Vluchtige organische stoffen voor de beoordeling van leverziekte (VOCAL)

Vluchtige organische stoffen (VOC's) die door het menselijk lichaam worden uitgestoten, zijn al tientallen jaren van belang voor onderzoekers. In 1971 rapporteerden Pauling et al dat adem en urine respectievelijk ongeveer 250 en 280 VOC's bevatten bij normale menselijke proefpersonen. VOC's worden traditioneel gemeten in de voedingsindustrie en terrorismebestrijding. Routinematige klinische toepassingen zijn onder meer de alcohol-ademanalyse, de 13-C-ureum-ademtest voor H. pylori, stikstofmonoxide bij astma en de waterstof/methaan-test voor bacteriegroei.

Voorbereidend werk heeft gesuggereerd dat er een verandering is in het VOS-profiel van patiënten met een leveraandoening. Er wordt gesuggereerd dat naarmate de fibrose toeneemt, de leverfunctie wordt aangetast, wat resulteert in verhoogde niveaus van bepaalde verbindingen. Deze verbindingen zijn dan op hogere niveaus in de bloedbaan aanwezig en wanneer ze de longen bereiken, worden ze uitgeademd. Er is ook werk verricht dat een verandering in het profiel van VOC's binnen kanker aantoont, waarbij specifieke "ademsignaturen" bij patiënten met slokdarmkanker worden aangetoond. Aan het Imperial College London hebben Marker et al een ademtest ontwikkeld als screeningstest voor slokdarmkanker met vergelijkbare sensitiviteit en specificiteit als andere screeningsmethoden (bijv. testen van occult bloed in ontlasting). De onderzoekers zouden ernaar streven om hetzelfde te bereiken met lever- en galaandoeningen via een prospectieve cross-sectionele studie gericht op het bepalen van de diagnostische nauwkeurigheid van uitgeademde vluchtige organische stoffen (VOC) voor de detectie van leverziekte.

Patiënten zullen worden gerekruteerd uit poliklinieken en ziekenhuisafdelingen in het Imperial College Healthcare Trust. Ze kunnen ook worden aangeworven van de afdeling radiologie bij het bijwonen van leverbiopten of echografie van hepatocellulair carcinoom. Bij het bijwonen van hun afspraak zal een lid van het onderzoeksteam het onderzoeksproject met de patiënt bespreken en uitleggen dat de patiënt een adem +/- urinemonster moet verstrekken. Patiënten krijgen een patiëntenfolder mee. Als de patiënt hiermee akkoord gaat, wordt hem gevraagd een schriftelijk toestemmingsformulier te ondertekenen. Als er geen recente PHES-test is uitgevoerd, wordt er een uitgevoerd, anders zijn er geen aanvullende onderzoeken, al dan niet invasief, vereist van de patiënten.

Voor patiënten die regelmatig worden gecontroleerd binnen de trust, kan hen worden gevraagd toestemming te geven voor het nemen van verdere ademmonsters bij toekomstige afspraken om longitudinale follow-up te vergemakkelijken. Patiënten hebben het recht om zich op elk moment terug te trekken.

Patiënten die aanwezig zijn voor endoscopie, fibroscan of leverbiopsie zullen gedurende 4-6 uur voorafgaand aan de procedure niets via de mond hebben gehad volgens de lokale richtlijnen. Voor degenen die poliklinische afspraken bijwonen, zullen de onderzoekers, indien voorafgaand aan hun afspraak geïdentificeerd door hun klinische team, ernaar streven contact op te nemen met de patiënten en hen te vragen te vasten. Als ze niet nuchter zijn, kan hen worden gevraagd basistechnieken voor mondhygiëne uit te voeren (bijv. mond spoelen met water), voordat het ademmonster wordt afgenomen. Een voedingsdagboek van de voorgaande 24 uur zal worden opgenomen als onderdeel van de pre-sampling vragenlijst.

Als onderdeel van het toestemmingsproces zullen patiënten ook toestemming worden gevraagd om toegang te krijgen tot hun ziekenhuisdossiers, uitsluitend voor het doel van de onderzoeksstudie, inclusief hun bloedtesten, radiologie- en pathologieresultaten. Alle gegevens worden geanonimiseerd en alle ziekenhuisdossiers worden strikt vertrouwelijk behandeld in overeenstemming met de Data Protection Act 1998 en de General Data Protection Regulation (GDPR).

Patiënten wordt gevraagd een aantal uitademingen te geven in een apparaat voor adembemonstering totdat een bepaald ademvolume is bemonsterd. Dit kan worden gedaan via een van de verschillende technieken. De voorkeursoptie van de onderzoekers is dat ze ademen in een speciaal ontworpen nalophan-zak die is bevestigd aan thermische desorptiebuizen en een apparaat voor het nemen van ademmonsters. Als alternatief kan de patiënt worden gevraagd om normale getijde-ademhaling uit te voeren terwijl hij een gezichtsmasker draagt, wat gemiddeld ongeveer 2 minuten duurt. Patiënten in het St Mary's Hospital kunnen ook worden gevraagd om rechtstreeks in een massaspectrometermachine (SYFT Voice200Ultra) te ademen. Dit massaspectrometerinstrument is een op zichzelf staand mobiel apparaat dat kan worden verplaatst tussen klinische afdelingen binnen het St. Mary's Hospital. Bemonstering met deze methode omvat een enkele diepe nasale inademing, gevolgd door volledige uitademing via hun mond in een plastic cilinder die is verbonden met een buis die naar de massaspectrometer zelf leidt. Dit wordt drie keer herhaald binnen een tijdsbestek van 60 seconden. De onderzoekers verwachten dat het ademafnameproces in totaal niet langer dan 5-10 minuten zal duren. Patiënten wordt verzocht hun urine in een gestandaardiseerd flesje met urinemonsters van 60 ml te doen, dat onmiddellijk wordt afgesloten. Er wordt 20 ml urine verdeeld in een standaard flacon met 60 ml monsters.

De VOC's uit de adem worden vastgehouden op adsorberende buizen die in het ademapparaat worden ingebracht. Na bemonstering wordt de adsorbensbuis uit het apparaat verwijderd, afgesloten en voor analyse teruggevoerd naar het laboratorium in het St. Mary's Hospital in Londen. Monsters worden per koerier of door een lid van het onderzoeksteam vervoerd. Het monster/de monsters wordt/worden geanalyseerd met behulp van massaspectrometrie-instrumenten in het St Mary's Hospital in Londen.

Adem-VOC's die zijn bemonsterd op adsorberende buizen, worden binnen 48 uur na verzameling geanalyseerd. De monsterbestanddelen worden vernietigd in de massaspectrometer voor detectie, wat betekent dat er geen klinisch materiaal achterblijft na analyse door de massaspectrometrie-instrumenten. Urinemonsters worden opgeslagen in een geregistreerde weefselbank in overeenstemming met de Wet op het menselijk weefsel en na analyse afgevoerd.

Als onderdeel van de studie zullen de onderzoekers patiënten longitudinaal volgen om vast te stellen of het VOC-profiel van een deelnemer verandert met progressie of regressie van leverziekte. Bij elke afspraak, voordat er een monster wordt genomen, wordt de toestemming van de deelnemer beoordeeld en als de deelnemer nog steeds bereid is om door te gaan met het onderzoek, zullen er meer adem- en urinemonsters worden verzameld. Dit zou voor maximaal 24 maanden zijn.