Sfruttare il microbiota intestinale e i suoi metaboliti nel cancro pelvico

L'Università di Aberdeen e l'Aberdeen Royal Infirmary (ARI) nel NHS Grampian si trovano nella posizione unica di avere un campus unico per la scienza di laboratorio relativa al microbiota presso il famoso Rowett Institute, strutture Biorepository nel campus per l'elaborazione rapida dei campioni e strutture NHS per il trattamento di molteplici tipi di tumore pelvico, tra cui colorettale, ginecologico e urologico.

I pazienti verranno contattati nelle rispettive cliniche per il cancro pelvico, dopo l'identificazione per la potenziale inclusione nella rispettiva riunione del team multidisciplinare (MDT). Il paziente sarà informato della sua diagnosi e del piano di gestione da un medico responsabile della sua cura (può includere uno specialista infermiere clinico). I pazienti verranno contattati in merito alla ricerca solo in un incontro successivo, ad es. quando gli infermieri specializzati contattano il paziente per porre ulteriori domande sul piano di gestione discusso, si recano presso la clinica del consulente per il consenso al trattamento definitivo, ecc. Questo dà al paziente tempo sufficiente per elaborare la diagnosi e il piano di gestione prima di introdurre la ricerca. Durante questo incontro ai pazienti verrà fornito il PIS (questo verrà inviato al paziente se l'incontro è tramite video teleconferenza). Se sono disposti a prendere in considerazione la possibilità di essere coinvolti, verranno quindi contattati da un infermiere ricercatore o altro membro del team adeguatamente qualificato, che discuterà ulteriormente lo studio e risponderà a qualsiasi domanda. Se sono disposti a partecipare, verranno presi accordi affinché un membro del team clinico ottenga il consenso informato scritto quando il paziente si reca in ospedale per un successivo appuntamento clinico.

Verrà chiesto loro di donare un campione fecale (e in un sottogruppo di pazienti colorettali, un campione di contenuto del colon del lato destro prelevato al momento della loro operazione) per l'elaborazione presso l'Unità di nutrizione umana del Rowett Institute prima dell'inizio della loro prossima terapia per il cancro (chemioterapia, radioterapia o chirurgia). Sarà richiesto anche il consenso per ottenere un campione di sangue. Questo sarà normalmente ottenuto durante la salasso di routine per motivi clinici e sarà un surplus di sangue per i requisiti clinici elaborati dal Biorepository. Ove necessario, se il sangue non viene raccolto come parte delle cure cliniche standard, sarà richiesta una venipuntura extra, di 5 ml. Il sangue verrà processato per l'estrazione del plasma.

I pazienti saranno inoltre incoraggiati a completare un questionario facoltativo sulla frequenza alimentare (FFQ) che indichi cosa hanno mangiato e bevuto nei tre mesi prima di prelevare i campioni di feci. Tuttavia, se si sentono incapaci di completare questo, la loro decisione sarà rispettata e potranno continuare nello studio. Questi questionari richiedono circa 30 minuti per essere completati e verranno forniti ai pazienti durante un appuntamento clinico prima della loro prima terapia antitumorale o spediti loro. A un sottogruppo di pazienti verrà inoltre chiesto se sarebbero disposti a fornire una valutazione più approfondita della loro dieta nei quattro giorni precedenti la consegna del campione di feci, ma verrà loro evidenziato che ciò è facoltativo e sono liberi di rifiutare .

I campioni fecali saranno raccolti dall'ARI portati in ospedale il giorno dell'appuntamento in clinica o del trattamento iniziale per il paziente. In alternativa, il partecipante può lasciare il campione presso uno specifico centro di raccolta presso l'istituto Rowett. Questo sarà lasciato alla discrezione del partecipante in merito a ciò che è più conveniente per loro. Anche i diari/questionari alimentari completati saranno raccolti nello stesso momento e nello stesso luogo della consegna del campione fecale.

Non sono richiesti altri campioni aggiuntivi dal paziente. Dopo aver ottenuto i campioni, presso il Rowett Institute, una parte verrà elaborata da Dispomix per l'estrazione del DNA utilizzando i kit di estrazione del DNA Powersoil e conservata in congelatori prima dell'analisi mediante sequenziamento del gene 16S rRNA. Un'altra parte verrà elaborata e conservata per l'analisi SCFA mediante gascromatografia e alcune delle feci rimanenti verranno conservate per analisi future.

Il plasma verrà estratto dai campioni di sangue dei laboratori di ematologia del NHS e trasferito al Rowett Institute dal gruppo di ricerca coinvolto nello studio. In situazioni in cui un campione di sangue non è stato prelevato per scopi clinici, il campione di sangue verrà raccolto da un flebotomo o altro personale qualificato presso l'unità di nutrizione umana del Rowett Institute. Una volta estratto il plasma, i campioni di sangue saranno conservati nei congelatori del Rowett Institute.

Il sequenziamento del gene 16S rRNA del DNA fecale sarà effettuato presso il Center for Genome Enabled Biology and Medicine (CCEBM), Università di Aberdeen, compresa l'analisi bioinformatica. Utilizzando il sequenziamento del gene 16S rRNA, viene esaminata una piccola porzione del materiale genetico batterico, che differisce tra i diversi batteri, consentendoci di stimare l'"abbondanza relativa" di ciascuno all'interno di ciascun campione. Analizzeremo anche gli SCFA nelle feci mediante GC e nel plasma mediante GC-MS (questa tecnica più sensibile è richiesta per il plasma a causa delle minori concentrazioni di metaboliti presenti) presso la struttura analitica del Rowett Institute. Alla fine di questo studio, se un campione sufficiente rimane in condizioni utilizzabili, vorremmo conservarlo per ricerche future. Dopo aver ottenuto i finanziamenti e le approvazioni necessari, in futuro potremmo studiare il DNA batterico in modo più dettagliato (a livello di specie/ceppo) mediante metagenomica e altri metaboliti, ad es. triptofano, acidi biliari e infiammatori (ad es. calprotectina) e marcatori immunitari (ad es. citochine).

I dati clinici saranno pseudo-anonimizzati alla fonte e raccolti dal gruppo di ricerca (compreso il personale della biobanca per i dati di base e, infermieri di ricerca, borsisti clinici, radiografi, ecc., per i dati di follow-up). Questo sarà incluso nell'analisi successiva. Le risposte del tumore e gli effetti collaterali della radioterapia/chemioradioterapia o della chirurgia saranno ottenuti dalle note del paziente per esaminare la tossicità e gli esiti e ad alcuni pazienti sarà stato chiesto di compilare questionari come parte del loro follow-up clinico di routine, come il RTOG ed EPIC26 (questionari abitualmente utilizzati nella pratica clinica).

I dati di sequenziamento del gene 16S rRNA saranno analizzati da bioinformatici dell'Università di Aberdeen specializzati nella gestione di questi grandi set di dati, per determinare la ricchezza e la relativa abbondanza di batteri presenti. I dati saranno archiviati dai servizi IT nel cluster di computer ad alte prestazioni e inviati a un archivio pubblico. Saranno studiate le associazioni tra dati di sequenziamento del gene 16S rRNA, analisi SCFA e dati clinici disponibili. L'analisi statistica sarà intrapresa da statistici di Biomathematics and Statistics Scotland