Wykorzystanie mikroflory jelitowej i jej metabolitów w raku miednicy

University of Aberdeen i Aberdeen Royal Infirmary (ARI) w NHS Grampian znajdują się w wyjątkowej sytuacji, ponieważ mają jeden kampus dla nauk laboratoryjnych związanych z mikrobiomami w słynnym na całym świecie Rowett Institute, obiekty Biorepository na kampusie do szybkiego przetwarzania próbek i obiekty NHS do leczenia wielu typów nowotworów miednicy, w tym jelita grubego, ginekologicznych i urologicznych.

Pacjenci będą przyjmowani w odpowiednich klinikach zajmujących się rakiem miednicy mniejszej, po identyfikacji potencjalnego włączenia na odpowiednim spotkaniu zespołu multidyscyplinarnego (MDT). Pacjent zostanie poinformowany o diagnozie i planie postępowania przez klinicystę odpowiedzialnego za opiekę nad nim (może to być pielęgniarka specjalistka). Pacjenci będą kontaktowani w sprawie badań dopiero na kolejnym spotkaniu, np. w gabinecie lekarskim. gdy wyspecjalizowane pielęgniarki kontaktują się z pacjentem w celu odpowiedzi na dalsze pytania dotyczące omawianego planu postępowania, udają się do poradni konsultacyjnej w celu uzyskania zgody na ostateczne leczenie itp. Daje to pacjentowi wystarczająco dużo czasu na przetworzenie diagnozy i planu leczenia przed rozpoczęciem badań. Na tym spotkaniu pacjenci otrzymają PIS (zostanie on wysłany do pacjenta, jeśli spotkanie odbywa się za pośrednictwem telekonferencji wideo). Jeśli zechcą wziąć udział w badaniu, skontaktuje się z nimi pielęgniarka badawcza lub inny odpowiednio wykwalifikowany członek zespołu, który dokładniej omówi badanie i odpowie na wszelkie pytania. Jeśli wyrażą chęć wzięcia udziału, zostaną podjęte ustalenia, aby członek zespołu klinicznego uzyskał pisemną świadomą zgodę, gdy pacjent trafia do szpitala na kolejną wizytę kliniczną.

Zostaną oni poproszeni o oddanie próbki kału (oraz w podgrupie pacjentów z rakiem jelita grubego, próbki treści prawej okrężnicy pobranej podczas operacji) do przetworzenia w Rowett Institute Human Nutrition Unit przed rozpoczęciem kolejnej terapii przeciwnowotworowej (chemioterapia, radioterapia lub operacja). Wyrażona zostanie również zgoda na pobranie próbki krwi. Będzie to zwykle uzyskiwane podczas rutynowej venesekcji z powodów klinicznych i będzie to nadwyżka krwi w stosunku do wymagań klinicznych przetwarzanych przez Biorepozytorium. W razie potrzeby, jeśli krew nie jest pobierana w ramach standardowej opieki klinicznej, wymagane będzie dodatkowe nakłucie żyły o objętości 5 ml. Krew zostanie przetworzona do ekstrakcji osocza.

Pacjenci będą również zachęcani do wypełnienia opcjonalnego kwestionariusza częstotliwości jedzenia (FFQ), wskazującego, co jedli i pili w ciągu trzech miesięcy przed pobraniem próbek kału. Jeśli jednak uznają, że nie są w stanie tego ukończyć, ich decyzja zostanie uszanowana i będą mogli kontynuować badanie. Wypełnienie tych kwestionariuszy zajmuje około 30 minut i zostanie dostarczone pacjentom podczas wizyty klinicznej przed pierwszą terapią przeciwnowotworową lub wysłane pocztą. Podgrupa pacjentów zostanie również zapytana, czy byliby chętni do bardziej dogłębnej oceny swojej diety na cztery dni przed oddaniem próbki kału, ale zostanie im wyjaśnione, że jest to opcjonalne i mogą odmówić .

Próbki kału zostaną pobrane z ARI przywiezione do szpitala w dniu wizyty w poradni lub wstępnego leczenia pacjenta. Alternatywnie, uczestnik może zostawić próbkę w określonym centrum w instytucie Rowett. Zostanie to pozostawione uznaniu uczestnika, co będzie dla niego najdogodniejsze. Wypełnione dzienniki żywności/kwestionariusze będą również zbierane w tym samym czasie iw tym samym miejscu, w którym zrzucona zostanie próbka kału.

Od pacjenta nie są wymagane żadne inne dodatkowe próbki. Po uzyskaniu próbek w Instytucie Rowett część zostanie przetworzona przez Dispomix w celu ekstrakcji DNA przy użyciu zestawów do ekstrakcji DNA Powersoil i przechowywana w zamrażarkach przed analizą przez sekwencjonowanie genu 16S rRNA. Kolejna porcja zostanie przetworzona i przechowywana do analizy SCFA za pomocą chromatografii gazowej, a część pozostałych odchodów będzie przechowywana do przyszłych analiz.

Osocze zostanie pobrane z próbek krwi z laboratoriów NHS Hematology i przekazane do Rowett Institute przez zespół badawczy zaangażowany w badanie. W sytuacjach, w których próbka krwi nie została pobrana do celów klinicznych, próbka krwi zostanie pobrana przez flebotomistę lub inny przeszkolony personel w dziale Żywienia Człowieka Instytutu Rowett. Po ekstrakcji osocza próbki krwi będą przechowywane w zamrażarkach w Instytucie Rowetta.

Sekwencjonowanie genu 16S rRNA DNA kału zostanie przeprowadzone w Centrum Biologii i Medycyny Wspomaganej Genomem (CCEBM) Uniwersytetu w Aberdeen, łącznie z analizą bioinformatyczną. Za pomocą sekwencjonowania genu 16S rRNA badana jest niewielka część bakteryjnego materiału genetycznego, który różni się między różnymi bakteriami, co pozwala nam oszacować „względną obfitość” każdego z nich w każdej próbce. Będziemy również analizować SCFA w kale za pomocą GC i osocza za pomocą GC-MS (ta bardziej czuła technika jest wymagana dla osocza ze względu na niższe stężenia obecnych metabolitów) w placówce analitycznej Rowett Institute. Pod koniec tego badania, jeśli wystarczająca próbka pozostanie w stanie nadającym się do użytku, chcielibyśmy ją przechować do przyszłych badań. Po uzyskaniu niezbędnych funduszy i zgód możemy w przyszłości dokładniej badać DNA bakterii (do poziomu gatunku/szczepu) metodami metagenomiki i innych metabolitów, m.in. tryptofan, kwasy żółciowe i przeciwzapalne (np. kalprotektyna) i markery immunologiczne (np. cytokiny).

Dane kliniczne będą pseudoanonimizowane u źródła i gromadzone przez zespół badawczy (w tym personel biobanku w przypadku danych wyjściowych oraz pielęgniarki badawcze, stażystów klinicznych, radiologów itp. w celu uzyskania danych kontrolnych). Zostanie to uwzględnione w późniejszej analizie. Reakcje nowotworu i skutki uboczne radioterapii/chemoradioterapii lub zabiegu chirurgicznego zostaną uzyskane z notatek pacjentów w celu zbadania toksyczności i wyników, a niektórzy pacjenci zostaną poproszeni o wypełnienie kwestionariuszy w ramach rutynowej obserwacji klinicznej, takiej jak RTOG oraz EPIC26 (kwestionariusze rutynowo stosowane w praktyce klinicznej).

Dane sekwencjonowania genu 16S rRNA zostaną przeanalizowane przez bioinformatyków z University of Aberdeen specjalizujących się w obsłudze tych dużych zbiorów danych, aby określić bogactwo i względną liczebność obecnych bakterii. Dane będą przechowywane przez służby IT na Klastrze Komputerowym Wysokiej Wydajności i przekazywane do publicznego repozytorium. Zbadane zostaną powiązania między danymi z sekwencjonowania genu 16S rRNA, analizą SCFA i dostępnymi danymi klinicznymi. Analiza statystyczna zostanie przeprowadzona przez statystyków z Biomathematics and Statistics Scotland