Supplémentation en huile de poisson, nutrigénomique et prévention du cancer colorectal

1. Justification et objectifs spécifiques

Le cancer colorectal (CCR) est le troisième cancer le plus courant et la deuxième cause de mortalité liée au cancer aux États-Unis. Des études animales et humaines ont suggéré que les acides gras polyinsaturés (AGPI) n-3 d'origine marine, l'acide eicosapentanoïque (EPA) et l'acide docosahexanoïque (DHA), ont des propriétés inhibitrices du cancer, tandis qu'à l'inverse, les AGPI n-6 tels que l'acide arachidonique (ARA ) peut favoriser la tumorigenèse. Le mécanisme à l'origine de ces effets opposés est probablement dû aux différences d'activité biologique de leurs produits finaux eicosanoïdes et à leurs effets sur l'inflammation chronique. La prostaglandine E2 (PGE2) est un eicosanoïde pro-inflammatoire qui est produit de manière aberrante dans les adénomes colorectaux et le cancer et est dérivé de l'ARA via la voie de la cyclo-oxygénase. L'EPA est converti par la même voie en prostaglandine E3, qui a 4 à 7 fois moins d'affinité pour le récepteur de la prostaglandine E, est moins inflammatoire et peut même être pro-apoptotique par rapport à la PGE2. En tant que tel, c'est peut-être le rapport de l'ARA à l'EPA et au DHA plutôt que les niveaux absolus d'AGPI n-3 d'origine marine qui contribuent le plus à leurs effets antiprolifératifs et pro-apoptotique.

Cependant, le rapport ARA sur EPA + DHA peut être manipulé par une supplémentation en huile de poisson; les facteurs génétiques peuvent jouer un rôle clé dans la détermination de ce rapport. Des études récentes d'association et d'haplotype à l'échelle du génome ont démontré que jusqu'à 28% de la variance additive des niveaux tissulaires d'ARA s'explique par des variants dans un seul gène, la désaturase d'acide gras 1 (FADS1). FADS1 est l'enzyme limitant la vitesse de conversion de l'acide linoléique (LA), l'AGPI le plus couramment consommé, en ARA, et les homozygotes pour l'allèle T (fréquence de population de 13 %, HapMap -CEU) dans rs174537 ont une désaturase des acides gras plus faible activité et, par la suite, des niveaux tissulaires inférieurs d'ARA. Alors que l'EPA peut être produit in vivo à partir d'acide α-linolénique, chez l'homme, ce processus est extrêmement inefficace et la plupart des EPA au niveau des tissus dérivent directement de la consommation alimentaire de poissons gras. Ainsi, une activité élevée de FAD1 et par la suite des niveaux accrus d'ARA dans les tissus peuvent compenser certains des avantages potentiels d'une supplémentation alimentaire en huile de poisson. À ce jour, aucune étude publiée précédemment n'a étudié comment les variantes génétiques qui influencent l'activité de la désaturase des acides gras pourraient modifier les effets bénéfiques de la supplémentation en huile de poisson.

L'hypothèse des enquêteurs est que les individus ayant une activité inférieure génétiquement déterminée de FADS1 tireront un plus grand bénéfice de la supplémentation en huile de poisson que les individus ayant une activité FADS1 plus élevée en raison de niveaux tissulaires inférieurs d'ARA et par la suite d'un rapport ARA à EPA + DHA plus favorable. Pour tester cette hypothèse, les chercheurs recruteront 150 participants avec des polypes adénomateux récemment identifiés et mèneront un essai contrôlé randomisé factoriel en double aveugle 3 X 2 de 6 mois. Le premier facteur sera le génotype rs174537 (GG, GT et TT) dans le gène FADS1 et le deuxième facteur sera la supplémentation en huile de poisson (huile de poisson versus placebo). Le principal résultat de l'étude sera le changement par rapport à la ligne de base de la prolifération des cellules épithéliales rectales, telle que mesurée par le marquage au Ki-67 et l'apoptose de la crypte rectale, telle que mesurée par TUNEL. Les critères d'évaluation secondaires comprendront l'expression des cellules épithéliales rectales de la COX-2 et de la 15-PGDH, la production cellulaire rectale de PGE2 et PGE3, les concentrations d'acides gras dans les cellules rectales, ainsi que les changements par rapport aux valeurs initiales des biomarqueurs de l'inflammation (protéine C-réactive), les adipokines (leptine, adiponectine) et des marqueurs de sensibilité à l'insuline (HOMA-IR).

Les objectifs spécifiques de cette proposition de recherche sont :

1. déterminer l'efficacité des suppléments d'huile de poisson sur les indices de prolifération des cellules épithéliales rectales et les marqueurs de l'apoptose des cryptes rectales ; et,
2. déterminer l'effet de l'activité de la désaturase des acides gras déterminée génétiquement sur la supplémentation en huile de poisson pour les marqueurs du risque de cancer colorectal.

Les objectifs à long terme des chercheurs sont de déterminer les facteurs génétiques susceptibles d'influencer l'efficacité de la supplémentation en huile de poisson afin de mener un essai plus définitif sur la récidive de l'adénome à l'aide d'AGPI n-3 d'origine marine. Les chercheurs prévoient que l'huile de poisson aura un effet anti-néoplasique et que les individus ayant une faible activité FADS1 auront une réponse plus importante que les individus ayant une activité FADS1 élevée. Cette étude sera la première à étudier la nutrigénomique de la supplémentation en huile de poisson dans la chimioprévention du cancer colorectal et pourrait avoir des implications au-delà de la prévention du cancer, car l'huile de poisson est activement étudiée pour ses effets anti-inflammatoires dans les maladies cardiovasculaires et psychiatriques ainsi que le diabète sucré et le syndrome métabolique.

2. Recrutement et rétention

Les enquêteurs identifieront les participants éligibles en fonction des critères d'inclusion en examinant les données de l'étude et les données des dossiers médicaux recueillies dans le cadre de l'étude sur les polypes colorectaux du Tennessee (TCPS). Les participants toujours éligibles après examen des dossiers recevront par la poste une lettre d'introduction les invitant à participer. Une semaine après l'envoi de la lettre ; un enquêteur qualifié de Vanderbilt Survey Research Shared Resource (SRSR) appellera les participants potentiels pour fournir des informations plus détaillées sur l'étude, répondre aux questions sur l'étude et voir s'ils pourraient être intéressés à participer. À ce moment-là, un rendez-vous sera pris avec le participant pour la visite de référence en personne. Après la visite initiale et l'obtention du consentement éclairé, un enquêteur du SRSR mènera l'enquête de référence et les rappels alimentaires de 24 heures. Lors de la visite de référence, les enquêteurs re-génotyperont rs174535 pour confirmer l'exactitude du processus d'imputation. Cette stratégie permettra aux enquêteurs d'identifier efficacement et avec précision les candidats appropriés pour notre étude.

Les sujets éligibles se présenteront au Vanderbilt General Clinical Research Center (GCRC) pour la visite initiale et les procédures d'étude de base. Les participants qui sont éligibles pour l'étude et fournissent un consentement écrit pour l'inscription auront du sang prélevé ; une biopsie du tissu adipeux effectuée et subit la procédure de base de biopsie de la muqueuse rectale. L'attribution du traitement sera obtenue auprès de la Vanderbilt Investigational Pharmacy par un coordinateur. La première dose du médicament à l'étude sera administrée aux patients lors de la visite initiale et la date et l'heure seront enregistrées. Cette date et cette heure seront considérées comme l'heure de la randomisation.

3. Randomisation

La randomisation sera effectuée selon un schéma de randomisation en blocs permutés stratifié sur les trois génotypes. La randomisation se poursuivra dans ces trois strates avec une taille de bloc d'intervalle d'équilibrage, variant de manière aléatoire en fonction du résultat d'un nombre aléatoire généré par ordinateur. Cela garantit que la proportion cumulée des affectations à chaque traitement sera équilibrée après que chaque bloc d'affectations a été effectué.

4. Procédures d'étude

1. Collecte de données

   Étant donné que l'exposition alimentaire extérieure aux AGPI n-6 et n-3 pourrait éventuellement confondre l'effet de la supplémentation en huile de poisson, les chercheurs effectueront un total de quatre études de rappel alimentaire de 24 heures pour chaque participant au cours de l'étude. Lors de l'inscription, les enquêteurs effectueront deux évaluations diététiques de 24 heures, une le jour de la semaine et une le week-end, car le régime alimentaire des participants peut différer en fonction du jour de la semaine. De plus, les enquêteurs effectueront un rappel alimentaire de 24 heures à la semaine 8 et à la semaine 16. Les chercheurs utiliseront les données recueillies à partir de ces évaluations alimentaires sur 24 heures ainsi que des tables de composition alimentaire standard pour calculer l'exposition alimentaire aux AGPI.

   Les enquêteurs détermineront l'adhésion au médicament à l'étude à chaque visite en personne au cours de l'étude. Les médicaments et les changements de médicaments seront enregistrés lors de ces visites. Les patients qui initient un nouvel AINS au cours de l'étude seront retirés et une visite de sortie sera effectuée. L'adhésion à l'huile de poisson sera également déterminée par l'analyse des acides gras de la membrane phospholipidique RBC effectuée au mois 3 et au mois 6. En outre, pour déterminer si la supplémentation en huile de poisson influence également la concentration membranaire en acides gras au niveau du tissu cible, les chercheurs détermineront le changement de la concentration en acides gras membranaires des phospholipides des cellules épithéliales rectales.

2. Gélules d'huile de poisson

   Les participants affectés à la supplémentation en huile de poisson seront invités à prendre trois gélules de Lovaza® contenant chacune 465 mg d'EPA et 375 mg de DHA par jour ; cela fournira une dose quotidienne totale de 1395 mg d'EPA plus 1125 mg de DHA pour une dose quotidienne totale d'huile de poisson de 2,5 grammes. Les patients prendront un comprimé trois fois par jour avec les repas. Les gélules de Lovaza® sont la seule préparation d'huile de poisson approuvée par la FDA et, à ce titre, la qualité du médicament est contrôlée et assurée. Les capsules d'huile de poisson de qualité pharmacologique ont l'avantage de fournir des concentrations élevées d'AGPI, de faibles niveaux de contaminants, tels que le mercure, et presque aucune odeur de poisson.

3. Gélules placebos

   Les chercheurs utiliseront l'acide oléique comme placebo. La raison de l'utilisation de l'acide oléique est multiple. Premièrement, les capsules d'acide oléique (huile d'olive) ont une texture, une taille, une couleur et une consistance similaires aux capsules d'huile de poisson. Plus important encore, l'acide oléique ne subit pas de conversion en eicosanoïde ou en tout autre produit métaboliquement actif. Cela s'oppose à l'huile de maïs, qui a également été utilisée comme placebo dans les études sur l'huile de poisson, mais qui est principalement de l'acide linoléique et pourrait par la suite augmenter les niveaux tissulaires d'ARA et confondre les résultats de notre étude. L'acide oléique a été utilisé comme placebo dans plusieurs études antérieures sur la supplémentation en huile de poisson et est bien toléré.

4. Visites d'évaluation

Les patients se rendront à la clinique du GCRC au départ (visite initiale), après 3 mois de traitement à l'étude (visite à mi-parcours) et après 6 mois de traitement à l'étude (visite de fin). Le coordinateur de l'étude contactera les participants toutes les 4 semaines au cours de l'étude pour encourager l'adhésion au protocole de l'étude. Lors des visites de 3 et 6 mois, l'observance du traitement sera contrôlée par le nombre de gélules et la mesure des concentrations d'acides gras phospholipidiques dans les érythrocytes. Les événements indésirables seront enregistrés lors de ces visites.

5. Gestion des données et contrôle qualité

Le Vanderbilt GCRC Informatics Core sera utilisé comme emplacement central pour le traitement et l'analyse des données. L'Université Vanderbilt a développé des outils logiciels et une méthodologie de flux de travail pour la collecte et la gestion électroniques des données d'études de recherche. (132) REDCap (Research Electronic Data Capture) est une application sécurisée basée sur le Web qui fournit une interface intuitive permettant aux utilisateurs de saisir à distance des données validées (avec des vérifications automatisées du type et de la plage de données), des pistes d'audit et des rapports sur la manipulation des données, ainsi qu'un système d'exportation mécanisme d'export des données de fin d'études vers des packages statistiques communs.