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Sviluppo di biosensori e sensori ambientali nell'ambito del progetto REMEDIA

Raccolta di campioni per lo sviluppo di biosensori utilizzando condizioni reali con esposizione all'aria "urbana" rispetto a quella "pulita" in soggetti sani e pazienti con BPCO.

Lo scopo di questo studio proof-of-concept è ottenere dati che contribuiranno allo sviluppo di dispositivi sensori (biosensore e sensore ambientale) per pazienti con malattie polmonari (ad es. BPCO). Lo studio mira a convalidare i nostri precedenti risultati su soggetti sani mediante test congiunti del biosensore e del dispositivo ambientale in un ambiente reale. Soggetti sani e soggetti con BPCO saranno esposti all'aria di una regione urbana densa di traffico (aria "urbana") e all'aria interna filtrata (aria "pulita") durante l'attività e il riposo. Verranno utilizzati sensori ambientali e di biomarcatori per misurare diversi biomarcatori e condizioni ambientali.

Panoramica dello studio

Descrizione dettagliata

Il progetto REMEDIA (Impact of exposome on the course of lung Diseases, Grant agreement ID 874753), sponsorizzato dall’UE, contribuisce alla comprensione dell’influenza dell’esposoma sulla malattia polmonare ostruttiva cronica (BPCO) e sulla fibrosi cistica (FC). Mentre la BPCO è considerata principalmente correlata all’esposizione esterna (fumo, particolato ambientale, inquinamento atmosferico domestico, particolato professionale, ozono e fumo passivo), la CF è la conseguenza di un difetto genetico nel gene CFTR, che dà un ruolo essenziale a fattori esterni all’espositore. Tuttavia, la BPCO e la FC condividono caratteristiche comuni come l'elevata variabilità fenotipica di origine sconosciuta e una simile perdita progressiva della funzione polmonare con alterazioni dei piccoli bronchi. Data questa elevata variabilità fenotipica è chiaro che il quadro generale deve essere integrato considerando componenti aggiuntivi dell'esposoma. Il progetto REMEDIA studia l'esposoma specifico associato a particolari fenotipi di BPCO o FC.

L'obiettivo del pacchetto di lavoro 3 nell'ambito del progetto REMEDIA è lo sviluppo di un toolbox di sensori ambientali mobili in grado di valutare l'esposizione esterna (temperatura, umidità, particolato (PM), composti organici volatili (VOC), biossido di azoto (NO2), ozono (O3), monossido di carbonio (CO) e anidride solforosa (SO2)) e un'unità biosensore mobile in grado di misurare i biomarcatori infiammatori nel respiro espirato. Attualmente nel kit di strumenti dei sensori sono inclusi sensori specifici per l'analisi dell'esanale, della nitrotirosina e dell'elastasi dei neutrofili. Altre molecole rilevanti vengono valutate e selezionate in altri pacchetti di lavoro e potrebbero essere incluse nel kit di strumenti.

Il nostro precedente studio sperimentale sull'esposizione si concentrava sul principale inquinante atmosferico, l'ozono, e avrebbe dovuto testare l'unità biosensore in condizioni prossime a quelle della vita reale. È noto che l’ozono causa un’infiammazione temporanea delle vie aeree neutrofile, tipica anche dei pazienti con BPCO e fibrosi cistica.

Questo studio dimostrativo mira a convalidare i nostri risultati precedenti su soggetti sani mediante test congiunti del biosensore e del dispositivo ambientale in un ambiente reale. Soggetti sani e soggetti con BPCO saranno esposti all'aria di una regione urbana densa di traffico (aria "urbana") e all'aria interna filtrata (aria "pulita") durante l'attività e il riposo. Il biosensore misurerà i seguenti biomarcatori: 3-nitrotirosina, esanale ed elastasi neutrofila. Il sensore ambientale misurerà i seguenti parametri: CO, O3, SO2, NO2, COV, PM10, PM2,5, temperatura, umidità, luce e livello sonoro. I dati raccolti saranno valutati in termini di popolazione ed esposizione.

Tipo di studio

Interventistico

Iscrizione (Effettivo)

25

Fase

  • Non applicabile

Contatti e Sedi

Questa sezione fornisce i recapiti di coloro che conducono lo studio e informazioni su dove viene condotto lo studio.

Luoghi di studio

    • Lower Saxony
      • Hannover, Lower Saxony, Germania, 30625
        • Fraunhofer ITEM

Criteri di partecipazione

I ricercatori cercano persone che corrispondano a una certa descrizione, chiamata criteri di ammissibilità. Alcuni esempi di questi criteri sono le condizioni generali di salute di una persona o trattamenti precedenti.

Criteri di ammissibilità

Età idonea allo studio

  • Adulto
  • Adulto più anziano

Accetta volontari sani

Sì

Descrizione

Criterio di inclusione:

Soggetti sani:

  1. In grado e disposto a fornire il consenso informato scritto.
  2. Soggetti sani maschi e femmine di età compresa tra 40 e 70 anni compresi. Le donne saranno prese in considerazione per l'inclusione se sono:

    Non incinta, come confermato dal test di gravidanza (vedi programma di valutazione) e non allattante.

    Di non potenziale fertile (vale a dire, fisiologicamente incapace di rimanere incinta, comprese le donne in postmenopausa, con prova documentata di isterectomia o legatura delle tube, senza una causa medica alternativa secondo il documento del Clinical Trial Facilitation Group (CTFG) "Raccomandazioni relative a contraccezione e test di gravidanza negli studi clinici").

    In età fertile e utilizzando un metodo contraccettivo altamente efficace secondo i requisiti contraccettivi nella sezione 7.2 da due settimane prima della visita 1 fino alla fine della partecipazione allo studio.

  3. Funzione polmonare normale con FEV1 previsto ≥ 80% e FEV1/FVC ≥ 70%.
  4. Indice di massa corporea ≥18,6 e ≤30 kg/m2
  5. Non fumatore o ex fumatore con <10 pacchetti-anno che aveva smesso di fumare (comprese le sigarette elettroniche) per almeno 12 mesi prima dello screening.

Soggetti BPCO:

  1. In grado e disposto a fornire il consenso informato scritto.
  2. Soggetti maschi e femmine di età compresa tra 40 e 70 anni compresi. Le donne saranno prese in considerazione per l'inclusione se sono:

    Non incinta, come confermato dal test di gravidanza (vedi programma di valutazione) e non allattante.

    Di non potenziale fertile (vale a dire, fisiologicamente incapace di rimanere incinta, comprese le donne in postmenopausa, con prova documentata di isterectomia o legatura delle tube, senza una causa medica alternativa secondo il documento del Clinical Trial Facilitation Group (CTFG) "Raccomandazioni relative a contraccezione e test di gravidanza negli studi clinici").

    In età fertile e utilizzando un metodo contraccettivo altamente efficace secondo i requisiti contraccettivi nella sezione 7.2 da due settimane prima della visita 1 fino alla fine della partecipazione allo studio.

  3. Diagnosi clinica della BPCO stadio 1-2 (classificazione GOLD)
  4. FEV1/FVC <70% post-broncodilatatore alla visita 1
  5. FEV1 ≥50% del valore normale previsto post-broncodilatatore alla visita 1
  6. FEV1 ≥ 1,5 L pre-broncodilatatore
  7. Ex fumatori da almeno 12 mesi con una storia di almeno 10 pacchetti-anno.
  8. Indice di massa corporea ≥ 18,6 e ≤ 30 kg/m2.

Criteri di esclusione:

Soggetti sani:

  1. Malattia passata o presente che, a giudizio dello sperimentatore, può influenzare l'esito dello studio o mettere a rischio il soggetto a causa della partecipazione allo studio. Queste malattie includono, ma non sono limitate a, disturbi della coagulazione, malattie cardiovascolari, tumori maligni, malattie epatiche, malattie renali, malattie ematologiche, malattie neurologiche, malattie psichiatriche, malattie endocrine, malattie infettive, malattie infiammatorie o malattie polmonari (incluse ma non limitate a asma, tubercolosi, bronchiectasie o fibrosi cistica)
  2. Assunzione regolare di farmaci prescritti o da banco. Le eccezioni includono il paracetamolo per alleviare il dolore a breve termine, i farmaci contraccettivi orali, la terapia ormonale sostitutiva, gli integratori dietetici e vitaminici.
  3. Allergia clinicamente rilevante contro allergeni presenti nell'aria (come il polline).
  4. Infezioni del tratto respiratorio inferiore nelle 4 settimane precedenti lo screening
  5. Infezioni del tratto respiratorio superiore nelle 2 settimane precedenti lo screening
  6. Qualsiasi risultato anomalo clinicamente rilevante nell'esame obiettivo, chimica clinica, ematologia, analisi delle urine, segni vitali, funzionalità polmonare o ECG alla Visita 1, che, a giudizio dello sperimentatore, può mettere a rischio il soggetto a causa della partecipazione allo studio o potrebbero influenzare i risultati dello studio.
  7. Screening farmacologico positivo per metadone, cannabis, oppiacei, metaboliti della cocaina, anfetamine, barbiturici e benzodiazepine alla visita 1
  8. Storia di abuso di droghe o alcol
  9. Rischio di non conformità con le procedure dello studio
  10. Sospetta incapacità di comprendere i requisiti del protocollo, le istruzioni e le restrizioni relative allo studio, la natura, la portata e le possibili conseguenze dello studio

Soggetti BPCO:

  1. Malattia passata o presente diversa dalla BPCO che, a giudizio dello sperimentatore, può influenzare l'esito dello studio o mettere a rischio il soggetto a causa della partecipazione allo studio. Queste malattie includono, ma non sono limitate a, disturbi della coagulazione, malattie cardiovascolari, tumori maligni, malattie epatiche, malattie renali, malattie ematologiche, malattie neurologiche, malattie psichiatriche, malattie endocrine, malattie infettive, malattie infiammatorie o malattie polmonari (incluse ma non limitate all'asma , tubercolosi, bronchiectasie o fibrosi cistica).
  2. Assunzione regolare di qualsiasi farmaco prescritto o da banco che, a giudizio dello sperimentatore, potrebbe influenzare l'esito dello studio o mettere a rischio il soggetto a causa della partecipazione allo studio. È espressamente vietato il trattamento con GCS, FANS o qualsiasi altro farmaco antinfiammatorio. È esplicitamente consentito il trattamento con SABA/LABA/LAMA, paracetamolo per alleviare il dolore, antipertensivi, farmaci ipolipemizzanti, antidiabetici, contraccettivi orali, terapia ormonale sostitutiva, integratori dietetici e vitaminici.
  3. Allergia clinicamente rilevante contro allergeni presenti nell'aria (come il polline).
  4. Infezioni del tratto respiratorio inferiore nelle 4 settimane precedenti lo screening.
  5. Infezioni del tratto respiratorio superiore nelle 2 settimane precedenti lo screening
  6. Esacerbazione della BPCO (trattamento con antibiotici orali o parenterali e/o GCS orale o parenterale e/o ospedalizzazione correlata alla BPCO) entro 60 giorni prima della visita 1.
  7. Qualsiasi risultato anomalo clinicamente rilevante nell'esame obiettivo, chimica clinica, ematologia, analisi delle urine, segni vitali, funzionalità polmonare o ECG alla visita 1, che, a giudizio dello sperimentatore, può mettere a rischio il soggetto a causa della partecipazione allo studio o potrebbero influenzare i risultati dello studio.
  8. Screening farmacologico positivo per metadone, cannabis, oppiacei, metaboliti della cocaina, anfetamine, barbiturici e benzodiazepine alla visita 1.
  9. Storia di abuso di droghe o alcol.
  10. Rischio di non conformità con le procedure dello studio.
  11. Sospetta incapacità di comprendere i requisiti del protocollo, le istruzioni e le restrizioni relative allo studio, la natura, la portata e le possibili conseguenze dello studio.

Piano di studio

Questa sezione fornisce i dettagli del piano di studio, compreso il modo in cui lo studio è progettato e ciò che lo studio sta misurando.

Come è strutturato lo studio?

Dettagli di progettazione

  • Scopo principale: Altro
  • Assegnazione: Non randomizzato
  • Modello interventistico: Assegnazione incrociata
  • Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)

Armi e interventi

Gruppo di partecipanti / Arm
Intervento / Trattamento
Altro: Soggetti sani
I soggetti saranno esposti all'aria interna filtrata (aria "pulita") per 4 ore nella camera di esposizione ambientale Fraunhofer. La camera può ospitare fino a 18 soggetti, è ventilata con aria condizionata e filtrata HEPA, garantendo umidità costante (40 ± 10%), temperatura (22 ± 2°C) e flusso d'aria (1500 ± 100 m3/ora). Durante l'esposizione eseguiranno un'attività cicloergometrica intermittente a 50 W per 10 minuti alternata a 20 minuti di riposo.
I soggetti verranno portati in una regione urbana densa di traffico ("aria urbana") con elevata densità di traffico e maggiori livelli di particolato ed emissioni di veicoli. I soggetti rimarranno in quest'area per 4 ore. Durante l'esposizione, tutti i soggetti cammineranno insieme al personale dello studio. I periodi di riposo sono consentiti solo all'aperto. Gli intervalli di attività e riposo saranno simili al regime "aria pulita".
Altro: Pazienti con BPCO
I soggetti saranno esposti all'aria interna filtrata (aria "pulita") per 4 ore nella camera di esposizione ambientale Fraunhofer. La camera può ospitare fino a 18 soggetti, è ventilata con aria condizionata e filtrata HEPA, garantendo umidità costante (40 ± 10%), temperatura (22 ± 2°C) e flusso d'aria (1500 ± 100 m3/ora). Durante l'esposizione eseguiranno un'attività cicloergometrica intermittente a 50 W per 10 minuti alternata a 20 minuti di riposo.
I soggetti verranno portati in una regione urbana densa di traffico ("aria urbana") con elevata densità di traffico e maggiori livelli di particolato ed emissioni di veicoli. I soggetti rimarranno in quest'area per 4 ore. Durante l'esposizione, tutti i soggetti cammineranno insieme al personale dello studio. I periodi di riposo sono consentiti solo all'aperto. Gli intervalli di attività e riposo saranno simili al regime "aria pulita".

Cosa sta misurando lo studio?

Misure di risultato primarie

Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Concentrazione di biomarcatori nel condensato del respiro esalato raccolto dal biosensore
Lasso di tempo: Nei giorni 1,3,5,8,10 e 12 dello studio
3-nitrotirosina
Nei giorni 1,3,5,8,10 e 12 dello studio
Concentrazione di biomarcatori nel condensato del respiro esalato raccolto dal biosensore
Lasso di tempo: Nei giorni 1,3,5,8,10 e 12 dello studio
Esanale
Nei giorni 1,3,5,8,10 e 12 dello studio
Concentrazione di biomarcatori nel condensato del respiro esalato raccolto dal biosensore
Lasso di tempo: Nei giorni 1,3,5,8,10 e 12 dello studio
Elastasi neutrofila
Nei giorni 1,3,5,8,10 e 12 dello studio
Dati raccolti dal sensore ambientale
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Concentrazione di CO
Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Dati raccolti dal sensore ambientale
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Concentrazione di O3
Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Dati raccolti dal sensore ambientale
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Concentrazione di SO2
Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Dati raccolti dal sensore ambientale
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Concentrazione di NO2
Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Dati raccolti dal sensore ambientale
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Concentrazione di COV
Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Dati raccolti dal sensore ambientale
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Concentrazione di PM10
Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Dati raccolti dal sensore ambientale
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Concentrazione di PM2,5
Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Dati raccolti dal sensore ambientale
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
temperatura
Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Dati raccolti dal sensore ambientale
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Umidità dell'aria ambiente del soggetto compresa tra 0% e 100% e con una risoluzione dell'1%
Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Dati raccolti dal sensore ambientale
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Livello di luce dell'ambiente del soggetto entro un intervallo compreso tra 350 nm e 1100 nm
Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Dati raccolti dal sensore ambientale
Lasso di tempo: Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)
Livello sonoro dell'ambiente del soggetto entro un intervallo compreso tra 20 Hz e 10 kHz e con una risoluzione di 1 Pa / 1 kHz
Attraverso il completamento dello studio (giorni di studio 1-12)

Collaboratori e investigatori

Qui è dove troverai le persone e le organizzazioni coinvolte in questo studio.

Pubblicazioni e link utili

La persona responsabile dell'inserimento delle informazioni sullo studio fornisce volontariamente queste pubblicazioni. Questi possono riguardare qualsiasi cosa relativa allo studio.

Studiare le date dei record

Queste date tengono traccia dell'avanzamento della registrazione dello studio e dell'invio dei risultati di sintesi a ClinicalTrials.gov. I record degli studi e i risultati riportati vengono esaminati dalla National Library of Medicine (NLM) per assicurarsi che soddisfino specifici standard di controllo della qualità prima di essere pubblicati sul sito Web pubblico.

Studia le date principali

Inizio studio (Effettivo)

28 agosto 2023

Completamento primario (Effettivo)

19 aprile 2024

Completamento dello studio (Effettivo)

1 aprile 2025

Date di iscrizione allo studio

Primo inviato

28 agosto 2023

Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità

12 settembre 2023

Primo Inserito (Effettivo)

13 settembre 2023

Aggiornamenti dei record di studio

Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)

26 giugno 2025

Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC

23 giugno 2025

Ultimo verificato

1 febbraio 2025

Maggiori informazioni

Termini relativi a questo studio

Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)

Hai intenzione di condividere i dati dei singoli partecipanti (IPD)?

NO

Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio

Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

prodotto fabbricato ed esportato dagli Stati Uniti

No

Queste informazioni sono state recuperate direttamente dal sito web clinicaltrials.gov senza alcuna modifica. In caso di richieste di modifica, rimozione o aggiornamento dei dettagli dello studio, contattare register@clinicaltrials.gov. Non appena verrà implementata una modifica su clinicaltrials.gov, questa verrà aggiornata automaticamente anche sul nostro sito web .

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