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- Registre américain des essais cliniques
- Essai clinique NCT05173077
Analyse respiratoire par capteur hybride pour le dépistage du cancer colorectal (HYCOR)
Analyse respiratoire par capteur hybride pour le dépistage du cancer colorectal (HYCOR)
L'objectif de ce projet est de promouvoir le concept de marqueur volatil de l'haleine pour le dépistage du cancer colorectal (CCR) en faisant avancer le développement de l'application d'un nouvel analyseur hybride à cette fin.
Le concept d'analyseur hybride devrait bénéficier de la combinaison des données acquises par les capteurs à oxyde métallique (MOX) et à spectre infrarouge (IR). L'étude actuelle sera la première au monde à aborder ce concept dans la détection du CRC. De plus, les méthodes traditionnelles, en particulier la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS) seront utilisées pour évaluer la pertinence biologique de l'émission de COV par les tissus cancéreux et contribueront à de nouvelles avancées de l'approche de détection hybride.
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Intervention / Traitement
- Dispositif: Prélèvement d'haleine pour la détection des COV
- Autre: Prélèvement d'échantillons de sang
- Test diagnostique: Test du microbiote
- Test diagnostique: Coloscopie
- Autre: Étude de validation secondaire dans les contextes généraux de dépistage du CCR
- Procédure: Identification de COV spécifiques dans le matériel de chirurgie tissulaire CRC
Description détaillée
Pour répondre aux objectifs du projet, quatre objectifs de recherche spécifiques ont été définis :
- Identifier les COV liés au cancer émis par le tissu CRC via la comparaison des COV émis par le tissu cancéreux avec les COV émis par le tissu non cancéreux (matériel de chirurgie ex vivo) par GC-MS.
- Identifier les COV différenciant l'haleine humaine des patients CRC et des témoins (par GC-MS) ainsi que comparer la signature chimique de l'haleine des patients CRC à la signature chimique du tissu cancéreux.
- Évaluer les performances de l'ensemble de capteurs dans l'analyseur hybride et les performances de capteurs particuliers pour détecter le CRC ; développer et valider un modèle mathématique pour la détection du CRC.
- Valider l'analyseur hybride dans des conditions réelles de dépistage du CCR, c'est-à-dire par rapport à l'approche de dépistage du CCR généralement acceptée de détection de sang occulte dans les selles.
- Comparer le microbiome fécal entre le groupe CRC et le contrôle.
Les résultats scientifiques qui seront obtenus au cours du projet actuel devraient élucider l'origine et le métabolisme des biomarqueurs volatils du CRC. Cette réalisation, à son tour, facilitera la mise en œuvre d'un nouveau test de dépistage basé sur le nouvel analyseur hybride dans la pratique médicale.
Identification des modèles de COV par le réseau de capteurs pour les patients atteints de CCR par rapport aux témoins. La réalisation de ces objectifs permettra une compréhension approfondie du contexte physiologique des COV expirés chez les patients atteints de CCR et facilitera le développement de technologies capables d'identifier la maladie et ses précurseurs à partir d'un échantillon d'haleine expirée.
Type d'étude
Inscription (Anticipé)
Contacts et emplacements
Coordonnées de l'étude
- Nom: Linda Mezmale, MD
- Numéro de téléphone: +37129918302
- E-mail: linda.mezmale@lu.lv
Lieux d'étude
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Riga, Lettonie
- Recrutement
- University of Latvia
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Contact:
- Linda Mezmale, MD
- Numéro de téléphone: +37129918302
- E-mail: linda.mezmale@lu.lv
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
Accepte les volontaires sains
Sexes éligibles pour l'étude
Méthode d'échantillonnage
Population étudiée
Groupe de patients cancéreux : les patients atteints d'un adénocarcinome colorectal connu ou suspecté admis dans le principal centre de cancérologie spécialisé en Lettonie à des fins de diagnostic, de prise en charge médicale ou chirurgicale seront recrutés.
Les patients du groupe témoin seront recrutés dans le principal centre d'endoscopie spécialisé (Digestive Diseases Center "GASTRO") en Lettonie.
Population à risque moyen : la population à risque moyen des deux sexes âgée de 40 à 64 ans au moment de l'inclusion sans symptômes alars de cancer gastro-intestinal sera recrutée. Ceux-ci seront invités activement à partir des registres des médecins généralistes ou du registre des services nationaux de santé (l'approbation réglementaire pour cette approche est déjà disponible). Une proportion égale entre les sexes sera ciblée.
La description
Critère d'intégration:
- Individus adultes (>18 ans)
- Après avoir signé le formulaire de consentement
- Volonté de collaborer
Capable de fournir un échantillon d'haleine
- Pour le groupe cancer : l'adénocarcinome colorectal doit être documenté histologiquement (le diagnostic histologique après une chirurgie gastrique est également accepté) ou les patients dont l'adénocarcinome est confirmé au cours de l'étude.
- Pour le groupe non cancéreux : groupe témoin - tout patient ayant des indications médicales pour une coloscopie
Critère d'exclusion:
- Le patient n'a pas signé le formulaire de consentement
- Les patients qui ont eu un nettoyage complet de l'intestin
- Autres tumeurs malignes actives
- Chimiothérapie néoadjuvante, la radiothérapie est actuellement en cours
- Conditions aiguës (chirurgie d'urgence pour le patient)
- Résection de l'intestin grêle dans le passé
- Insuffisance rénale terminale (Insuffisance rénale chronique stade 4)
- Diabète de type I
- Asthme bronchique (actif)
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
Cohortes et interventions
Groupe / Cohorte |
Intervention / Traitement |
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Population à risque moyen
Population à risque moyen des deux sexes âgée de 40 à 64 ans au moment de l'inclusion sans symptômes d'alarme de cancer gastro-intestinal
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Échantillonnage de sérum et de plasma pour la description et la stratification des groupes.
Échantillons fécaux pour les tests de microbiote.
La coloscopie ne sera utilisée qu'en fonction des indications cliniques.
Au total, au moins 1 000 individus relativement en bonne santé âgés de 40 à 64 ans et issus de la population seront recrutés. Des échantillons d'haleine seront collectés en demandant aux sujets de l'étude de respirer dans un analyseur d'haleine hybride. Pour exclure des lésions colorectales importantes, des tests FIT en laboratoire seront proposés au groupe de cohorte de population pour le sang occulte fécal dans les fèces. Des échantillons de sérum et de plasma seront également obtenus pour les avoir à disposition si des tests supplémentaires sont nécessaires. Les personnes dont la valeur du test FIT est supérieure à la valeur seuil (> 10 microg/g de matières fécales) seront invitées à une coloscopie. Les procédures d'analyse des données et les modèles de classification seront testés dans cette population générale et recoupés avec les résultats du FIT et de la coloscopie. |
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Patients atteints de cancer colorectal
Patients atteints d'un cancer colorectal histologiquement confirmé (adénocarcinome)
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L'échantillonnage de l'haleine sera effectué à l'aide d'un dispositif de capteur hybride et/ou d'une analyse GC-MS (en recueillant des échantillons d'haleine dans des tubes adsorbants).
Des exigences strictes pour les sujets seront imposées avant l'échantillonnage de l'haleine afin de standardiser l'échantillonnage de l'haleine et de limiter l'influence des facteurs de confusion.
Échantillonnage de sérum et de plasma pour la description et la stratification des groupes.
Échantillons fécaux pour les tests de microbiote.
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Patients du groupe témoin sans cancer colorectal
Patients sans maladie maligne colorectale selon les données obtenues en coloscopie
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L'échantillonnage de l'haleine sera effectué à l'aide d'un dispositif de capteur hybride et/ou d'une analyse GC-MS (en recueillant des échantillons d'haleine dans des tubes adsorbants).
Des exigences strictes pour les sujets seront imposées avant l'échantillonnage de l'haleine afin de standardiser l'échantillonnage de l'haleine et de limiter l'influence des facteurs de confusion.
Échantillonnage de sérum et de plasma pour la description et la stratification des groupes.
Échantillons fécaux pour les tests de microbiote.
La coloscopie ne sera utilisée qu'en fonction des indications cliniques.
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Patients atteints de cancer colorectal subissant une intervention chirurgicale
Patients atteints d'un cancer colorectal confirmé histologiquement (adénocarcinome) dont la prise en charge chirurgicale est prévue
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Échantillonnage de sérum et de plasma pour la description et la stratification des groupes.
Échantillons fécaux pour les tests de microbiote.
Des échantillons de tissus appariés seront prélevés pendant la chirurgie pour le CCR.
Le matériel tissulaire d'un même patient sera obtenu à partir du tissu cancéreux ainsi qu'à partir de matériel réséqué normal sans infiltration maligne.
Un minimum de 100 mg de chaque tissu par échantillon sera obtenu.
Comparer les émissions de COV dans le matériel de chirurgie tissulaire CRC aux émissions des tissus normaux par GC-MS dans un nombre raisonnable de cas de cancer.
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Patients atteints de polypes subissant une polypectomie
Patients atteints de polypes du côlon qui effectueront une polypectomie
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L'échantillonnage de l'haleine sera effectué à l'aide d'un dispositif de capteur hybride et/ou d'une analyse GC-MS (en recueillant des échantillons d'haleine dans des tubes adsorbants).
Des exigences strictes pour les sujets seront imposées avant l'échantillonnage de l'haleine afin de standardiser l'échantillonnage de l'haleine et de limiter l'influence des facteurs de confusion.
Échantillonnage de sérum et de plasma pour la description et la stratification des groupes.
Échantillons fécaux pour les tests de microbiote.
La coloscopie ne sera utilisée qu'en fonction des indications cliniques.
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Identification des modèles de COV caractéristiques pour la détection du cancer colorectal
Délai: 2 ans après le début du recrutement des patients
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Le modèle de COV caractéristique basé sur l'analyse du capteur et ses indicateurs de performance sera détecté.
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2 ans après le début du recrutement des patients
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Identification chimique spécifique dans l'air expiré
Délai: 2 ans après le début du recrutement des patients
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Identification de chimies spécifiques (analyse GC-MS) provenant du cancer colorectal.
Les volatils seront séparés à l'aide d'une colonne Rt-Q-BOND travaillant dans un flux constant d'hélium.
Le programme de température de la colonne sera optimisé pour la détection des volatils observés.
Le SCAN, sera utilisé pour l'analyse non ciblée et l'identification de composés d'échantillons d'haleine ainsi que pour la quantification d'espèces plus abondantes.
L'intégration des pics sera basée sur les chromatogrammes d'ions extraits.
L'identification des composés se fera en deux étapes.
Le spectre de crête sera vérifié par rapport à la bibliothèque de spectres de masse du NIST.
L'identification NIST sera confirmée en comparant les temps de rétention respectifs avec les temps de rétention obtenus sur la base de mélanges standards préparés à partir de composés purs.
Dans la mesure du possible, les émissions de COV seront quantifiées à l'aide de mélanges d'étalonnage préparés à partir de substances liquides ou gazeuses pures.
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2 ans après le début du recrutement des patients
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Identification des capteurs les plus performants
Délai: 3 ans après le début du recrutement des patients
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Décision sur l'ensemble optimal de capteurs respiratoires qui seront potentiellement inclus dans un analyseur de capteurs pour la détection du CRC.
Analyse comparative entre les performances des différentes performances des capteurs dans l'identification des maladies cibles.
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3 ans après le début du recrutement des patients
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Analyse du microbiote intestinal en relation avec les COV respiratoires
Délai: 3 ans après le début du recrutement des patients
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Analyse du rôle du microbiote fécal dans l'origine des COV dans le souffle expiré.
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3 ans après le début du recrutement des patients
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Autres mesures de résultats
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Analyse des facteurs de confusion
Délai: 3 ans après le début du recrutement des patients
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Le rôle des facteurs de confusion sera abordé pour aborder leur rôle dans l'émission de COV. Des exigences strictes pour les sujets seront imposées avant l'échantillonnage de l'haleine afin de limiter l'influence des facteurs de confusion. Ceux-ci comprendront entre autres ; jeûne nocturne (min 12h), s'abstenir de fumer au moins 2 heures avant le prélèvement, s'abstenir de consommer de l'alcool (1 jour avant le prélèvement), éviter une activité physique excessive 1 heure avant le test et s'abstenir d'utiliser des bonbons à la menthe/gommes à mâcher sur le jour d'épreuve. La portion de fin d'expiration de l'expiration sera recueillie à l'aide d'un échantillonnage tamponné ou contrôlé par le CO2. Les échantillons d'haleine seront pré-concentrés à l'aide des tubes absorbants et stockés à -86℃. Un effort sera fait pour limiter le temps de stockage à 2 mois. Ensuite, les échantillons seront analysés par GC-MS. |
3 ans après le début du recrutement des patients
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Collaborateurs et enquêteurs
Parrainer
Publications et liens utiles
Publications générales
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- Jurs PC, Bakken GA, McClelland HE. Computational methods for the analysis of chemical sensor array data from volatile analytes. Chem Rev. 2000 Jul 12;100(7):2649-78. doi: 10.1021/cr9800964. No abstract available.
- van Keulen KE, Jansen ME, Schrauwen RWM, Kolkman JJ, Siersema PD. Volatile organic compounds in breath can serve as a non-invasive diagnostic biomarker for the detection of advanced adenomas and colorectal cancer. Aliment Pharmacol Ther. 2020 Feb;51(3):334-346. doi: 10.1111/apt.15622. Epub 2019 Dec 20.
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- Sonoda H, Kohnoe S, Yamazato T, Satoh Y, Morizono G, Shikata K, Morita M, Watanabe A, Morita M, Kakeji Y, Inoue F, Maehara Y. Colorectal cancer screening with odour material by canine scent detection. Gut. 2011 Jun;60(6):814-9. doi: 10.1136/gut.2010.218305. Epub 2011 Jan 31.
- Konvalina G, Haick H. Effect of humidity on nanoparticle-based chemiresistors: a comparison between synthetic and real-world samples. ACS Appl Mater Interfaces. 2012 Jan;4(1):317-25. doi: 10.1021/am2013695. Epub 2011 Dec 15.
- Hagemann LT, Ehrle S, Mizaikoff B. Optimizing the Analytical Performance of Substrate-Integrated Hollow Waveguides: Experiment and Simulation. Appl Spectrosc. 2019 Dec;73(12):1451-1460. doi: 10.1177/0003702819867342. Epub 2019 Aug 22.
- Hagemann LT , McCartney MM , Fung AG , Peirano DJ , Davis CE , Mizaikoff B . Portable combination of Fourier transform infrared spectroscopy and differential mobility spectrometry for advanced vapor phase analysis. Analyst. 2018 Nov 19;143(23):5683-5691. doi: 10.1039/c8an01192c.
- Tutuncu E, Nagele M, Becker S, Fischer M, Koeth J, Wolf C, Kostler S, Ribitsch V, Teuber A, Groger M, Kress S, Wepler M, Wachter U, Vogt J, Radermacher P, Mizaikoff B. Advanced Photonic Sensors Based on Interband Cascade Lasers for Real-Time Mouse Breath Analysis. ACS Sens. 2018 Sep 28;3(9):1743-1749. doi: 10.1021/acssensors.8b00477. Epub 2018 Aug 20.
- Glockler J, Jaeschke C, Kocaoz Y, Kokoric V, Tutuncu E, Mitrovics J, Mizaikoff B. iHWG-MOX: A Hybrid Breath Analysis System via the Combination of Substrate-Integrated Hollow Waveguide Infrared Spectroscopy with Metal Oxide Gas Sensors. ACS Sens. 2020 Apr 24;5(4):1033-1039. doi: 10.1021/acssensors.9b02554. Epub 2020 Mar 31.
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- Gasenko E, Leja M, Polaka I, Hegmane A, Murillo R, Bordin D, Link A, Kulju M, Mochalski P, Shani G, Malfertheiner P, Herrero R, Haick H. How do international gastric cancer prevention guidelines influence clinical practice globally? Eur J Cancer Prev. 2020 Sep;29(5):400-407. doi: 10.1097/CEJ.0000000000000580.
- Lawler M, Alsina D, Adams RA, Anderson AS, Brown G, Fearnhead NS, Fenwick SW, Halloran SP, Hochhauser D, Hull MA, Koelzer VH, McNair AGK, Monahan KJ, Nathke I, Norton C, Novelli MR, Steele RJC, Thomas AL, Wilde LM, Wilson RH, Tomlinson I; Bowel Cancer UK Critical Research Gaps in Colorectal Cancer Initiative. Critical research gaps and recommendations to inform research prioritisation for more effective prevention and improved outcomes in colorectal cancer. Gut. 2018 Jan;67(1):179-193. doi: 10.1136/gutjnl-2017-315333.
- Broza YY, Mochalski P, Ruzsanyi V, Amann A, Haick H. Hybrid volatolomics and disease detection. Angew Chem Int Ed Engl. 2015 Sep 14;54(38):11036-48. doi: 10.1002/anie.201500153. Epub 2015 Jul 31.
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (RÉEL)
Achèvement primaire (ANTICIPÉ)
Achèvement de l'étude (ANTICIPÉ)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (RÉEL)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (RÉEL)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Termes MeSH pertinents supplémentaires
- Maladies du système digestif
- Tumeurs
- Tumeurs par site
- Tumeurs gastro-intestinales
- Tumeurs du système digestif
- Maladies gastro-intestinales
- Maladies du côlon
- Maladies intestinales
- Conditions pathologiques, anatomiques
- Tumeurs intestinales
- Maladies rectales
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- Tumeurs colorectales
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Autres numéros d'identification d'étude
- 1.1.1.1/20/A/035
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