Análisis de Compuestos Orgánicos Volátiles mediante PTR-TOF-MS para el Cribado de Infecciones Respiratorias Utilizando el Aliento Exhalado. (VORTEX 1)
Análisis de Compuestos Orgánicos Volátiles para Pruebas Rápidas Usando el Aliento Exhalado para Infecciones Respiratorias
Las enfermedades respiratorias emergentes son una amenaza para la salud mundial. Virus como la influenza y los coronavirus han sido la principal causa de pandemias durante el último siglo. En general, el impacto de estas infecciones respiratorias no se limita a los riesgos pandémicos. De hecho, algunos patógenos también inducen epidemias estacionales con una carga médica y económica significativa. Por lo tanto, es esencial fortalecer la vigilancia global, los sistemas de alerta y las capacidades de diagnóstico temprano para los patógenos responsables de las infecciones respiratorias.
Un enfoque prometedor y reconocido es el análisis del aire exhalado, que contiene una mezcla compleja de compuestos orgánicos volátiles (COV), también conocida como el "volatiloma".
El volatiloma está influenciado por el metabolismo del paciente, el sistema inmunológico y el microbioma. Puede verse alterado por la presencia de un patógeno.
Un posible enfoque para estudiar el volatiloma humano se denomina método "en línea". Entre las tecnologías capaces de realizar análisis en línea, los analizadores que utilizan tecnología TOF (tiempo de vuelo) separan los iones según diferencias de velocidad después de la aceleración por un potencial fijo, y luego miden todas las relaciones masa/carga simultáneamente. Los datos obtenidos toman la forma de un espectro de masas compuesto por una multitud de picos que representan la abundancia de cada especie química detectada contenida en la exhalación. La sensibilidad y velocidad de medición de los instrumentos que utilizan tecnología PTR-TOF-MS (Espectrómetro de Masas por Tiempo de Vuelo con Reacción de Transferencia de Protones) permiten el monitoreo en tiempo real del proceso de exhalación, haciendo posible analizar el aire exhalado en función del tiempo. Los instrumentos PTR-TOF-MS suelen tener un diseño compacto, lo que permite su despliegue en entornos como salas de emergencias hospitalarias o centros de cribado masivo.
El objetivo del estudio VORTEX-1 es incluir pacientes que presenten signos/síntomas de infecciones respiratorias, independientemente de la etiología microbiológica, para aproximarse a un contexto clínico rutinario, incluyendo así infecciones de diversos orígenes virales o bacterianos. Además, también se tomarán muestras de un grupo denominado "control", compuesto por sujetos sanos (sin infecciones respiratorias o patologías graves o crónicas en el momento del muestreo).
Paralelamente al estudio de la composición química del aire exhalado de estos pacientes, y para profundizar en la comprensión de los factores que influyen en el volatiloma, se requiere un análisis exploratorio combinado del microbiota respiratorio, la respuesta del huésped en el momento de la infección y el(los) patógeno(s) responsable(s) del episodio infeccioso. Hasta la fecha, no existe tal análisis en la literatura científica, probablemente debido a la complejidad técnica y logística de integrar datos de múltiples fuentes y la falta de un consorcio multidisciplinario con la experiencia necesaria.Paralelamente al estudio de la composición química del aire exhalado de estos pacientes, y para avanzar en la comprensión de los factores que influyen en el volatiloma, se requiere un análisis exploratorio combinado del microbiota respiratorio, la respuesta del huésped en el momento de la infección y el(los) patógeno(s) responsable(s) del episodio infeccioso. Hasta la fecha, no existe tal análisis en la literatura científica, probablemente debido a la complejidad técnica y logística de integrar datos de múltiples fuentes, pero también a la ausencia de un consorcio multidisciplinario capaz de reunir toda la experiencia necesaria dentro del mismo proyecto.
La detección de COV específicos podría mejorar y facilitar considerablemente el diagnóstico de estas infecciones respiratorias.
Esta investigación podría revolucionar el diagnóstico de infecciones respiratorias al ofrecer una alternativa rápida, no invasiva y fácilmente escalable a los métodos de diagnóstico convencionales como las pruebas de PCR, que requieren muestreo nasofaríngeo. Paralelamente al estudio de la composición química del aire exhalado de estos pacientes, y para profundizar en la comprensión de los factores que influyen en el volatiloma, se requiere un análisis exploratorio combinado del microbiota respiratorio, la respuesta del huésped en el momento de la infección y el(los) patógeno(s) responsable(s) del episodio infeccioso. Hasta la fecha, no existe tal análisis en la literatura científica, probablemente debido a la complejidad técnica y logística de integrar datos de múltiples fuentes y la falta de un consorcio multidisciplinario con la experiencia necesaria.
La detección de COV específicos podría mejorar y facilitar considerablemente el diagnóstico de estas infecciones respiratorias. al ofrecer una alternativa rápida, no invasiva y fácilmente escalable a los métodos de diagnóstico convencionales como las pruebas de PCR.
Descripción general del estudio
Estado
Estado
Condiciones
Condiciones
Intervención / Tratamiento
Intervención / Tratamiento
Tipo de estudio
Tipo de estudio
Inscripción (Estimado)
Inscripción
Fase
Fase
- No aplica
Contactos y Ubicaciones
Estudio Contacto
Estudio Contacto
- Nombre: Alexandre GAYMARD, MD
- Número de teléfono: +33 4 72 07 10 53
- Correo electrónico: alexandre.gaymard@chu-lyon.fr
Ubicaciones de estudio
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Lyon, Francia, 69004
- Emergency department (Hôpital de la Croix-Rousse, Hospices Civils de Lyon) Lyon (France) 69004
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Contacto:
- Youri YORDANOV, MD, phD
- Número de teléfono: +33 4 72 68 40 72
- Correo electrónico: youri.yordanov@chu-lyon.fr
-
Lyon, Francia, 69004
- Maison de Santé Pluriprofessionnelle Universitaire (Hôpital de la Croix-Rousse, Hospices Civils de Lyon)
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Contacto:
- Dr François WELFERT, MD, PhD
- Número de teléfono: +33 4 74 90 19 63
- Correo electrónico: francois.welfert@gmail.com
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Lyon, Francia, 69004
- National reference center for respiratory viruses (Hôpital de la Croix-Rousse, Hospices Civils de Lyon)
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Contacto:
- Alexandre GAYMARD, PharmD, PhD
- Número de teléfono: +33 4 72 07 10 53
- Correo electrónico: alexandre.gaymard@chu-lyon.fr
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Criterios de participación
Criterio de elegibilidad
Criterio de elegibilidad
Edades elegibles para estudiar
- Adulto
- Adulto Mayor
Acepta Voluntarios Saludables
Descripción
Criterios de Elegibilidad *
Criterios de Inclusión * :
- Edad ≥ 18 años
- Haber firmado un consentimiento informado por escrito
- Con signos clínicos de infección respiratoria aguda, o con una presentación clínica de neumonía adquirida en la comunidad aguda, nasofaringitis, angina o laringitis (excepto para pacientes sanos)
Criterios de Exclusión * :
- Voluntarios sanos:
- Edad: < 18 años
- Consumo de alcohol menos de 12 horas
- Personas con comorbilidades como insuficiencia respiratoria crónica, diabetes tipo II, procesos cancerosos, enfermedad hepática crónica, enfermedad renal crónica
- Signos clínicos de infección respiratoria aguda
- Personas que no pueden soplar en los dispositivos de análisis de aire exhalado (de acuerdo con las instrucciones de uso)
- Personas bajo protección legal
- Mujeres embarazadas, mujeres en trabajo de parto o madres lactantes
- Personas privadas de libertad por decisión judicial o administrativa
- Personas bajo atención psiquiátrica
- Personas ingresadas en una institución de salud o social para fines distintos a la investigación
- Adultos bajo protección legal (tutela, curatela)
- Personas no afiliadas a un régimen de seguridad social o beneficiarias de un régimen similar
- Pacientes con síntomas respiratorios
- Edad: < 18 años
- Pacientes cuyos síntomas han estado presentes por más de 7 días
- Personas incapaces de soplar en el dispositivo para análisis de aliento (de acuerdo con las instrucciones de operación)
- Pacientes que padecen fibrosis quística
- Pacientes con insuficiencia respiratoria crónica grave que requieren oxigenoterapia a largo plazo o VNI (ventilación no invasiva), excluyendo CPAP (Presión Positiva Continua en las Vías Aéreas) para apnea del sueño
- Pacientes bajo protección legal
- Mujeres embarazadas, mujeres en trabajo de parto o madres lactantes
- Personas privadas de libertad por decisión judicial o administrativa
- Personas bajo atención psiquiátrica
- Personas ingresadas en una institución de salud o social para fines distintos a la investigación
- Adultos bajo protección legal (tutela, curatela)
- Personas no afiliadas a un régimen de seguridad social o beneficiarias de un régimen similar
Plan de estudios
¿Cómo está diseñado el estudio?
Detalles de diseño
- Propósito principal: Diagnóstico
- Asignación: No aleatorizado
- Modelo Intervencionista: Asignación paralela
- Enmascaramiento: Ninguno (etiqueta abierta)
Número de brazos
Armas e Intervenciones
Grupo de participantes/brazoGrupo de participantes/brazo |
Intervención / TratamientoIntervención / Tratamiento |
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Experimental: Infección respiratoria bacteriana
Para clasificar a los pacientes, un comité de adjudicación basará su decisión en una serie de factores clínicos y biológicos:
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La recogida y análisis del aire exhalado para la detección de COV es un procedimiento no invasivo e indoloro que se llevará a cabo en línea y se resumirá de la siguiente manera: . El aire exhalado del paciente se recoge directamente en el analizador utilizando boquillas desechables. 2. Análisis químico en tiempo real del aire exhalado durante unos segundos (duración de la respiración) utilizando PTR-TOF-MS. 3. Procesamiento de datos brutos para establecer la composición química de los COV. 4. Análisis estadístico de todos los datos generados para identificar perfiles específicos de COV. Los resultados se compararán con el procedimiento de diagnóstico estándar y se vincularán con la exploración inmunológica, metabólica y del microbioma. |
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Experimental: Infección respiratoria viral
Para clasificar a los pacientes, un comité de adjudicación basará su decisión en una serie de factores clínicos y biológicos:
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La recogida y análisis del aire exhalado para la detección de COV es un procedimiento no invasivo e indoloro que se llevará a cabo en línea y se resumirá de la siguiente manera: . El aire exhalado del paciente se recoge directamente en el analizador utilizando boquillas desechables. 2. Análisis químico en tiempo real del aire exhalado durante unos segundos (duración de la respiración) utilizando PTR-TOF-MS. 3. Procesamiento de datos brutos para establecer la composición química de los COV. 4. Análisis estadístico de todos los datos generados para identificar perfiles específicos de COV. Los resultados se compararán con el procedimiento de diagnóstico estándar y se vincularán con la exploración inmunológica, metabólica y del microbioma. |
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Experimental: Infección respiratoria indeterminada
Todos los pacientes que cumplieron los criterios de inclusión y no pudieron ser clasificados en los grupos 1 o 2 por un comité de adjudicación.
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La recogida y análisis del aire exhalado para la detección de COV es un procedimiento no invasivo e indoloro que se llevará a cabo en línea y se resumirá de la siguiente manera: . El aire exhalado del paciente se recoge directamente en el analizador utilizando boquillas desechables. 2. Análisis químico en tiempo real del aire exhalado durante unos segundos (duración de la respiración) utilizando PTR-TOF-MS. 3. Procesamiento de datos brutos para establecer la composición química de los COV. 4. Análisis estadístico de todos los datos generados para identificar perfiles específicos de COV. Los resultados se compararán con el procedimiento de diagnóstico estándar y se vincularán con la exploración inmunológica, metabólica y del microbioma. |
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Comparador de placebos: Pacientes sanos
El grupo de voluntarios sanos, que sirve como grupo de control, estará compuesto por sujetos adultos sin síntomas respiratorios ni patología aguda o crónica conocida en el momento de la inclusión.
Se les tomarán muestras utilizando los mismos métodos que los otros grupos para permitir una comparación fiable de las firmas metabólicas obtenidas.
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La recogida y análisis del aire exhalado para la detección de COV es un procedimiento no invasivo e indoloro que se llevará a cabo en línea y se resumirá de la siguiente manera: . El aire exhalado del paciente se recoge directamente en el analizador utilizando boquillas desechables. 2. Análisis químico en tiempo real del aire exhalado durante unos segundos (duración de la respiración) utilizando PTR-TOF-MS. 3. Procesamiento de datos brutos para establecer la composición química de los COV. 4. Análisis estadístico de todos los datos generados para identificar perfiles específicos de COV. Los resultados se compararán con el procedimiento de diagnóstico estándar y se vincularán con la exploración inmunológica, metabólica y del microbioma. |
¿Qué mide el estudio?
Medidas de resultado primarias
Medidas de resultado primarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Comparación y diferenciación entre pacientes que presentan síntomas de infección respiratoria aguda (IRA) y un grupo control de sujetos sanos
Periodo de tiempo: DÍA 1
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La prueba tendrá como objetivo diferenciar a los pacientes con uno de los síntomas de infección respiratoria aguda del grupo de control de pacientes sanos.
El rendimiento general de la prueba se evaluará en varios modelos, basándose en el área bajo la curva ROC (AUC) calculada a partir de las predicciones del modelo.
Los AUC predichos se compararán con un AUC esperado de 0,7 mediante bootstrapping.
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DÍA 1
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Medidas de resultado secundarias
Medidas de resultado secundarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
|---|---|---|
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Validación de los análisis descriptivos de la prueba de aire exhalado basados en parámetros diagnósticos agregados en comparación con los del estándar biológico de referencia actual para la infección respiratoria.
Periodo de tiempo: DÍA 1
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Evaluar el rendimiento (igual que el objetivo principal) del análisis químico del aire exhalado para diferenciar entre tres grupos de participantes: aquellos con una infección respiratoria causada por un virus, aquellos con una infección respiratoria causada por bacterias y sujetos sanos.
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DÍA 1
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Descripción de la composición del aliento basada en el área bajo cada pico del aire exhalado según seis niveles de clasificación
Periodo de tiempo: DÍA 1
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Evaluar el rendimiento del análisis químico del aire exhalado para diferenciar entre los siguientes seis grupos de pacientes:
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DÍA 1
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Descripción de la composición del aliento basada en el AUC de cada pico
Periodo de tiempo: DÍA 1
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Analizar y describir la composición del aire exhalado de los pacientes según la carga viral (influenza y SARS-CoV-2) o bacteriana (Legionella), con el fin de identificar biomarcadores cuya excreción se correlacione con la carga viral y bacteriana.
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DÍA 1
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Descripción de la composición del aliento basada en el AUC de cada pico
Periodo de tiempo: DÍA 1
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Analizar y describir la composición del aire exhalado de los pacientes en función de la presencia de coinfección, con el fin de definir biomarcadores cuya excreción esté asociada a estas coinfecciones.
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DÍA 1
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Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Patrocinador
Investigadores
Investigadores
- Investigador principal: Alexandre GAYMARD, MD, Centre National de Référence des virus des infections respiratoires Laboratoire de virologie Institut des Agents Infectieux
Fechas de registro del estudio
Fechas importantes del estudio
Inicio del estudio (Estimado)
Inicio del estudio
Finalización primaria (Estimado)
Finalización primaria
Finalización del estudio (Estimado)
Finalización del estudio
Fechas de registro del estudio
Enviado por primera vez
Enviado por primera vez
Primero enviado que cumplió con los criterios de control de calidad
Primero enviado que cumplió con los criterios de control de calidad
Publicado por primera vez (Estimado)
Publicado por primera vez
Actualizaciones de registros de estudio
Última actualización publicada (Estimado)
Última actualización publicada
Última actualización enviada que cumplió con los criterios de control de calidad
Última actualización enviada que cumplió con los criterios de control de calidad
Última verificación
Última verificación
Más información
Términos relacionados con este estudio
Términos MeSH relevantes adicionales
Otros números de identificación del estudio
Otros números de identificación del estudio
- 69HCL25-0599
- 2025-A01542-47 (Otro identificador: ID-RCB)
Plan de datos de participantes individuales (IPD)
¿Planea compartir datos de participantes individuales (IPD)?
Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio
Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.
Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.
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