Sperimentazione clinica per il trattamento delle ulcere del piede diabetico utilizzando un cerotto a rilascio di ossido nitrico: PATHON

Sfondo

Il diabete mellito (DM) costituisce uno dei più importanti problemi di salute pubblica con un impatto mondiale a causa della sua elevata prevalenza e delle enormi conseguenze sociali ed economiche. Si ritiene che ci siano più di 135 milioni di diabetici e si prevede che questo numero aumenterà a 300 milioni nei prossimi 25 anni (30% nei paesi sviluppati e 70% nei paesi in via di sviluppo) [1;2].

Questa epidemia è correlata a diversi fattori come l'etnia, l'aspettativa di vita più lunga e la transizione epidemiologica e nutrizionale nei paesi in via di sviluppo a causa del processo di urbanizzazione che porta all'obesità e al sedentarismo [3;4]. In Colombia, gli indicatori sanitari di base del 2002 hanno mostrato una prevalenza del 2% di DM. Tuttavia, si ritiene che questi numeri siano sottostimati [5]. Le Ulcere del Piede Diabetico (DFU) sono una delle conseguenze croniche del DM che costituiscono la più importante causa di amputazione non traumatica degli Arti Inferiori (IL), e sono associate ad elevati costi umani, sociali ed economici [6-11]. Si stima che circa il 15% della popolazione diabetica svilupperà una DFU nel corso della vita [12-16].

La DFU è una conseguenza di due delle complicanze croniche più frequenti del DM: la neuropatia periferica e l'insufficienza vascolare [12]. La combinazione di questi fattori in associazione con aggressioni meccaniche estrinseche e intrinseche, come le deformazioni ossee dei piedi, innesca la formazione dell'ulcera. Questa eziopatologia polifattoriale spiega l'approccio multidisciplinare richiesto per questa malattia [17-19].

La diagnosi precoce dei fattori di rischio per DFU può prevenirne la comparsa [20-28]. Ecco perché il monitoraggio delle funzioni neuropatiche, vascolari e muscolo-scheletriche [29], il rafforzamento della cura di sé [30], il controllo dei livelli glicemici e la prevenzione delle lesioni traumatiche del piede [31-34], hanno un impatto positivo sulla la prevenzione di questa patologia.

Il processo di guarigione della ferita coinvolge l'interazione di più gruppi cellulari, molecole della matrice extracellulare e fattori di crescita [35] ed è influenzato dall'insufficienza vascolare, dalla gravità della lesione e dalla presenza di infezione [18;36].

Nei pazienti diabetici sono state descritte disfunzioni del meccanismo immunitario e di guarigione delle ferite [37]. Questa alterazione della risposta immunitaria è caratterizzata da una diminuzione dell'aderenza dei leucociti all'endotelio capillare, danno chemiotattico e una riduzione della capacità delle cellule polimorfonucleate di fagocitare e distruggere i batteri a causa di una minore produzione di ossido nitrico (NO) [38 ;39]. I pazienti diabetici mostrano anche una diminuzione dell'attività dei fibroblasti provocata dall'indisponibilità del glucosio per il metabolismo aerobico, che porta ad una proliferazione inadeguata del tessuto fibroso del collagene [40]. Lo squilibrio in questi processi è stato descritto come la causa principale della comparsa e della persistenza della DFU [41].

Sono state proposte terapie alternative per la DFU, come ingegneria tissutale, fattori di crescita, ossigenoterapia iperbarica [42;43] e ketanserina [44;45]. Sono stati utilizzati anche vari tipi di prodotti per mantenere la ferita asciutta e coperta (idrogel, idrocolloidi, alginati e schiume [46], tuttavia non esiste un trattamento efficace per questa patologia [47;48].

In condizioni normali, NO viene continuamente prodotto [49] ed è strettamente legato a molti processi fisiologici, tra cui la guarigione delle ferite. È stato descritto che l'NO stimola la sintesi del collagene [50], innesca il rilascio di citochine chemiotattiche [51] e ha un importante effetto microbicida interferendo con i processi enzimatici della catena respiratoria mitocondriale batterica [52]. Aumenta anche la permeabilità dei vasi sanguigni [53-56], promuove l'attività angiogenica e stimola il rilascio di fattori di crescita epidermici [57;58].

Vari studi, eseguiti su modelli murini, hanno dimostrato il ruolo dell'NO nel processo di guarigione. I livelli dei prodotti metabolici finali da NO (nitriti e nitrati) aumentano nei primi due giorni più che successivamente nel liquido recuperato dalle spugne precedentemente poste nel tessuto sottocutaneo delle ferite dei soggetti sani [59], aumento che non si osserva nei soggetti diabetici [60], suggerendo una compromissione della produzione cutanea di NO nei soggetti diabetici. L'uso topico di NO accelera il processo di guarigione delle ferite escissionali mentre gli inibitori di NO aumentano il tempo di guarigione di queste lesioni [61;62]. L'uso di donatori di NO colloidale in soggetti diabetici mostra un'adeguata granulazione e chiusura delle ferite [63;64].

La nostra esperienza nel trattamento della leishmaniosi cutanea con s-nitroso-N-acetilpenicillamina (SNAP), un donatore di NO, mostra un effetto benefico senza eventi avversi [65]. Inoltre, è in corso uno studio clinico per studiare l'efficacia di un cerotto a rilascio controllato di NO nel trattamento della leishmaniosi cutanea [66]. Attualmente, non ci sono studi che utilizzano donatori topici di NO negli esseri umani con ulcere diabetiche. Sebbene l'uso di donatori di NO in volontari sani abbia mostrato un adeguato tasso di diffusione di NO nel derma e un aumento del flusso sanguigno microcapillare [67], questo metodo ha dimostrato di non essere efficace a causa della breve emivita e della durata del rilascio di NO [68].

Questa difficoltà nel controllare la stabilità e il rilascio di NO ha portato allo sviluppo di una nuova patch di rilascio di NO (NOP). Questo dispositivo, prodotto con la tecnica dell'elettrospinning [69], è un cerotto transdermico polimerico multistrato in cui i componenti principali sono stabilizzati e incapsulati in nanofibre che garantiscono un rilascio costante di NO dopo la sua idratazione.

Poiché è ben noto che il sistema genera NO quasi immediatamente, gli ioni nitrito sono legati a una resina a scambio ionico (DOWEX®) per stabilizzarli, consentendo un rilascio costante di 3,5 µmol di NO per 12 ore [69] o più a seconda al dosaggio. Questo dispositivo è stato testato dal nostro gruppo per il trattamento della leishmaniosi cutanea ottenendo risultati incoraggianti nel processo di guarigione senza riportare eventi avversi gravi [70]. Poiché non esiste un trattamento specifico efficace per DFU, il nostro gruppo si propone di indagare l'uso topico di NOP, elaborato con la tecnica dell'elettrospinning, per il trattamento di DFU.

Obiettivi

Obiettivo generale

Valutare l'efficacia e la sicurezza di NOP per il trattamento della DFU.

Obiettivi specifici

1. Per valutare il processo di guarigione di DFU utilizzando un NOP rispetto al placebo.
2. Valutare il processo di guarigione delle DFU infette utilizzando un NOP rispetto al placebo.
3. Identificare gli eventi avversi associati all'applicazione del NOP.

Progetto

Studio clinico in doppio cieco, randomizzato, controllato con placebo.

Misura di prova

Il campione è stato calcolato secondo la formula dell'arcoseno considerando una potenza dell'80% e un errore di tipo I di 0,05. Assegnando un tasso di successo del 30% nel gruppo di controllo e del 60% nel gruppo attivo, saranno necessari 95 partecipanti. Dopo l'aggiustamento per un tasso di perdita del 5%, il numero totale di pazienti che devono essere reclutati è 100 (50 pazienti per gruppo).

Popolazione

La popolazione sarà composta da pazienti con diagnosi confermata di DM di tipo 1 o 2 che presentano DFU, soddisfano i criteri di inclusione e non presentano alcun criterio che possa escluderli.

Criterio di inclusione:

1. Uomini e donne dai 18 anni in su.
2. Capacità di assistere alle visite presso il sito di ricerca.
3. Diagnosi confermata di DM di tipo 1 o 2 secondo le linee guida dell'American Diabetes Association (ADA).
4. Presenza di 1 o più DFU, meno di 15 cm nel suo diametro maggiore, con un punteggio della Texas University ≤2.
5. Trattamento farmacologico per il controllo glicemico.
6. Disponibilità a partecipare allo studio e a firmare il modulo di consenso informato.

Criteri di esclusione:

1. Diagnosi di DM non confermata.
2. Qualsiasi patologia che, a giudizio del ricercatore, possa alterare il decorso della DFU (neoplasie, disordini immunologici, ecc.).
3. Insufficienza renale che richiede trattamento dialitico.
4. DFU con punteggio Texas >2.
5. DFU infetto con reperti clinici o paraclinici che suggeriscono osteomielite.
6. Ischemia critica di IL diagnosticata mediante ecografia Doppler e definita da indice caviglia/braccio <0,5.
7. Risultati clinici che suggeriscono insufficienza venosa complicata di IL.
8. Necrosi distale dell'arto con l'ulcera.
9. Donne incinte o che allattano.
10. Pazienti con disabilità mentali o neurologicamente ritenuti non idonei ad approvare la loro partecipazione allo studio.
11. Rifiuto di prestare il consenso informato.

Sviluppo dello studio

Fase logistica

Questa fase sarà gestita dal medico responsabile dello studio e da un infermiere professionale e comprenderà le seguenti attività.

1. Acquisizione dei materiali necessari allo sviluppo del progetto.
2. Elaborazione di volantini, materiale promozionale ed educativo, manuale delle procedure e Case Report Format (CRF).

4. Formazione del personale che parteciperà allo studio. 5. Randomizzazione del trattamento

La randomizzazione del trattamento sarà realizzata dall'epidemiologo della Fundación Cardiovascular de Colombia (FCV). Questa randomizzazione sarà effettuata in blocchi al fine di evitare lunghe sequenze di pazienti assegnati allo stesso gruppo e ridurre, quando possibile, alcuni dei bias inerenti al semplice processo di randomizzazione. Inoltre, questa randomizzazione in blocchi faciliterà l'esecuzione di analisi ad interim.

Fase di reclutamento

I pazienti parteciperanno alla visita di screening presso l'FCV o presso gli studi dei medici coinvolti nello studio.

Visita di selezione

Durante questa visita un check-up medico completo, basato su tecniche universalmente accettate, valuterà i fattori di rischio, le complicanze del DM, la compromissione vascolare e neuropatica, i farmaci e le altre terapie utilizzate per il trattamento della DFU. L'indice caviglia/braccio sarà ottenuto per escludere la presenza di ischemia IL critica. Verranno applicati i criteri di inclusione/esclusione e i candidati selezionati saranno informati sullo studio dopodiché firmeranno un modulo di consenso informato. Verrà prelevato un campione di sangue per determinare la percentuale di emoglobina glicosilata (HbA1c), i livelli di creatinina e glicemia a digiuno, l'emogramma e il profilo lipidico.

Il laboratorio dell'Istituto di ricerca di FCV ei laboratori di ogni altro centro saranno incaricati del trattamento dei campioni di sangue. Tutte le prove saranno elaborate utilizzando tecniche standard.

1. Emoglobina glicosilata: cromatografia.
2. Creatinina: spettrofotometria.
3. Emogramma: metodo manuale.
4. Profilo lipidico: Spettrofotometria.
5. Glicemia a digiuno: Spettrofotometria.

Visita iniziale

I pazienti selezionati saranno programmati per la visita iniziale. In questa visita i pazienti saranno assegnati in modo casuale a uno dei due gruppi. Il gruppo 1 riceverà i cerotti placebo NOP e il gruppo 2. Verrà eseguita una valutazione medica completa, le ulcere misurate e le loro foto scattate. La neuropatia sarà valutata utilizzando il punteggio di compromissione neuropatica convalidato modificato (NDS) [71]. Prima di scattare le foto, accanto alle ulcere verrà posizionato un righello graduato con un adesivo contrassegnato con il codice identificativo del partecipante e la data della visita. Il primo cerotto (attivo o placebo) verrà applicato sulla lesione. Tutte le informazioni ottenute saranno registrate nelle CRF. Verranno proseguiti i trattamenti precedentemente prescritti per il DM o altre patologie concomitanti e le terapie mediche, chirurgiche o ortopediche per il DFU ad eccezione del trattamento topico. I ricercatori seguiranno le linee guida dell'International Diabetic Foot Consensus (CIPD). Il paziente e la sua famiglia riceveranno informazioni riguardanti il ​​trattamento delle DFU, la tecnica corretta per l'applicazione quotidiana dei cerotti e l'identificazione e la notifica degli eventi avversi.

Visite successive

Il trattamento durerà 90 giorni. Durante questo periodo i pazienti saranno visitati dal gruppo di ricerca almeno ogni due settimane fino alla guarigione dell'ulcera o alla fine del trattamento. La frequenza delle visite varierà a seconda dell'evoluzione clinica dei pazienti. Durante ogni visita verrà valutato il processo di guarigione dell'ulcera, lo stato di salute del paziente e la presenza di eventi avversi. Verrà applicato il cerotto e registrata fotograficamente l'evoluzione delle ulcere. I diametri massimo e minimo dell'ulcera saranno misurati utilizzando un righello graduato e poi registrati nel CRF. Verrà sottolineata la tecnica di applicazione dei cerotti, l'identificazione degli eventi avversi e l'importanza della loro segnalazione.

Visita finale

La visita finale avverrà al termine del trattamento o prima in caso di completa guarigione dell'ulcera. Verrà eseguita una valutazione medica approfondita, inclusi test di laboratorio, insieme alla valutazione della compromissione vascolare e neuropatica. Verrà valutata anche la presenza di eventi avversi. L'evoluzione delle ulcere sarà documentata misurandone il diametro massimo e minimo e fotografandole.

Coordinamento Nazionale da Osservatorio: Ogni sei mesi un ricercatore di FCV visiterà ogni centro per valutare l'adempimento del protocollo e l'attuazione della Buona Pratica Clinica.

Fase di depurazione del database

Dopo aver completato l'inserimento di tutti i dati nel CRF, i risultati saranno verificati e gli errori rilevati valutati e corretti. Le informazioni verranno inserite in due diversi database da due persone diverse ei record confrontati per rilevare eventuali discrepanze utilizzando un software statistico (Epi-Info 6.04). Gli errori saranno corretti secondo il CRF e le correzioni registrate. Ogni paziente verrà identificato mediante un codice interno. Tutte le fotografie verranno elaborate utilizzando un software di edizione digitale.

Analisi statistica

Per l'analisi statistica verrà utilizzato Stata 8.0. L'analisi descrittiva sarà composta da mediane e proporzioni secondo la natura delle variabili, con i rispettivi intervalli di confidenza al 95%. Come misura della dispersione verrà calcolata la deviazione standard. La distribuzione delle variabili sarà studiata mediante il test di Shapiro-Wilk e l'omoschedasticità delle varianze con il test di Levene. Per rilevare eventuali differenze tra i gruppi, verrà eseguito un test T o un test di Mann Whitney in base alla distribuzione delle variabili. Le variabili categoriali saranno confrontate utilizzando il test Chi2 o il test esatto di Fisher. Se necessario, verrà realizzato un modello di regressioni logistiche multiple o un'analisi di covarianza. Verranno eseguite due analisi intermedie quando viene raccolto il 35 e il 70% del campione totale per determinare le differenze di efficacia e sicurezza tra i gruppi.

Endpoint

Al termine del trattamento verranno valutati i seguenti endpoint:

1. Guarigione dell'ulcera.
2. Guarigione completa dell'infezione che era presente prima del trattamento.
3. Infezione delle ulcere durante il trattamento.
4. Presenza di eventi avversi correlati all'applicazione dei cerotti.

Rapporto finale

I risultati dello studio saranno valutati e discussi e un rapporto finale presentato alla Federación Diabetológica Colombiana (FDC), ente che sponsorizza il progetto. I risultati saranno inviati per la pubblicazione e presentati a congressi e incontri scientifici.

Aspetti etici

Questo studio sarà condotto in conformità con la Dichiarazione di Helsinki e con la legislazione colombiana come da Risoluzione 8430/93 del Ministero della Salute. Prima dell'ammissione dei pazienti nello studio, verranno spiegati gli obiettivi e la metodologia e ottenuto un consenso informato scritto. Lo studio è stato approvato dal Comitato etico della ricerca dell'FCV (legge n. 075/27 aprile 2004). Il diritto alla riservatezza dei pazienti sarà mantenuto in tutte le fasi dello studio.

Valutazione e gestione degli eventi avversi

Durante le visite i pazienti saranno interrogati sugli eventi avversi. Ogni evento avverso sarà classificato dal medico come grave o non grave. Un evento avverso grave deve soddisfare uno o più dei seguenti criteri:

1. Morte
2. In pericolo di vita
3. Ricovero o prolungamento del ricovero esistente
4. Disabilità/incapacità persistente o significativa

La presenza di un evento avverso grave che metta a rischio la vita del paziente e/o richieda un intervento medico o chirurgico immediato richiederà l'interruzione del trattamento e l'avvio della relativa gestione medica. Lo sperimentatore informerà il Comitato per gli eventi avversi (AEC) dell'FCV di qualsiasi evento avverso grave entro 24 ore dalla sua conoscenza.

Un evento avverso non grave sarà classificato come segue:

1. Lieve: il paziente è consapevole dei propri sintomi e/o segni, ma questi sono tollerabili. Non è richiesto un intervento medico o un trattamento specifico.
2. Moderato: il paziente presenta disturbi che interferiscono con le sue attività quotidiane. È necessario un intervento medico o un trattamento specifico.
3. Grave: il paziente non è in grado di lavorare o di svolgere le proprie attività quotidiane. È necessario un intervento medico o un trattamento specifico.

La possibile relazione tra gli eventi avversi e il farmaco testato sarà classificata dallo sperimentatore sulla base del suo giudizio clinico e delle seguenti definizioni:

1. Sicuramente correlato: l'evento può essere completamente spiegato dalla somministrazione del farmaco testato.
2. Probabilmente correlato: è molto probabile che l'evento sia spiegato dalla somministrazione del farmaco testato piuttosto che da altri farmaci o dallo stato clinico del paziente.
3. Possibilmente correlato: l'evento può essere spiegato dalla somministrazione del farmaco testato o di altri farmaci o dallo stato clinico del paziente.
4. Non correlato: è più probabile che l'evento sia spiegato dallo stato clinico del paziente o dall'uso di altri farmaci, piuttosto che da quello testato.

Tutti gli eventi saranno segnalati all'AEC che, in base ai suoi criteri, deciderà la continuità del paziente nello studio e quindi la violazione del codice. Sebbene il progetto sia stato progettato per ridurre al minimo i rischi intrinseci, qualsiasi evento avverso correlato al farmaco in studio sarà attentamente valutato dall'AEC e i costi generati dal trattamento richiesto saranno coperti dallo studio.

Ringraziamenti

Questo studio è supportato da una sovvenzione della FDC e da fondi dell'Istituto di ricerca di FCV e della Fondazione di ricerca dell'Università di Akron.

Vorremmo esprimere la nostra gratitudine a Jean Noël Guillemot per aver rivisto lo stile inglese.