Nanoreologiset biomarkkerit sirppisolutautia (SCD) sairastaville potilaille vs. kontrollipotilaille (muut perustuslailliset punasolutaudit ja terveet henkilöt) (DREPNANO)
Yhden keskuksen pilottitutkimus: Nano-reologiset biomarkkerit sirppisolutautia (SCD) sairastaville potilaille vs. kontrollipotilaat (muut perustuslailliset punasolutaudit ja terveet koehenkilöt)
Lukuisat sairaudet (sirppisolutauti, talassemia, sferosytoosi jne.) johtavat muutoksiin veren reologisissa ominaisuuksissa, erityisesti punasolujen muodonmuutosten muutoksilla. Nämä muutokset johtavat verenkierron komplikaatioihin, joista symbolinen esimerkki on sirppisolukriisi, joka ilmenee mikroverenkierron tukkeumina. Useat kirjoittajat ehdottavat, että erytrosyyttien muodonmuuttuvuus on keskeinen parametri potilaiden diagnosoinnissa ja seurannassa. Lukuisat tutkimukset, erityisesti in vitro, osoittavat, että punasolujen mekaaniset ominaisuudet vaikuttavat merkittävästi sen virtausdynamiikkaan (veren viskositeetti, jakautuminen kapillaariverkostoihin). Lisäksi verisuonten tukkeutumisen erityisongelman osalta jäykimpien punasolujen osuus on tukkeutumisen todennäköisyyden määräävä tekijä enemmän kuin tämän jäykkyyden keskiarvo, joka voi kätkeä suuria eroja.
Ei ole kliinisesti käyttökelpoista testiä potilaan punasolujen hienon reologian muutoksen arvioimiseksi. Toiminnalliset testit, kuten ektasytometria, vaativat raskaita laitteita ja erikoistuneiden biologien ryhmiä; tämä tekniikka on siksi saatavilla vain kolmessa biologisessa vertailukeskuksessa Ranskassa. "Mekaaninen fenotyypitys" näyttää olevan mahdollisesti yksinkertaisempi ja helpommin saavutettavissa oleva tekniikka, ja se on jo osoittanut lupaavia näkymiä muissa nosologisissa olosuhteissa kuin punasolupatologioissa.
Nykyään ei ole olemassa erityistä sirppisoluvaso-okklusiivisen kriisin tai vakavuuden merkkiainetta, joka olisi hyödyllinen patofysiologisen ymmärtämisen, mutta myös kliinisen hoidon kannalta.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Yksityiskohtainen kuvaus
Tämän tutkimuksen tavoitteena on karakterisoida sirppisolujen punasolujen mikrofluidivirtausta ja erytrosyyttien sisäistä viskositeettia sekä tunnistaa spesifiset biologiset fenotyypit tai kliiniset vakavuusprofiilit. Käytetyt tekniikat ovat mikrofluidipiirejä virtauksen tutkimukseen ja molekyyliroottoreita erytrosyyttien sisäisen viskositeetin mittaamiseen käyttäen hapenpoistosyklejä fysiopatologisten tilanteiden mallintamiseen.
Ensimmäinen osa mahdollistaa käytettyjen mikrofluiditekniikoiden (mikrofluidipiiri ja molekyyliroottorit) kalibroinnin, terveiden koehenkilöiden veren (ilman rakenteellista tai hankittua punasolupatologiaa) ja SCD-potilaiden veren testaamisen. Tavoitteena on määritellä tekniikoiden toistettavuus ja herkkyys.
Toinen osa tähtää SCD-potilaiden veren reologisen profiilin määrittämiseen verrattuna verrokkihenkilöiden vereen, toisin sanoen muuhun rakenteelliseen tai hankinnaiseen punasolupatologiaan.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Odotettu)
Yhteystiedot ja paikat
Opiskeluyhteys
- Nimi: Caroline MAKOWSKI, Md
- Puhelinnumero: +33476767640
- Sähköposti: cmakowski@chu-grenoble.fr
Tutki yhteystietojen varmuuskopiointi
- Nimi: Bruna DUCOTTERD, CRA
- Puhelinnumero: +3376767838
- Sähköposti: bducotterd@chu-grenoble.fr
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Sukupuolet, jotka voivat opiskella
Näytteenottomenetelmä
Tutkimusväestö
Kuvaus
Terveiden vapaaehtoisten osallistumiskriteerit:
- Potilaan ikä ≥ 18 vuotta
- Sosiaaliturvan kanssa
- Munuaisten luovutukseen värvätty elävä luovuttaja, jolla on normaali verenkuva
SDC-potilaan mukaanottokriteerit:
- Potilaan ikä ≥ 18 vuotta
- Sosiaaliturvan kanssa
- SCD-potilas, jolla on dokumentoitu fenotyyppi: SS, S°, S+, SC, SLepore, SOrab, SDPundjab, ASantilles... erityishoidolla tai ilman
Sisällyttämiskriteerit potilaalle, jolla on punasolujen perustuslaillinen ei-sirppisolusairaus tai hankinnainen punasolusairaus:
- Potilaan ikä ≥ 18 vuotta
- Sosiaaliturvan kanssa
Jollakin seuraavista ehdoista:
- Potilasta hoidetaan sotilaallisen toiminnan puutteesta johtuvan anemian vuoksi ja ennen oraalista tai suonensisäistä korvaushoitoa
- Potilasta, jota seurataan myeloproliferatiivisen oireyhtymän varalta diagnoosin yhteydessä ja ennen erityistä hoitoa (hemodiluutio tai hydroksikarbamidi tai muu spesifinen hoito)
- Potilas, jolla on muu MCGRE kuin suuri sirppisoluoireyhtymä, riippumatta siitä, saako hän erityishoitoa tai ei
- Hemoglobinopatia: verensiirrosta riippuvaiset tai riippumattomat talassemiat (suuret tai keskiasteiset), vähäiset talassemiat, heterotsygoottinen sirppisoluominaisuus A/S, muut heterotsygoottiset hemoglobiinimuunnelmat (C, E, Lepore...), hyperafiini hemoglobiini
- Kalvon häiriöt (perinnöllinen sferosytoosi)
- Kanalopatiat (stomatosytoosi, johon liittyy kuivuneita tai hyperhydratoituneita erytrosyyttejä, melanesian ovosytoosi...)
- Entsyymipuutteet (G6PD, PK, GPI...)
Poissulkemiskriteerit kaikille potilaille:
- Potilaan ikä < 18 vuotta
- Huoltaja tai vapaus riistetty
- Kielellinen tai lukutaidon tila, joka ei salli tietoista suostumusta, vaikka potilastiedot ovat "helppo lukea ja ymmärtää" -muodossa
Tunnettu HIV, HTLV, kuppa tai positiivinen serologia ja aktiivinen virushepatiitti B tai C.
Muut poissulkemiskriteerit terveille vapaaehtoisille:
- Epänormaali verenkuva tai mahdollinen martiaalipuutos, kun ferritiinipitoisuus on alle 50 µg/l, tai nykyinen hydroksikarbamidihoito tai verensiirto 4 kuukauden sisällä ennen sisällyttämistä.
Muut poissulkemiskriteerit SCD-potilaille:
5) Hydroksikarbamidihoito aloitettiin alle 6 kuukautta sitten. 6) Anemia, jonka hemoglobiinitaso <60g/l, jos sydän- ja hengityselinten patologiaa ei ole, <70g/l raskauden aikana tai jos sydän- ja hengityselinten sairaus voi muuttaa anemian sietokykyä.
Muut poissulkemiskriteerit potilaalle, jolla on punasolujen perustuslaillinen ei-sirppisolusairaus tai hankinnainen punasolusairaus:
5) Anemia, jonka hemoglobiinitaso <60g/l, <70g/l raskauden aikana tai jos sydän- ja hengityselinten sairaus voi muuttaa anemian sietokykyä.
6) Diagnoosi ei ole viimeistelty (käynnissä), tai epävarma nosologinen viitekehys tai diagnostinen vaeltaminen.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Havaintomallit: Case-Control
- Aikanäkymät: Tulevaisuuden
Kohortit ja interventiot
Ryhmä/Kohortti |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Terveitä aiheita
Koehenkilöt, joilla ei ole dokumentoitua hematologista patologiaa (ei perustuslaillista tai hankittua).
Elävien munuaisten luovuttajien rekrytoinnista, Grenoble Alpes University Hospitalin siirtoyksiköstä
|
Verinäytteen otto
|
|
SCD-potilaat
|
Verinäytteen otto
|
|
Hallitse potilaita
Punasolujen perustuslaillinen ei-sirppisolusairaus tai hankinnainen punasolusairaus.
|
Verinäytteen otto
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Punasolujen sisäisen erytrosyyttien viskositeettidispersion ja reologisen profiilin tutkimus
Aikaikkuna: 30 kuukautta
|
Punasolujen sisäisen viskositeettidispersion mittaus molekyyliroottoritekniikalla, punasolujen reologisen profiilin tutkimus mikrofluidikierrossa: virtausnopeuden ja DI-muodonmuutosindeksin mittaus [DI = (L-W)/(L+W)] jokainen punasolu, DI-dispersio kussakin näytteessä, perustilassa ja hapenpoistosykleille altistumisen jälkeen veren SCD-potilailla verrattuna kontrollihenkilöihin.
|
30 kuukautta
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Punasolujen sisäisen erytrosyyttien viskositeettidispersion ja reologisen profiilin tutkimus
Aikaikkuna: 24 kuukautta
|
Punasolujen sisäisen viskositeettidispersion mittaus molekyyliroottoritekniikalla, punasolujen reologisen profiilin tutkimus mikrofluidikierrossa: virtausnopeuden ja DI-muodonmuutosindeksin mittaus [DI = (L-W)/(L+W)] jokainen punasolu, DI-dispersio jokaisessa näytteessä, perustilassa ja hapenpoistosykleille altistumisen jälkeen erilaisissa olosuhteissa: synnynnäiset punasolujen häiriöt, hankitut punasolujen häiriöt ja kliiniset tapahtumat (vasookklusiivinen kriisi, raskaus, infektio).
|
24 kuukautta
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Tutkijat
- Päätutkija: Caroline MAKOWSKI, mD, CHU Grenoble Alpes
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Yleiset julkaisut
- Arlet JB. [A new therapeutic era in sickle cell disease]. Rev Med Interne. 2017 Sep;38(9):569-571. doi: 10.1016/j.revmed.2017.05.006. Epub 2017 Jun 16. No abstract available. French.
- Ataga KI, Kutlar A, Kanter J. Crizanlizumab in Sickle Cell Disease. N Engl J Med. 2017 May 4;376(18):1796. doi: 10.1056/NEJMc1703162. No abstract available.
- Ballas SK, Barton FB, Waclawiw MA, Swerdlow P, Eckman JR, Pegelow CH, Koshy M, Barton BA, Bonds DR. Hydroxyurea and sickle cell anemia: effect on quality of life. Health Qual Life Outcomes. 2006 Aug 31;4:59. doi: 10.1186/1477-7525-4-59.
- Ballas SK. The Evolving Pharmacotherapeutic Landscape for the Treatment of Sickle Cell Disease. Mediterr J Hematol Infect Dis. 2020 Jan 1;12(1):e2020010. doi: 10.4084/MJHID.2020.010. eCollection 2020.
- Baez S, Kaul DK, Nagel RL. Microvascular determinants of blood flow behavior and HbSS erythrocyte plugging in microcirculation. Blood Cells. 1982;8(1):127-37. No abstract available.
- Banerjee R, Nageshwari K, Puniyani RR. The diagnostic relevance of red cell rigidity. Clin Hemorheol Microcirc. 1998 Sep;19(1):21-4.
- Bartolucci P, Brugnara C, Teixeira-Pinto A, Pissard S, Moradkhani K, Jouault H, Galacteros F. Erythrocyte density in sickle cell syndromes is associated with specific clinical manifestations and hemolysis. Blood. 2012 Oct 11;120(15):3136-41. doi: 10.1182/blood-2012-04-424184. Epub 2012 Aug 23. Erratum In: Blood. 2014 Mar 20;123(12):1972.
- Briole A, Podgorski T, Abou B. Molecular rotors as intracellular probes of red blood cell stiffness. Soft Matter. 2021 May 5;17(17):4525-4537. doi: 10.1039/d1sm00321f.
- Connes P, Alexy T, Detterich J, Romana M, Hardy-Dessources MD, Ballas SK. The role of blood rheology in sickle cell disease. Blood Rev. 2016 Mar;30(2):111-8. doi: 10.1016/j.blre.2015.08.005. Epub 2015 Aug 28.
- Du E, Diez-Silva M, Kato GJ, Dao M, Suresh S. Kinetics of sickle cell biorheology and implications for painful vasoocclusive crisis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Feb 3;112(5):1422-7. doi: 10.1073/pnas.1424111112. Epub 2015 Jan 20.
- Faivre M, Renoux C, Bessaa A, Da Costa L, Joly P, Gauthier A, Connes P. Mechanical Signature of Red Blood Cells Flowing Out of a Microfluidic Constriction Is Impacted by Membrane Elasticity, Cell Surface-to-Volume Ratio and Diseases. Front Physiol. 2020 Jun 12;11:576. doi: 10.3389/fphys.2020.00576. eCollection 2020.
- Gladwin MT, Vichinsky E. Pulmonary complications of sickle cell disease. N Engl J Med. 2008 Nov 20;359(21):2254-65. doi: 10.1056/NEJMra0804411. No abstract available.
- Guo Q, Duffy SP, Matthews K, Santoso AT, Scott MD, Ma H. Microfluidic analysis of red blood cell deformability. J Biomech. 2014 Jun 3;47(8):1767-76. doi: 10.1016/j.jbiomech.2014.03.038. Epub 2014 Apr 5.
- Gossett DR, Tse HT, Lee SA, Ying Y, Lindgren AG, Yang OO, Rao J, Clark AT, Di Carlo D. Hydrodynamic stretching of single cells for large population mechanical phenotyping. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 May 15;109(20):7630-5. doi: 10.1073/pnas.1200107109. Epub 2012 Apr 30.
- Hamideh D, Alvarez O. Sickle cell disease related mortality in the United States (1999-2009). Pediatr Blood Cancer. 2013 Sep;60(9):1482-6. doi: 10.1002/pbc.24557. Epub 2013 Apr 23.
- Holmes D, Whyte G, Bailey J, Vergara-Irigaray N, Ekpenyong A, Guck J, Duke T. Separation of blood cells with differing deformability using deterministic lateral displacement(dagger). Interface Focus. 2014 Dec 6;4(6):20140011. doi: 10.1098/rsfs.2014.0011.
- Kaul DK, Fabry ME, Windisch P, Baez S, Nagel RL. Erythrocytes in sickle cell anemia are heterogeneous in their rheological and hemodynamic characteristics. J Clin Invest. 1983 Jul;72(1):22-31. doi: 10.1172/jci110960.
- Kaul DK, Fabry ME. In vivo studies of sickle red blood cells. Microcirculation. 2004 Mar;11(2):153-65.
- Kuimova MK, Yahioglu G, Levitt JA, Suhling K. Molecular rotor measures viscosity of live cells via fluorescence lifetime imaging. J Am Chem Soc. 2008 May 28;130(21):6672-3. doi: 10.1021/ja800570d. Epub 2008 May 6.
- Lanzkron S, Carroll CP, Haywood C Jr. Mortality rates and age at death from sickle cell disease: U.S., 1979-2005. Public Health Rep. 2013 Mar-Apr;128(2):110-6. doi: 10.1177/003335491312800206.
- Lipowsky HH, Cram LE, Justice W, Eppihimer MJ. Effect of erythrocyte deformability on in vivo red cell transit time and hematocrit and their correlation with in vitro filterability. Microvasc Res. 1993 Jul;46(1):43-64. doi: 10.1006/mvre.1993.1034.
- Lu X, Chaudhury A, Higgins JM, Wood DK. Oxygen-dependent flow of sickle trait blood as an in vitro therapeutic benchmark for sickle cell disease treatments. Am J Hematol. 2018 Oct;93(10):1227-1235. doi: 10.1002/ajh.25227. Epub 2018 Aug 21.
- Niihara Y, Miller ST, Kanter J, Lanzkron S, Smith WR, Hsu LL, Gordeuk VR, Viswanathan K, Sarnaik S, Osunkwo I, Guillaume E, Sadanandan S, Sieger L, Lasky JL, Panosyan EH, Blake OA, New TN, Bellevue R, Tran LT, Razon RL, Stark CW, Neumayr LD, Vichinsky EP; Investigators of the Phase 3 Trial of l-Glutamine in Sickle Cell Disease. A Phase 3 Trial of l-Glutamine in Sickle Cell Disease. N Engl J Med. 2018 Jul 19;379(3):226-235. doi: 10.1056/NEJMoa1715971.
- Piel FB, Steinberg MH, Rees DC. Sickle Cell Disease. N Engl J Med. 2017 Apr 20;376(16):1561-1573. doi: 10.1056/NEJMra1510865. No abstract available.
- Ribeil JA, Hacein-Bey-Abina S, Payen E, Magnani A, Semeraro M, Magrin E, Caccavelli L, Neven B, Bourget P, El Nemer W, Bartolucci P, Weber L, Puy H, Meritet JF, Grevent D, Beuzard Y, Chretien S, Lefebvre T, Ross RW, Negre O, Veres G, Sandler L, Soni S, de Montalembert M, Blanche S, Leboulch P, Cavazzana M. Gene Therapy in a Patient with Sickle Cell Disease. N Engl J Med. 2017 Mar 2;376(9):848-855. doi: 10.1056/NEJMoa1609677.
- Tomaiuolo G. Biomechanical properties of red blood cells in health and disease towards microfluidics. Biomicrofluidics. 2014 Sep 17;8(5):051501. doi: 10.1063/1.4895755. eCollection 2014 Sep.
- Telen MJ. Developing new pharmacotherapeutic approaches to treating sickle-cell disease. ISBT Sci Ser. 2017 Feb;12(1):239-247. doi: 10.1111/voxs.12305. Epub 2016 Nov 15.
- Vargas FF, Blackshear GL. Vascular resistance and transit time of sickle red blood cells. Blood Cells. 1982;8(1):139-45.
- Woodcock EM, Girvan P, Eckert J, Lopez-Duarte I, Kubankova M, van Loon JJWA, Brooks NJ, Kuimova MK. Measuring Intracellular Viscosity in Conditions of Hypergravity. Biophys J. 2019 May 21;116(10):1984-1993. doi: 10.1016/j.bpj.2019.03.038. Epub 2019 Apr 8.
- Yaginuma T, Oliveira MS, Lima R, Ishikawa T, Yamaguchi T. Human red blood cell behavior under homogeneous extensional flow in a hyperbolic-shaped microchannel. Biomicrofluidics. 2013 Sep 24;7(5):54110. doi: 10.1063/1.4820414. eCollection 2013.
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Odotettu)
Ensisijainen valmistuminen (Odotettu)
Opintojen valmistuminen (Odotettu)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- 38RC22.0135
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Yhdysvalloissa valmistettu ja sieltä viety tuote
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .