Estudio de evaluación longitudinal del fenotipado metabólico quirúrgico (SaMPLE)

Una perspectiva de sistemas puede mejorar la toma de decisiones quirúrgicas tanto antes como después de la cirugía en tiempo real. Específicamente, planteamos la hipótesis de que puede proporcionar información de diagnóstico y pronóstico de importancia que es más precisa que los enfoques bioquímicos actuales. Esto se debe a que explica importantes influencias ambientales en el resultado quirúrgico, como la farmacoterapia y la microbiota intestinal.

La hipótesis secundaria es que este enfoque puede proporcionar información molecular en tiempo real al operador durante la cirugía sobre el tipo de tejido y la patología.

Por lo tanto, este trabajo deberá estudiar a los pacientes que se someten a cirugía en una variedad de condiciones y estados diferentes, y mediante diferentes tipos de intervención quirúrgica. Se sabe que los pacientes con cáncer, por ejemplo, tienen requisitos metabólicos bastante diferentes a los que no lo tienen. Esto tiene implicaciones significativas para el desarrollo de estrategias de manejo personalizadas para pacientes con cáncer sometidos a cirugía. Es esencial que este estudio demuestre definitivamente que la tecnología es capaz de hacer una descripción entre pacientes con estados de enfermedad significativamente diferentes y también que puede diferenciar esto del tipo y la magnitud del procedimiento quirúrgico que se realiza y el momento de la cirugía. Por lo tanto, este trabajo involucrará una cohorte heterogénea de pacientes.

Diseño del estudio:

Este estudio estará sujeto a las estructuras de gobierno de investigación proporcionadas internamente dentro del departamento de Biocirugía y Tecnología Quirúrgica en conjunto con la sección de Medicina Biomolecular para el uso seguro de muestras y maquinaria. También contará con un comité directivo clínico para evaluar el progreso, los resultados clínicos, la seguridad y la finalización oportuna del trabajo.

Se reclutarán dos grupos clínicos separados para este ensayo. Los primeros serán aquellos pacientes sometidos a procedimientos electivos, los segundos serán aquellos sometidos a procedimientos de emergencia. Cada uno de estos grupos contendrá subcategorías de condiciones clínicas, sobre las cuales se centrará el estudio.

Cirugía electiva (n=200):

A. Pacientes con cáncer. Esto incluirá pacientes con malignidad del tracto gastrointestinal y colorrectal (incluidos los extirpados mediante microcirugía), cáncer de mama o tumores sólidos de riñón.

B. Pacientes con enfermedades benignas del intestino que requieren cirugía, p. enfermedad inflamatoria intestinal C. Afecciones quirúrgicas benignas, generalmente operadas en un entorno de cirugía ambulatoria. Estos serán específicamente del árbol biliar (cálculos biliares) y de la pared abdominal anterior (p. Cirugia de hernia)

Los pacientes serán reclutados si son vistos bajo la regla de espera de 'dos ​​semanas' con sospecha de cáncer para los equipos de cirugía general, cirugía gastrointestinal superior, cirugía de mama y urología en el hospital St. Mary's en el ámbito ambulatorio.

Los pacientes que asisten a cirugía electiva para pacientes hospitalizados bajo los equipos de cirugía general, GI superior o de mama en el hospital St. Mary's, Londres, serán reclutados en la clínica previa a la admisión.

Cirugía aguda (n=200)

Los pacientes que se presenten a Accidentes y emergencias bajo el cuidado del equipo de guardia de cirugía general serán reclutados en este grupo de estudio. Este grupo de estudio tendrá los siguientes subgrupos:

A. Dolor abdominal agudo, según la autorización ética previa B. Pacientes con sepsis aguda que se piensa que es de origen quirúrgico. C. Pacientes que sufren un traumatismo importante con una puntuación de gravedad de la lesión de >15, lesiones múltiples, que requieren cirugía o que tienen >1 sistema de órganos que falla o que son admitidos en el departamento de cuidados intensivos.

Criterio de exclusión:

Todos los pacientes menores de 18 años. Todos los pacientes que estén embarazadas. Los pacientes que reciban Soporte Vital Avanzado mediante reanimación cardiopulmonar a su llegada al hospital.

Pacientes con cáncer avanzado solo aptos para cuidados paliativos en el momento de la presentación al equipo clínico.

Pacientes que presentan por primera vez otras neoplasias malignas conocidas para las que están recibiendo tratamiento, p. Cáncer de próstata Pacientes ya reclutados en otros estudios clínicos.

Este estudio se dividirá en dos fases separadas:

Trabajo preclínico:

El trabajo preclínico para el análisis de biofluidos en admisiones quirúrgicas electivas y agudas ya se ha realizado en estudios con animales y humanos en Magic Angle Spinning (MAS)-1H NMR (también conocido como NMR de estado sólido ya que el tejido no requiere preparación), MS y Ionización por desorción láser asistida por matriz (MALDI)-MS. Las muestras de estudios previos obtenidos bajo autorización ética se analizarán utilizando estas técnicas para la optimización metodológica. Esto implicará la elaboración de perfiles metabonómicos y metagenómicos de muestras de cáncer colorrectal (Ethics Ref: 07/H0712/112 y 06/Q0403/16) y de muestras tomadas de pacientes con pancreatitis aguda y abdomen agudo (Ethics Ref: 05/Q0403/201) .

No esencial (es decir, El tejido benigno o normal desde el punto de vista patológico) extirpado y debido a la incineración tomado de pacientes que hayan dado su consentimiento durante la cirugía de rutina se recolectará para su análisis mediante: Espectrometría de masas de columnas de humo recolectadas de una variedad de dispositivos de electrocauterización. Esto permitirá la optimización de los protocolos de MS y definirá los parámetros químicos para el tejido normal y para varios tipos de tejido.

b. El tejido maligno extirpado de cánceres de mama, colon y GI superior se probará para determinar su capacidad para detectar enfermedades normales y malignas mediante el uso del bisturí inteligente ex vivo. Esto se realizará bajo la guía de histopatólogos y no interferirá con la estadificación patológica o el tratamiento de los cánceres.

El desarrollo de software de traducción para la interpretación analítica de metadatos bioquímicos complejos por parte de personal no científico se desarrollará utilizando estos datos. Este trabajo utilizará las bases de datos clínicas actuales de cuidados intensivos.

Trabajo clínico:

El objetivo es que la tecnología sea fácilmente aplicable a los pacientes que se someten a cirugía dentro del NHS. Por lo tanto, los pacientes serán reclutados de dos vías quirúrgicas:

Atención aguda: Reclutamiento de pacientes

Los pacientes serán reclutados mientras estén en Accidentes y Emergencias. Solo los pacientes admitidos a través de esta vía serán elegibles para la inclusión en el estudio. A los pacientes se les proporcionará una hoja de información y se dejará al paciente durante 30 minutos para considerar el estudio. El consentimiento se tomará en privado, por una persona adecuadamente calificada y entrenada. Cuando se dé su consentimiento, se les pedirá a los pacientes que completen un cuestionario para proporcionar antecedentes médicos y quirúrgicos, e información metabólica que podría influir en los resultados.

No será posible obtener el consentimiento en algunos casos, ya que los pacientes pueden estar inconscientes o no poder dar su consentimiento debido a una lesión. En estos casos se tomarán muestras y cuando el paciente adquiera conciencia y capacidad se tomará el consentimiento formal. Si en esta etapa el paciente manifiesta que no desea ser incluido en el estudio, sus muestras serán retiradas. En caso de fallecimiento de un paciente, las muestras se incluirán en el estudio. Esto se debe a que la capacidad de estas pruebas para predecir la mortalidad es un punto final primario.

Atención electiva: Reclutamiento de pacientes

Los pacientes serán reclutados en el entorno ambulatorio siempre que sea posible para garantizar que tengan el tiempo adecuado para incorporar la información clínica y dar su consentimiento. Tomaremos muestras de los pacientes en su ingreso al hospital para recibir tratamiento después de que se haya tomado la decisión de la cirugía.

Coleccion de muestra:

Las muestras se recogerán en puntos de tiempo establecidos durante el viaje del paciente en ambos casos. Las muestras se obtendrán al mismo tiempo que las investigaciones clínicas estándar para minimizar la incomodidad del paciente, y no se tomarán más allá de los tiempos de muestra estándar para evitar investigaciones innecesarias para el paciente. La recolección de muestras se coordinará con el equipo de bioquímica clínica del hospital St. Mary's siempre que sea posible para evitar la toma de muestras innecesaria y lenta.

Antes de la operación:

Recolección de plasma y orina:

1. A su llegada a Accidentes y Emergencias. Cada 24 horas mientras dure su ingreso o hasta la cirugía, alta o tratamiento definido como intervención quirúrgica, radiológica o terapéutica invasiva.

Si el paciente permanece en el hospital para rehabilitación prolongada o terapia no quirúrgica, se tomarán muestras semanalmente hasta el alta.

Muestra de heces

Primera evacuación después de la llegada a A+E. Muestra de preparación preoperatoria y pre intestinal antes de la cirugía. Esto se administrará en la clínica o en la sala.

Recolección de muestras de tejido

Biopsia preoperatoria

En el caso de que los pacientes sean enviados para endoscopia o biopsia de rutina, se tomarán muestras de tejido para análisis metabonómico.

b. Intraoperatorio.

Se realizará un análisis de las columnas de humo por MS para cada caso. Esto no interferirá con la operación estándar y no se le pedirá al cirujano que realice la operación que tome una decisión basada en los datos del experimento. En los casos de resecciones de cáncer, se tomarán muestras de tejido de acuerdo con los principios de la cirugía oncológica. En los casos de cirugía de mama, también se recolectarán y analizarán por RMN los ganglios linfáticos centinela. Durante la cirugía colorrectal, se tomará tejido del mesorrecto para su análisis desde los puntos de recolección estándar y en las resecciones de cáncer GI superior, se aplicarán principios similares para el muestreo. En situaciones agudas o de emergencia, también se tomará tejido de áreas de tejido que se cree que corren riesgo de isquemia (p. sitios de anastomosis donde se va a unir el intestino).

Las heces y los efluentes del intestino delgado se recolectarán en el momento de la cirugía para que también se pueda tener en cuenta el efecto de la cirugía en el ecosistema microbiano intestinal.

C. Post operatorio.

Se tomarán muestras de orina y plasma diariamente después de la operación de acuerdo con la práctica clínica actual durante la primera semana. Siempre que sea posible, no se recolectarán muestras adicionales más allá de las muestreadas por el personal clínico.

También se recolectarán muestras de heces. La primera evacuación intestinal se recogerá después de la cirugía, y luego cada evacuación hasta que se complete la primera semana, y luego semanalmente después de esta.

El primer movimiento del estoma / ileostomía: si se ubica el estoma, se tomarán muestras diarias durante la primera semana.

A continuación, se recogerán muestras semanales hasta el alta.

En caso de que un paciente regrese al quirófano, se reiniciará la secuencia de toma de muestras.

Todos los datos clínicos se registrarán durante la estancia del paciente. Esto se referirá a la información y evaluación preoperatoria cuando sea posible, datos fisiológicos, hallazgos radiológicos, bioquímica clínica, resultado quirúrgico y clínico y duración de la estadía. Esto será anónimo y codificado.

Al recibir el alta, los pacientes volverán a la clínica a las 8 semanas para una evaluación clínica según el análisis de rutina. Se tomarán muestras de orina, sangre y heces en este momento. Los pacientes oncológicos serán seguidos durante cinco años según el protocolo de oncología en St. Mary's Hospital Paddington.