Studio di valutazione longitudinale della fenotipizzazione metabolica chirurgica (SaMPLE)

Una prospettiva sistemica può migliorare il processo decisionale chirurgico sia prima che dopo l'intervento chirurgico in tempo reale. Nello specifico, ipotizziamo che possa fornire informazioni diagnostiche e prognostiche di importanza più accurate rispetto agli attuali approcci biochimici. Questo perché rappresenta importanti influenze ambientali sull'esito chirurgico come la farmacoterapia e il microbiota intestinale.

L'ipotesi secondaria è che questo approccio possa fornire un feedback molecolare in tempo reale all'operatore durante l'intervento sul tipo di tessuto e sulla patologia.

Questo lavoro dovrà quindi studiare i pazienti sottoposti a intervento chirurgico in una gamma di condizioni e stati diversi e con vari tipi di intervento chirurgico. È noto che i pazienti con cancro, ad esempio, hanno esigenze metaboliche molto diverse da quelli senza. Ciò ha implicazioni significative per lo sviluppo di strategie di gestione personalizzate per i pazienti con cancro sottoposti a intervento chirurgico. È essenziale che questo studio dimostri definitivamente che la tecnologia è in grado di effettuare una descrizione tra pazienti con stati patologici significativamente diversi e anche che può differenziarla dal tipo e dall'entità della procedura chirurgica eseguita e dalla tempistica dell'intervento. Pertanto, questo lavoro coinvolgerà una coorte di pazienti eterogenea.

Disegno dello studio:

Questo studio sarà soggetto a strutture di governance della ricerca fornite internamente all'interno del dipartimento di Biochirurgia e tecnologia chirurgica in collaborazione con la sezione di medicina biomolecolare per l'uso sicuro di campioni e macchinari. Avrà inoltre un comitato direttivo clinico per valutare i progressi, i risultati clinici, la sicurezza e il completamento tempestivo del lavoro.

Per questo studio verranno reclutati due gruppi clinici separati. I primi saranno quei pazienti sottoposti a procedure elettive, i secondi saranno quelli sottoposti a procedure di emergenza. Ciascuno di questi gruppi conterrà sottocategorie di condizioni cliniche, su cui si concentrerà lo studio.

Chirurgia elettiva (n=200):

A. Pazienti con cancro. Ciò includerà pazienti con tumore maligno del tratto gastrointestinale e del colon-retto (compresi quelli asportati mediante microchirurgia), cancro al seno o tumori solidi del rene.

B. Pazienti con malattie benigne dell'intestino che richiedono un intervento chirurgico, ad es. malattia infiammatoria intestinale C. Condizioni chirurgiche benigne, solitamente operate in day surgery. Questi saranno specificamente dell'albero biliare (calcoli biliari) e della parete addominale anteriore (ad es. intervento di ernia)

I pazienti verranno reclutati se visti secondo la regola di attesa delle "due settimane" con sospetto cancro per i team di chirurgia generale, chirurgia gastrointestinale superiore, chirurgia del seno e urologia presso l'ospedale St. Mary in ambito ambulatoriale.

I pazienti che si sottopongono a chirurgia ospedaliera elettiva nell'ambito dei team di chirurgia generale, gastrointestinale superiore o del seno presso il St. Mary's Hospital di Londra saranno reclutati presso la clinica di pre-ricovero.

Chirurgia acuta (n=200)

In questo gruppo di studio verranno reclutati i pazienti che si presentano al Pronto Soccorso sotto la cura dell'equipe di guardia di chirurgia generale. Questo gruppo di studio avrà i seguenti sottogruppi:

A. Dolori addominali acuti, come da precedente nulla osta etico B. Pazienti con sepsi acuta ritenuta di origine chirurgica. C. Pazienti che soffrono di traumi maggiori con un punteggio di gravità della lesione >15, lesioni multiple, che richiedono un intervento chirurgico o che hanno >1 sistema d'organo guasto o che sono ricoverati nel reparto di terapia intensiva.

Criteri di esclusione:

Tutti i pazienti di età inferiore ai 18 anni Tutti i pazienti in stato di gravidanza Pazienti che ricevono Advanced Life Support mediante rianimazione cardiopolmonare al loro arrivo in ospedale.

Pazienti con cancro avanzato idonei solo per cure palliative alla presentazione al team clinico.

Pazienti che si presentano per la prima volta con altri tumori maligni noti per i quali stanno ricevendo un trattamento, ad es. Cancro alla prostata Pazienti già reclutati in altri studi clinici.

Questo studio sarà suddiviso in due fasi distinte:

Lavoro preclinico:

Il lavoro preclinico per l'analisi dei biofluidi nei ricoveri chirurgici elettivi e acuti è già stato eseguito in studi su animali e umani in Magic Angle Spinning (MAS)-1H NMR (noto anche come NMR allo stato solido poiché il tessuto non richiede preparazione), MS e Ionizzazione per desorbimento laser assistita da matrice (MALDI)-MS. Campioni di studi precedenti acquisiti con autorizzazione etica saranno analizzati utilizzando queste tecniche per l'ottimizzazione metodologica. Ciò comporterà la profilazione metabonomica e metagenomica di campioni di cancro del colon-retto (Ethics Ref: 07/H0712/112 e 06/Q0403/16) e di campioni prelevati da pazienti con pancreatite acuta e addome acuto (Ethics Ref: 05/Q0403/201) .

Non essenziale (es. Tessuto benigno o patologicamente normale) asportato e destinato all'incenerimento prelevato da pazienti consenzienti durante la chirurgia di routine sarà raccolto per l'analisi mediante: Spettrometria di massa di pennacchi di fumo raccolti da una gamma di dispositivi di elettrocauterizzazione. Ciò consentirà l'ottimizzazione dei protocolli MS e definirà i parametri chimici per il tessuto normale e per vari tipi di tessuto.

b. Il tessuto maligno asportato da tumori della mammella, del colon e del tratto gastrointestinale superiore sarà testato per la sua capacità di rilevare malattie normali e maligne mediante l'uso del coltello intelligente ex vivo. Questo sarà eseguito sotto la guida di istopatologi e non interferirà con la stadiazione patologica o il trattamento dei tumori.

Lo sviluppo di software di traduzione per l'interpretazione analitica di metadati biochimici complessi da parte di personale non scientifico sarà sviluppato utilizzando questi dati. Questo lavoro utilizzerà gli attuali database clinici di terapia intensiva.

Lavoro clinico:

L'obiettivo è che la tecnologia sia facilmente applicabile ai pazienti sottoposti a intervento chirurgico all'interno del NHS. Pertanto, i pazienti verranno reclutati da due percorsi chirurgici:

Cure acute: reclutamento dei pazienti

I pazienti saranno reclutati mentre si trovano in Pronto Soccorso. Solo i pazienti ammessi tramite questo percorso saranno idonei per l'inclusione nello studio. Ai pazienti verrà fornito un foglio informativo e il paziente verrà lasciato per 30 minuti per considerare lo studio. Il consenso sarà preso in forma privata, da un soggetto adeguatamente qualificato e formato. Una volta acconsentito, ai pazienti verrà chiesto di compilare un questionario per fornire anamnesi medica e chirurgica e informazioni metaboliche che potrebbero influenzare i risultati.

In alcuni casi non sarà possibile ottenere il consenso poiché i pazienti potrebbero essere incoscienti o incapaci di acconsentire a causa di lesioni. In questi casi verranno prelevati campioni e quando il paziente riprende conoscenza e capacità verrà preso il consenso formale. Se in questa fase il paziente dichiara di non voler essere incluso nello studio, i suoi campioni verranno ritirati. In caso di morte di un paziente, i campioni saranno inclusi nello studio. Questo perché la capacità di questi test di prevedere la mortalità è un endpoint primario.

Cure elettive: reclutamento dei pazienti

I pazienti saranno reclutati in ambito ambulatoriale, ove possibile, per garantire che abbiano il tempo adeguato per recepire le informazioni cliniche e dare il consenso. Campioneremo i pazienti al momento del loro ricovero in ospedale per il trattamento dopo che è stata presa la decisione per l'intervento chirurgico.

Raccolta di campioni:

I campioni verranno raccolti in momenti prestabiliti durante il viaggio del paziente in entrambi i casi. I campioni saranno ottenuti contemporaneamente alle indagini cliniche standard per ridurre al minimo il disagio per il paziente e non saranno prelevati oltre i tempi di campionamento standard per evitare indagini non necessarie per il paziente. La raccolta dei campioni sarà coordinata con il team di biochimica clinica presso l'ospedale St. Mary, ove possibile, per evitare campionamenti inutili e dispendiosi in termini di tempo.

Pre operazione:

Raccolta del plasma e delle urine:

1. Al loro arrivo in Pronto Soccorso. Ogni 24 ore per tutta la durata del ricovero o fino all'intervento chirurgico, alla dimissione o al trattamento definito come intervento terapeutico chirurgico, radiologico o invasivo.

Se il paziente rimane in ospedale per riabilitazione prolungata o terapia non chirurgica, i campioni verranno prelevati settimanalmente fino alla dimissione.

Campione di feci

Primo movimento intestinale dopo l'arrivo in A+E. Campione di preparazione preoperatoria e pre intestinale prima dell'intervento chirurgico. Questo sarà dato in clinica o in reparto.

Raccolta di campioni di tessuto

Biopsia preoperatoria

Nel caso in cui i pazienti vengano inviati per endoscopia o biopsia di routine, verranno prelevati campioni di tessuto per l'analisi metabonomica.

b. Intraoperatorio.

Per ogni caso verrà eseguita l'analisi dei pennacchi di fumo mediante SM. Ciò non interferirà con l'operazione standard e al chirurgo operativo non verrà chiesto di prendere una decisione sulla base dei dati dell'esperimento. In caso di resezioni tumorali, verranno prelevati campioni di tessuto secondo i principi della chirurgia oncologica. Nei casi di chirurgia mammaria verranno prelevati e analizzati anche i linfonodi sentinella mediante NMR. Durante la chirurgia del colon-retto, il tessuto del mesoretto verrà prelevato per l'analisi da punti di raccolta standard e nelle resezioni del cancro del tratto gastrointestinale superiore, verranno applicati principi simili per il campionamento. In situazioni acute o di emergenza, il tessuto verrà prelevato anche da aree di tessuto ritenute a rischio di ischemia (ad es. siti anastomotici dove l'intestino deve essere unito).

L'effluente delle feci e dell'intestino tenue verrà raccolto al momento dell'intervento chirurgico in modo da poter tenere conto anche dell'effetto della chirurgia sull'ecosistema microbico intestinale.

c. Post operatorio.

L'urina e il plasma verranno campionati quotidianamente dopo l'intervento in linea con l'attuale pratica clinica per la prima settimana. Ove possibile, non verranno raccolti campioni aggiuntivi oltre a quelli prelevati dal personale clinico.

Saranno raccolti anche campioni di feci. Il primo movimento intestinale verrà raccolto dopo l'intervento chirurgico, quindi ogni movimento fino al completamento della prima settimana, e poi settimanalmente dopo questo.

Il primo movimento da stomia / ileostomia: se lo stoma si trova, verranno prelevati campioni giornalieri per la prima settimana.

I campioni settimanali verranno quindi raccolti fino alla dimissione.

Nel caso in cui un paziente ritorni in sala operatoria, la sequenza di raccolta del campione riprenderà.

Tutti i dati clinici saranno registrati per tutta la durata della degenza del paziente. Ciò farà riferimento a informazioni e valutazioni preoperatorie ove possibile, dati fisiologici, risultati radiologici, biochimica clinica, esito chirurgico e clinico e durata della degenza. Questo sarà anonimo e codificato.

Alla dimissione, i pazienti verranno riacquistati in clinica a 8 settimane per la valutazione clinica come da analisi di routine. In questo momento verranno prelevati campioni di urina, sangue e feci. I pazienti oncologici saranno seguiti per cinque anni secondo il protocollo oncologico presso il St. Mary's Hospital Paddington.