- ICH GCP
- Registro degli studi clinici negli Stati Uniti
- Sperimentazione clinica NCT04233099
Scoperta di biomarcatori salivari mediante spettroscopia Raman nella SLA (SalivALS) (SalivALS)
Impronta digitale Raman salivare come biomarcatore per la diagnosi della sclerosi laterale amiotrofica
BACKGROUND/RAZIONALE: La scarsità di biomarcatori per la diagnosi e il monitoraggio dei pazienti affetti da sclerosi laterale amiotrofica (SLA) è una delle maggiori preoccupazioni nelle cliniche e nella ricerca sulla SLA. I segni fenotipici, i test elettrofisiologici e le scale cliniche sono attualmente utilizzati per la diagnosi della SLA e il follow-up prima e dopo i trattamenti. Al giorno d'oggi, la diagnosi e la diagnosi differenziale utilizzate per discriminare la SLA da altre malattie neurodegenerative comparabili, sono processi lunghi e complessi che riducono i tempi per un intervento tempestivo. Pertanto, la comunità scientifica è chiamata a impegnarsi per biomarcatori nuovi, misurabili, veloci e oggettivi per la diagnosi e la stratificazione dei pazienti. La saliva è un biofluido complesso composto da molecole bioattive che possono essere raccolte mediante una procedura non invasiva. La possibilità di monitorare simultaneamente tutte le variazioni dei messaggeri endocrini, elettrolitici e metabolici nella saliva ne ha recentemente suggerito l'utilizzo per la diagnosi di malattie complesse, come le malattie neurodegenerative, ma sono disponibili solo informazioni limitate sul potenziale della saliva come vettore alternativo di SLA biomarcatori.
OBIETTIVI: Lo scopo del presente progetto è quello di ottimizzare una procedura innovativa, non invasiva e veloce per l'insorgenza di SLA e per la stratificazione dei pazienti affetti da SLA, sfruttando la sensibilità della Spettroscopia Raman (RS) e della saliva accessibile. I risultati preliminari della Fondazione Don Gnocchi (FDG) su una piccola coorte di soggetti hanno dimostrato la fattibilità della metodologia e la capacità del protocollo LABION di ottenere un'impronta Raman della saliva riproducibile che può essere utilizzata per la discriminazione di soggetti sani, malati di SLA e soggetti affetti da altri tipi di malattie neurologiche.
METODI: Partendo dai risultati preliminari di FDG, la composizione biochimica della saliva in pazienti con diagnosi di SLA sarà valutata e confrontata statisticamente con quella ottenuta da soggetti sani di pari età e sesso e da pazienti affetti da altre malattie neurologiche (morbo di Parkinson e morbo di Alzheimer) . Inoltre, verrà analizzato un clustering intra-gruppo di SLA al fine di verificare una diversa impronta Raman ottenuta da pazienti affetti da SLA con esordio bulbare o spinale. I dati Raman raccolti saranno elaborati utilizzando un approccio di analisi multivariata attraverso l'Analisi delle Componenti Principali - Analisi Discriminante Lineare (PCA-LDA). Il modello di classificazione verrà creato utilizzando la convalida incrociata e la convalida del sottoinsieme. Grazie alla RS, la composizione complessiva della saliva sarà stabilita con una preparazione minima del campione, fornendo un'impronta biochimica completa del campione. Parallelamente, verranno misurati i parametri salivari di routine tra cui viscosità, pH, concentrazione totale di proteine e carboidrati, amilasi e pepsina, cortisolo e cromogranina A.
RISULTATI ATTESI: Entro la fine di questo studio, i ricercatori si aspettavano di verificare la possibilità di utilizzare il pattern salivare Raman come nuovo biomarcatore promettente per la diagnosi e la progressione della SLA da mettere in relazione con le scale cliniche per la messa a punto personalizzata e fine dell'approccio terapeutico. L'intento di questo progetto è quello di creare un modello di classificazione in grado di:
- Determinare l'insorgenza della SLA
- Discriminare il segnale ottenuto dai pazienti affetti da SLA da quello raccolto da altre malattie neurodegenerative
- Stratificare i pazienti affetti da SLA in esordio bulbare e spinale
- Correlare i dati Raman con le scale cliniche e paracliniche utilizzate oggigiorno per la diagnosi e il monitoraggio della SLA
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
RACCOLTA DEL CAMPIONE: La raccolta della saliva da tutti i soggetti selezionati verrà eseguita seguendo le istruzioni del produttore di Salivette (SARSTEDT). Per limitare la variabilità del contenuto salivare non correlato alla SLA, la saliva sarà prelevata da tutti i soggetti ad un tempo prefissato, dopo un adeguato intervallo di tempo dall'alimentazione e dallo spazzolamento dei denti. Parametri pre-analitici (es. la temperatura di conservazione e il tempo che intercorre tra la raccolta e la lavorazione), l'alimentazione e l'abitudine al fumo saranno opportunamente registrate. In breve, il tampone verrà rimosso, posto in bocca e masticato per 60 secondi per stimolare la salivazione. Quindi il tampone verrà centrifugato per 2 minuti a 1.000 g per rimuovere frammenti cellulari e residui di cibo. I campioni raccolti saranno conservati a -80° C.
ELABORAZIONE DEL CAMPIONE: Prima dell'acquisizione Raman, i campioni di saliva saranno filtrati con diversi intervalli di cut-off (3, 10 e 30 kDa), raccogliendo e analizzando tramite RS il campione eluito e scartando la controparte concentrata. Per l'analisi Raman, una goccia di ciascun campione verrà colata su un foglio di alluminio per ottenere il Surface Enhanced Raman Scattering (SERS).
RACCOLTA DATI: Gli spettri Raman e SERS saranno acquisiti utilizzando un microscopio Aramis Raman (Horiba Jobin-Yvon, Francia) dotato di una sorgente di luce laser operante a 785 nm con potenza laser compresa tra il 25 e il 100% (potenza massima 512 mW). Verrà utilizzato un tempo di acquisizione compreso tra 10 e 30 secondi. Lo strumento sarà calibrato prima di ogni analisi utilizzando la banda di riferimento del silicio a 520,7 cm-1. Gli spettri Raman saranno raccolti da 15 punti seguendo una mappa lineare dal bordo al centro della goccia. Gli spettri saranno acquisiti nella regione tra 400 e 1800 cm-1 utilizzando un obiettivo 50x (Olympus, Giappone). La risoluzione degli spettri è di circa 1,2 cm-1. Il pacchetto software LabSpec 6 (Horiba Jobin-Yvon, Francia) verrà utilizzato per la progettazione di mappe e l'acquisizione di spettri.
ELABORAZIONE DEI DATI: Tutti gli spettri acquisiti saranno adattati con una linea di base polinomiale di quinto grado e normalizzati per vettore unitario utilizzando il software dedicato LabSpec 6. Il contributo del substrato sarà rimosso da ogni spettro. L'analisi statistica per validare il metodo sarà eseguita utilizzando un approccio di analisi multivariata. Verrà eseguita l'analisi delle componenti principali (PCA) per ridurre le dimensioni dei dati e per evidenziare le principali tendenze. I primi 20 Componenti Principali (PC) risultanti saranno utilizzati in un modello di classificazione, Linear Discriminant Analysis (LDA), per discriminare i dati massimizzando la varianza tra i gruppi selezionati. Verrà selezionato il minor numero di PC per evitare l'overfitting dei dati. La validazione incrociata leave-one-out e il test della matrice di confusione saranno utilizzati per valutare la sensibilità, la precisione e l'accuratezza del metodo del modello LDA. Mann-Whitney sarà eseguito sui punteggi dei PC per verificare le differenze statisticamente rilevanti tra i gruppi analizzati. L'analisi di correlazione e di correlazione parziale sarà effettuata utilizzando il test di Spearman, assumendo come correlazione valida solo i coefficienti con p-value inferiore a 0.05. L'analisi statistica verrà eseguita utilizzando Origin2018 (OriginLab, USA).
Tipo di studio
Iscrizione (Anticipato)
Contatti e Sedi
Contatto studio
- Nome: Paolo Banfi
- Numero di telefono: 02 40308812
- Email: pabanfi@dongnocchi.it
Backup dei contatti dello studio
- Nome: Marzia Bedoni, PhD
- Numero di telefono: 02 4030 8874
- Email: mbedoni@dongnocchi.it
Luoghi di studio
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Milan, Italia, 20148
- Reclutamento
- IRCCS Santa Maria Nascente, Fondazione Don Carlo Gnocchi
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Contatto:
- Paolo Banfi, MD
- Numero di telefono: 0039 0240308812
- Email: pabanfi@dongnocchi.it
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Contatto:
- Eleonora Volpato, PhD
- Numero di telefono: 0039 0240308812
- Email: evolpato@dongnocchi.it
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Milano, Italia, 20149
- Reclutamento
- Istituto Auxologico Italiano
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Contatto:
- Vincenzo Silani
- Numero di telefono: 02 619112937
- Email: vincenzo@silani.com
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Sessi ammissibili allo studio
Metodo di campionamento
Popolazione di studio
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Diagnosi di Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) secondo i criteri di El Escorial e classificazione basata sulle principali mutazioni genetiche per il gruppo ALS
- Diagnosi della malattia di Alzheimer secondo i criteri ATN per il gruppo Alzheimer
- Diagnosi della malattia di Parkinson secondo la Unified Parkinson's Disease Rating Scale e con i punteggi di Hoehn e Yahr per il gruppo Parkinson
- Maschio
- Età compresa tra 50 e 70 anni
Criteri di esclusione:
- Malattie Oncologiche
- Malattie immunitarie ed ematologiche
- Infezioni batteriche o fungine in atto (es. candidosi orale)
- Femmina
- Età inferiore a 50 anni o superiore a 70 anni
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Modelli osservazionali: Caso di controllo
- Prospettive temporali: Prospettiva
Coorti e interventi
Gruppo / Coorte |
Intervento / Trattamento |
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Soggetti sani
20 Soggetti sani in buono stato di salute confrontabili per età e sesso con gli altri gruppi selezionati
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Prelievo ed elaborazione della saliva a tutti i soggetti arruolati e successiva analisi Raman del fluido biologico.
Elaborazione statistica dei dati raccolti.
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Sclerosi laterale amiotrofica ad esordio bulbare
20 soggetti affetti da Sclerosi Laterale Amiotrofica ad esordio Bulbare, confrontabili per età e sesso con gli altri gruppi selezionati
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Prelievo ed elaborazione della saliva a tutti i soggetti arruolati e successiva analisi Raman del fluido biologico.
Elaborazione statistica dei dati raccolti.
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Sclerosi laterale amiotrofica con esordio spinale
20 soggetti affetti da Sclerosi Laterale Amiotrofica ad esordio Spinale, confrontabili per età e sesso con gli altri gruppi selezionati
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Prelievo ed elaborazione della saliva a tutti i soggetti arruolati e successiva analisi Raman del fluido biologico.
Elaborazione statistica dei dati raccolti.
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Morbo di Parkinson
20 soggetti affetti da Malattia di Parkinson confrontabili per età e sesso con gli altri gruppi selezionati
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Prelievo ed elaborazione della saliva a tutti i soggetti arruolati e successiva analisi Raman del fluido biologico.
Elaborazione statistica dei dati raccolti.
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Il morbo di Alzheimer
20 soggetti affetti da Malattia di Alzheimer confrontabili per età e sesso con gli altri gruppi selezionati
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Prelievo ed elaborazione della saliva a tutti i soggetti arruolati e successiva analisi Raman del fluido biologico.
Elaborazione statistica dei dati raccolti.
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Identificazione di un nuovo biomarcatore SLA nella saliva di persone affette da Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) mediante spettroscopia Raman
Lasso di tempo: Un giorno
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La spettroscopia Raman sarà utilizzata per identificare un nuovo biomarcatore salivare per la rapida discriminazione tra soggetti sani e pazienti affetti da SLA.
I campioni di saliva saranno raccolti ed elaborati senza alcuna procedura di etichettatura, studiando la biochimica salivare complessiva dei due gruppi studiati.
Utilizzando l'analisi multivariata sui dati raccolti saremo in grado di creare un modello di classificazione in grado di discriminare la firma ALS da soggetti sani.
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Un giorno
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Valutazione delle differenze spettrali nella saliva di pazienti con diverse malattie neurologiche
Lasso di tempo: Un giorno
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I dati Raman raccolti da pazienti affetti da SLA saranno confrontati con quelli ottenuti da pazienti affetti da malattia di Alzheimer e Parkinson, validando la nostra metodologia come strumento diagnostico differenziale per la discriminazione della SLA da altre malattie neurologiche
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Un giorno
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Valutazione delle differenze spettrali nella saliva di pazienti con insorgenza di SLA bulbare o spinale
Lasso di tempo: Un giorno
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L'analisi infragruppo dei pazienti reclutati con SLA spinale e bulbare rivelerà l'impronta Raman associata allo specifico sottotipo patologico.
Questo risultato sarà importante per la stratificazione dei pazienti affetti da SLA dopo la diagnosi di SLA.
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Un giorno
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Correlazione dei dati Raman con i dati clinici e paraclinici
Lasso di tempo: Un giorno
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I dati Raman relativi al gruppo ALS saranno correlati con i dati clinici e paraclinici, validando in questo modo la nostra metodologia.
I dati raccolti saranno correlati principalmente con fattori che possono alterare la composizione biochimica della saliva tra cui età, abitudine al fumo, tempo prima dell'ultimo pasto, tempo prima dello spazzolamento dei denti, gastrostomia endoscopica percutanea, ventilazione meccanica e altri.
Di conseguenza gli stessi dati saranno analizzati trovando correlazioni con ALS-FRS (Sclerosi Laterale Amiotrofica - Functional Rating Scale), WHO-QOL (World of Health Organization - Quality of Life), esito analisi del sangue, tempo dalla diagnosi e altri
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Un giorno
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Collaboratori e investigatori
Collaboratori
Investigatori
- Investigatore principale: Marzia Bedoni, PhD, Fondazione Don Carlo Gnocchi ONLUS, Laboratory of Nanomedicine and Clinical Biophotonics
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- Devitt G, Howard K, Mudher A, Mahajan S. Raman Spectroscopy: An Emerging Tool in Neurodegenerative Disease Research and Diagnosis. ACS Chem Neurosci. 2018 Mar 21;9(3):404-420. doi: 10.1021/acschemneuro.7b00413. Epub 2018 Feb 6.
- van Es MA, Hardiman O, Chio A, Al-Chalabi A, Pasterkamp RJ, Veldink JH, van den Berg LH. Amyotrophic lateral sclerosis. Lancet. 2017 Nov 4;390(10107):2084-2098. doi: 10.1016/S0140-6736(17)31287-4. Epub 2017 May 25.
Studiare le date dei record
Studia le date principali
Inizio studio (Effettivo)
Completamento primario (Anticipato)
Completamento dello studio (Anticipato)
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Effettivo)
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Parole chiave
Termini MeSH pertinenti aggiuntivi
Altri numeri di identificazione dello studio
- FDG_SalivaALS_02
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