Análisis del líquido articular de la rodilla humana mediante técnicas metabonómicas, genómicas y tribológicas
Buscando biomarcadores en líquido articular humano mediante análisis metabonómico, microbiómico y tribológico
Hacer el diagnóstico que subyace a una articulación dolorosa e hinchada actualmente implica aspiración seguida de numerosas pruebas de laboratorio microbiológicas y bioquímicas. Esto puede ser costoso, llevar mucho tiempo y, en el caso de una articulación muy inflamada, conducir a una hospitalización prolongada. Existe una necesidad insatisfecha de proporcionar una prueba similar a una tira reactiva rápida, fácil y fiable para analizar el líquido articular en el entorno de la comunidad, la clínica o el departamento de urgencias.
El objetivo de los investigadores es utilizar técnicas metabonómicas bien establecidas para:
- Analizar fluidos de pacientes con articulaciones inflamadas
- Identificar biomarcadores potenciales de causas inflamatorias, infecciosas y artrósicas de inflamación articular
- Correlacione esto con las propiedades de lubricación y desgaste del fluido. El objetivo a largo plazo es desarrollar pruebas de diagnóstico no invasivas, rentables y que ahorren tiempo para mejorar el tratamiento de una articulación inflamada. El centro de investigación biomédica de Imperial proporciona un entorno clínico y científico único e incomparable para llevar a cabo esta investigación. La división de Medicina Computacional y de Sistemas del Imperial College tiene una reputación internacional en metabolómica y esto, junto con el alto volumen de pacientes con articulaciones inflamadas tratados en el Imperial National Health Service Trust (c1000/año), asegura que el estudio puede llevarse a cabo en un entorno conducente al éxito.
Descripción general del estudio
Estado
Condiciones
Descripción detallada
Las articulaciones inflamadas representan un desafío diagnóstico. Los posibles diagnósticos incluyen: osteoartritis, gota, enfermedad reumatológica o infección. Los métodos de diagnóstico se limitan a la microscopía, la microbiología y el análisis de trazas. Estos métodos pueden ser lentos, lentos, costosos y, a menudo, no concluyentes.
La osteoartritis varía en la gravedad de cualquier respuesta inflamatoria y los síntomas posteriores. Hasta la fecha no se ha establecido ningún vínculo molecular para explicar esta ambigüedad. Estudios previos identificaron metabolitos de la respuesta inflamatoria, pero no lograron investigar ninguna correlación con los síntomas o la respuesta a las inyecciones dirigidas.
Las infecciones microbianas de las articulaciones son destructivas. Por lo general, lleva de 2 a 3 días identificar un organismo causal y confirmar el diagnóstico. Estudios recientes sugieren una colonización bacteriana de bajo nivel dentro de las articulaciones. El objetivo de los investigadores es analizar el líquido articular en busca de colonización bacteriana mediante el enriquecimiento y la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) 16S y luego correlacionar los resultados con el perfil metabólico. Además, los investigadores pretenden buscar metabolitos indicativos de la presencia de una biopelícula que, si está presente, limita gravemente las opciones de tratamiento.
La metabolómica es la medida cuantitativa de la respuesta multiparamétrica dinámica de un sistema vivo a estímulos fisiopatológicos o modificación genética. Esto proporciona un perfil metabólico global a pesar de una muestra biológica compleja y ha demostrado ser útil en muchos campos.
Nuestras hipótesis son:
- Cada patología tendrá un perfil metabólico único
- La osteoartritis inflamatoria contendrá un perfil metabólico diferente y potencialmente biomarcadores para el tratamiento y/o la respuesta.
- Específicamente, la presencia y detección de subtipos de organismos y biomarcadores de biopelículas.
- Estos perfiles se pueden caracterizar mediante análisis de sangre, orina y líquido articular.
- Estos datos se pueden utilizar para generar pruebas de diagnóstico que ayudarán en el tratamiento de una articulación inflamada.
- Habrá una correlación entre el perfil metabólico y las propiedades lubricantes del líquido articular, que se puede utilizar en futuras estrategias de ingeniería para controlar la osteoartritis.
1. Analizar el líquido articular de las articulaciones osteoartríticas para identificar posibles biomarcadores de la enfermedad y comprender mejor las vías de destrucción del cartílago 2. Evaluar las variaciones de la población en la composición del líquido articular mediante metabolómica y si esta composición se correlaciona con la artropatía de las articulaciones 3. Estudiar la propiedades de lubricación y desgaste del líquido articular y comprender cómo el perfil metabólico influye en la lubricación y, posteriormente, en el desgaste articular.
4. Estudiar el líquido articular utilizando la metabolómica para identificar biomarcadores de colonización bacteriana junto con la reacción en cadena de la polimerasa microbiana 16S y la secuenciación genómica.
Línea de tiempo del proyecto:
Las fases del proyecto serán las siguientes:
Investigación completa, sitio y aprobación ética: la ética provisional ya está otorgada. No se esperan obstáculos para la investigación y la aprobación del sitio y esto debería lograrse poco tiempo después. (éxito = aprobación ética) Esperado junio de 2015
Recolección de muestras: los investigadores tienen como objetivo reclutar 150 pacientes para el estudio capturando una estimación conservadora de 10 por semana. Todos los pacientes ortopédicos serán objetivo. Se espera que la mayoría sean reclutados de los teatros electivos. (éxito = 150 pts reclutados) Junio - Septiembre 2015 (en adelante)
Desarrollo de métodos de análisis metabolómico: establecimiento de la metodología de resonancia magnética nuclear (RMN) para el perfil metabólico del líquido sinovial como matriz de muestra. Desarrollo de métodos de espectroscopia de masas de cromatografía líquida (LCMS) metodología específica y no específica para el líquido sinovial (éxito = lograr una metodología robusta y sensible) Octubre de 2015
Tribología del Fluido Articular: Análisis de las propiedades lubricantes del fluido articular (éxito = 150 muestras ensayadas) Octubre - Diciembre 2015
Análisis metabolómico: con el fin de obtener los máximos resultados, los investigadores pretenden analizar mediante la detección mediante RMN con análisis LCMS dirigidos y no dirigidos. Con aproximadamente 150 pacientes y, por lo tanto, 450 muestras de fluidos corporales, los investigadores estiman un tiempo de análisis de 6 meses (éxito = perfil metabólico y análisis dirigido) noviembre - abril de 2016
Análisis Genético Microbiano: PCR y secuenciación del contenido genético microbiano del líquido articular (éxito = finalización en 150 muestras) Abril - Junio 2016
Recopilación de resultados, Análisis y Reporting: Preparación de resultados para envío a revista con factor de impacto >10. (éxito = aceptación editorial del manuscrito) Julio - Octubre 2016
Tipo de estudio
Inscripción (Actual)
Contactos y Ubicaciones
Ubicaciones de estudio
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London, Reino Unido, W2 1NY
- Imperial College NHS Trust
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Criterios de participación
Criterio de elegibilidad
Edades elegibles para estudiar
Acepta Voluntarios Saludables
Géneros elegibles para el estudio
Método de muestreo
Población de estudio
Descripción
Criterios de inclusión:
Los pacientes serán reclutados en varios escenarios.
- Cualquiera que reciba un aspirado diagnóstico de articulación.
- Pacientes sometidos a artroscopia articular
- Pacientes sometidos a reemplazo articular
- Pacientes sometidos a cirugía de revisión de prótesis articular
Criterio de exclusión:
- Ningún paciente menor de 16 años o mayor de 80 años será ingresado al estudio.
- Cualquier paciente mujer que esté embarazada será excluida.
- Se excluirá a cualquier paciente medicado con anticoagulantes.
Plan de estudios
¿Cómo está diseñado el estudio?
Detalles de diseño
Cohortes e Intervenciones
Grupo / Cohorte |
Intervención / Tratamiento |
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Artritis septica
Pacientes con sospecha de artritis séptica
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Muestreo procedimental de la articulación con fines de diagnóstico
Lavado de procedimiento con fines de tratamiento
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Osteoartritis
Pacientes con artrosis sometidos a una intervención
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Muestreo procedimental de la articulación con fines de diagnóstico
Lavado de procedimiento con fines de tratamiento
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Revisión conjunta
Pacientes que tienen una prótesis articular in situ
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Muestreo procedimental de la articulación con fines de diagnóstico
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¿Qué mide el estudio?
Medidas de resultado primarias
Medida de resultado |
Periodo de tiempo |
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Perfil metabólico de los tres fluidos corporales en más de 100 pacientes
Periodo de tiempo: 14 meses
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14 meses
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Medidas de resultado secundarias
Medida de resultado |
Periodo de tiempo |
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Perfil de ADN de 100 muestras de líquido articular para el ensayo del microbioma
Periodo de tiempo: 14 meses
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14 meses
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Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Investigadores
- Investigador principal: Chinmay Gupte, MBBChir, Imperial College London
Fechas de registro del estudio
Fechas importantes del estudio
Inicio del estudio (ACTUAL)
Finalización primaria (ANTICIPADO)
Finalización del estudio (ANTICIPADO)
Fechas de registro del estudio
Enviado por primera vez
Primero enviado que cumplió con los criterios de control de calidad
Publicado por primera vez (ESTIMAR)
Actualizaciones de registros de estudio
Última actualización publicada (ACTUAL)
Última actualización enviada que cumplió con los criterios de control de calidad
Última verificación
Más información
Términos relacionados con este estudio
Palabras clave
Términos MeSH relevantes adicionales
Otros números de identificación del estudio
- 15/LO/0388
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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