude informován o své diagnóze a plánu léčby klinickým lékařem odpovědným za jeho péči (může zahrnovat specialistu klinické sestry). Pacienti budou ohledně výzkumu osloveni až na následné schůzce, např. když specializované sestry kontaktují pacienta, aby řešily další otázky týkající se projednávaného plánu péče, navštěvují poradnu pro souhlas s definitivní léčbou atd. To dává pacientovi dostatek času na zpracování diagnózy a plánu léčby před zahájením výzkumu. Na této schůzce bude pacientům poskytnut PIS (bude pacientovi zaslán, pokud se schůzka uskuteční prostřednictvím video telekonference). Pokud jsou ochotni zvážit zapojení, budou pak kontaktováni výzkumnou sestrou nebo jiným vhodně kvalifikovaným členem týmu, který bude o studii dále diskutovat a zodpoví případné dotazy. Pokud jsou ochotni se zúčastnit, učiní se opatření, aby člen klinického týmu získal písemný informovaný souhlas, když pacient navštíví nemocnici na následné klinické vyšetření.

Budou požádáni, aby darovali vzorek stolice (a u podskupiny pacientů s tlustým střevem a konečníku vzorek obsahu pravostranného tlustého střeva odebraný v době jejich operace) ke zpracování v Rowett Institute Human Nutrition Unit před zahájením jejich další léčby rakoviny. (chemoterapie, radioterapie nebo operace). Bude také požadován souhlas s odběrem vzorku krve. To bude normálně získáno během rutinní venesekce z klinických důvodů a bude to přebytek krve pro klinické požadavky zpracované Biorepository. V případě potřeby, pokud krev není odebírána jako součást standardní klinické péče, bude požadována extra venepunkce o objemu 5 ml. Krev bude zpracována pro extrakci plazmy.

Pacienti budou také vyzváni, aby vyplnili volitelný dotazník frekvence jídla (FFQ), v němž budou uvedeni, co jedli a pili během tří měsíců před odběrem vzorků stolice. Pokud se však budou cítit neschopni toto dokončit, bude jejich rozhodnutí respektováno a mohou ve studiu pokračovat. Vyplnění těchto dotazníků zabere přibližně 30 minut a budou pacientům poskytnuty buď během klinické schůzky před jejich první léčbou rakoviny, nebo jim budou zaslány. Podskupina pacientů bude také dotázána, zda by byli ochotni poskytnout podrobnější posouzení své stravy čtyři dny před poskytnutím vzorku stolice, ale bude jim zdůrazněno, že je to dobrovolné a mohou odmítnout .

Vzorky stolice budou odebrány z ARI přivezené do nemocnice v den návštěvy kliniky nebo počátečního ošetření pacienta. Případně může účastník zanechat vzorek v konkrétním drop-off centru v Rowett institutu. To bude ponecháno na uvážení účastníka, co je pro něj nejvhodnější. Vyplněné potravinové deníky/dotazníky budou také shromažďovány ve stejnou dobu a na stejném místě jako odběr vzorku stolice.

Od pacienta nejsou vyžadovány žádné další vzorky. Po získání vzorků v Rowett Institute bude část zpracována pomocí Dispomixu pro extrakci DNA pomocí extrakčních souprav Powersoil DNA a uložena v mrazicích boxech před analýzou pomocí sekvenování genu 16S rRNA. Další část bude zpracována a uložena pro analýzu SCFA plynovou chromatografií a část zbývajících fekálií bude uložena pro budoucí analýzy.

Plazma bude extrahována ze vzorků krve z laboratoří NHS Hematology a převedena do Rowettova institutu výzkumným týmem zapojeným do studie. V situacích, kdy vzorek krve nebyl odebrán pro klinické účely, vzorek krve odebere flebotom nebo jiný vyškolený personál na jednotce lidské výživy Rowett Institute. Jakmile bude plazma extrahována, vzorky krve budou uloženy v mrazničkách v Rowett Institute.

Sekvenování genu 16S rRNA fekální DNA bude provedeno v Centru pro genomovou biologii a medicínu (CCEBM), University of Aberdeen, včetně bioinformatické analýzy. Pomocí sekvenování genu 16S rRNA je zkoumána malá část bakteriálního genetického materiálu, který se mezi různými bakteriemi liší, což nám umožňuje odhadnout „relativní množství“ každé v každém vzorku. Budeme také analyzovat SCFA ve stolici pomocí GC a plazmy pomocí GC-MS (tato citlivější technika je vyžadována pro plazmu kvůli nižším koncentracím přítomných metabolitů) v analytickém zařízení Rowett Institute. Pokud na konci této studie zůstane dostatek vzorku v použitelném stavu, rádi bychom jej uložili pro budoucí výzkum. Po získání nezbytných finančních prostředků a schválení můžeme v budoucnu podrobněji zkoumat bakteriální DNA (na úrovni druhu/kmenů) pomocí metagenomiky a dalších metabolitů, např. tryptofan, žlučové kyseliny a zánětlivé (např. kalprotektin) a imunitní markery (např. cytokiny).

Klinická data budou pseudoanonymizována u zdroje a shromážděna výzkumným týmem (včetně zaměstnanců biobanky pro základní data a výzkumných sester, klinických kolegů, radiografů atd. pro následná data). To bude zahrnuto do následné analýzy. Nádorové odpovědi a vedlejší účinky radioterapie/ chemoradioterapie nebo chirurgického zákroku budou získány z poznámek pacientů, aby bylo možné sledovat toxicitu a výsledky, a někteří pacienti budou požádáni, aby vyplnili dotazníky jako součást jejich rutinního klinického sledování, jako je RTOG a EPIC26 (dotazníky běžně používané v klinické praxi).

Údaje o sekvenování genu 16S rRNA budou analyzovány bioinformatiky z University of Aberdeen, kteří se specializují na zpracování těchto velkých souborů dat, aby určili bohatost a relativní množství přítomných bakterií. Data budou IT službami uložena v clusteru vysoce výkonných počítačů a odeslána do veřejného úložiště. Budou studovány asociace mezi daty sekvenování genu 16S rRNA, analýzou SCFA a dostupnými klinickými daty. Statistickou analýzu provedou statistici z Biomathematics and Statistics Scotland