Composti organici volatili per la valutazione delle malattie del fegato (VOCAL)

I composti organici volatili (COV) emessi dal corpo umano sono stati oggetto di interesse per i ricercatori per diversi decenni. Nel 1971, Pauling et al. riferirono che il respiro e l'urina contenevano rispettivamente circa 250 e 280 COV in soggetti umani normali. I COV sono tradizionalmente misurati nell'industria alimentare e nell'antiterrorismo. Le applicazioni cliniche di routine includono l'etilometro dell'alcool, il test del respiro dell'urea 13-C per H. pylori, l'ossido nitrico nell'asma e il test dell'idrogeno/metano per la crescita eccessiva dei batteri.

Il lavoro preliminare ha suggerito che vi è un'alterazione nel profilo VOC dei pazienti con malattia epatica. Si suggerisce che con l'aumentare della fibrosi, la funzione epatica sia compromessa, con conseguente aumento dei livelli di alcuni composti. Questi composti sono quindi presenti a livelli più alti all'interno del flusso sanguigno e quando raggiungono i polmoni, vengono espirati. C'è stato anche lavoro che dimostra un cambiamento nel profilo dei VOC all'interno dei tumori, dimostrando specifiche "firme del respiro" in pazienti con cancro esofageo. All'Imperial College di Londra, Marker et al. hanno sviluppato un test del respiro come test di screening per il cancro esofageo con sensibilità e specificità paragonabili ad altri metodi di screening (ad es. analisi del sangue occulto nelle feci). Gli investigatori mirerebbero a ottenere risultati simili con la malattia epatobiliare attraverso uno studio prospettico trasversale volto a determinare l'accuratezza diagnostica dei composti organici volatili (VOC) del respiro esalato per il rilevamento della malattia del fegato.

I pazienti saranno reclutati da cliniche ambulatoriali e reparti ospedalieri dell'Imperial College Healthcare Trust. Possono anche essere reclutati dal reparto di radiologia quando partecipano a biopsie epatiche o ecografie di sorveglianza del carcinoma epatocellulare. Quando si presenta all'appuntamento, un membro del gruppo di ricerca discuterà il progetto di ricerca con il paziente, spiegando che è necessario che il paziente fornisca un campione di respiro +/- urina. Ai pazienti verrà fornito un opuscolo informativo per il paziente. Se il paziente è d'accordo, gli verrà chiesto di firmare un modulo di consenso scritto. Se non è stato eseguito un test PHES recente, ne verrà eseguito uno altrimenti non saranno richieste ulteriori indagini, invasive o di altro tipo per i pazienti.

Per i pazienti sottoposti a follow-up regolare all'interno della fiducia, può essere chiesto loro di acconsentire a ulteriori campioni di respiro prelevati in futuri appuntamenti per facilitare il follow-up longitudinale. I pazienti avranno il diritto di recedere in qualsiasi momento.

I pazienti che si sottopongono a endoscopia, fibroscan o biopsia epatica saranno stati assenti per via orale per 4-6 ore prima della procedura secondo le linee guida locali. Per coloro che frequentano gli appuntamenti ambulatoriali, se identificati prima dell'appuntamento dal proprio team clinico, gli investigatori mireranno a contattare i pazienti e richiedere che digiunino. Se non sono a digiuno, possono essere invitati a eseguire tecniche di igiene orale di base (ad es. risciacquando la bocca con acqua), prima di prelevare il campione di respiro. Un diario alimentare delle 24 ore precedenti sarà preso come parte del questionario di pre-campionamento.

Come parte del processo di consenso, ai pazienti verrà anche chiesto il permesso di accedere alle proprie cartelle cliniche esclusivamente ai fini dello studio di ricerca, inclusi i risultati degli esami del sangue, della radiologia e della patologia. Tutti i dati saranno resi anonimi e tutti i registri ospedalieri saranno trattati con la massima riservatezza in conformità con il Data Protection Act 1998 e il Regolamento generale sulla protezione dei dati (GDPR).

Ai pazienti verrà chiesto di fornire un numero di espirazioni in un dispositivo di campionamento del respiro fino a quando non è stato campionato un volume definito di respiro. Questo può essere fatto tramite una delle diverse tecniche. L'opzione preferita dagli investigatori è che respirano in una sacca di nalophan progettata su misura che è collegata a tubi di desorbimento termico e un dispositivo di campionamento del respiro. In alternativa, al paziente può essere chiesto di eseguire la normale respirazione di marea mentre indossa una maschera facciale, operazione che richiede in media circa 2 minuti. Ai pazienti che si trovano al St Mary's Hospital può anche essere chiesto di respirare direttamente in una macchina spettrometrica di massa (SYFT Voice200Ultra). Questo spettrometro di massa è un dispositivo mobile autonomo che può essere spostato tra le aree cliniche all'interno del St Mary's Hospital. Il campionamento con questo metodo comporterà una singola inalazione nasale profonda seguita da un'espirazione completa attraverso la bocca in un cilindro di plastica collegato a un tubo che conduce allo spettrometro di massa stesso. Questo viene ripetuto tre volte entro una finestra di 60 secondi. Gli investigatori si aspettano che il processo di campionamento del respiro non richieda più di 5-10 minuti in totale. Ai pazienti verrà richiesto di passare l'urina in una fiala di campione di urina standardizzata da 60 ml, che verrà immediatamente sigillata. 20 ml di urina verranno aliquotati in una fiala standard da 60 ml.

I VOC del respiro saranno intrappolati su tubi adsorbenti inseriti nel dispositivo di respirazione. Dopo il campionamento, il tubo adsorbente viene rimosso dal dispositivo, tappato e trasportato al laboratorio del St Mary's Hospital di Londra per l'analisi. I campioni saranno trasportati tramite corriere o da un membro del gruppo di ricerca. I campioni saranno sottoposti ad analisi mediante strumenti di spettrometria di massa presso il St Mary's Hospital di Londra.

I COV del respiro campionati su tubi adsorbenti saranno analizzati entro 48 ore dalla raccolta. I componenti del campione vengono distrutti all'interno dello spettrometro di massa per il rilevamento, il che significa che nessun materiale clinico rimarrà dopo l'analisi da parte degli strumenti di spettrometria di massa. I campioni di urina saranno conservati all'interno di una banca dei tessuti registrata in conformità con la legge sui tessuti umani e smaltiti dopo l'analisi.

Come parte dello studio, i ricercatori mireranno a seguire i pazienti longitudinalmente per accertare se il profilo VOC di un partecipante cambia con la progressione o la regressione della malattia epatica. Ad ogni appuntamento, prima del prelievo del campione, verrà esaminato il consenso del partecipante e se il partecipante è ancora disposto a continuare lo studio, verranno raccolti ulteriori campioni di respiro e urina. Questo sarebbe per un massimo di 24 mesi.