RBR-67jth2z Analysis of genetic molecules and cells for Tuberculosis identification and prediction

Date of registration: 10/09/2023 ^(mm/dd/yyyy)
Last approval date : 10/09/2023 ^(mm/dd/yyyy)

Study type:

Observational

Scientific title:

Trial identification

• UTN code: U1111-1296-0977

• Public title:

  en

  Analysis of genetic molecules and cells for Tuberculosis identification and prediction

  pt-br

  Análise de moléculas genéticas e células para identificação e previsão de Tuberculose

• Scientific acronym:

• Public acronym:
• Secondaries identifiers:
  • 38826720.7.0000.0040
    Issuing authority: Plataforma Brasil
  • 5.329.636
    Issuing authority: Comitê de Ética em Pesquisa do Instituto Gonçalo Moniz- FIOCRUZ-BA

Sponsors

• Primary sponsor: Instituto Gonçalo Moniz (IGM) da Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)
• Secondary sponsor:
  • Institution: Instituto Gonçalo Moniz (IGM) da Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)
• Supporting source:
  • Institution: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Health conditions

• Health conditions:

  en

  Tuberculosis, Pulmonary

  pt-br

  Tuberculose Pulmonar

• General descriptors for health conditions:

  en

  C08 Respiratory Tract Diseases

  pt-br

  C08 Doenças Respiratórias

• Specific descriptors:

  en

  C01.150.252.410.040.552.846.899 Tuberculosis, Pulmonary

  pt-br

  C01.150.252.410.040.552.846.899 Tuberculose Pulmonar

Interventions

• Interventions:

  en

  This is a study for the development of a diagnostic test in phases I and II. The general objective of the study is to test the ability of previously identified cellular and molecular markers to diagnose active tuberculosis (TB). The specific objectives are as follows: I. Standardize and validate the diagnostic marker detection assay for TB (edTB) for the diagnosis of patients with active TB. II. Test the ability of molecular markers to diagnose patients with active TB. For the standardization of the diagnostic marker detection assay for TB (edTB), individuals with pulmonary TB and healthy controls (HC) are being invited to participate in the study. So far, seven individuals with TB and seven HC have been recruited. Their whole blood samples were used for cultures with the apolar lipid extract of Mycobacterium tuberculosis (Mtb) at 0.05 mg/mL for 48 and 72 hours at 37°C and 5% CO2 to verify if lipids are capable of stimulating cells in whole blood cultures, using the quantification of TNF in the culture supernatants as the outcome measure. To identify disease markers, the Luminex platform will be used to research 23 biomarkers, and the nanostring platform will be used for gene expression analysis of 594 genes by stimulating whole blood with Mtb lipids, as previously determined in the standardization phase. Forty-five individuals are being recruited (15 with TB, 15 HC, and 15 respiratory symptomatic individuals). For the identification of molecular markers (phase I study), samples from the Biorepository of the Advanced Laboratory of Public Health (LASP) at the Gonçalo Moniz Institute, Fiocruz-Ba, were used, including 10 individuals with pulmonary TB and 10 healthy controls. For the evaluation of the diagnostic capacity of the targets (phase II study), 75 individuals with clinical suspicion of tuberculosis from the specialized Octávio Mangabeira Hospital (HEOM) were recruited. In both phases of the study, gene expression analyses were performed through RT-qPCR. In phase I, the expression of the genes FCGR1A, GBP5, IRAK3, PDCD1LG2, C1QA, CD59, CD274, CR1, ICAM1, IFITM1, MAPK14, and PML were evaluated, and in phase II, the genes FCGR1A, GBP5, PDCD1LG2, and IRAK3 were assessed. Recruitment of individuals with TB and respiratory symptoms for the study is conducted at the Octávio Mangabeira Hospital (HEOM). Respiratory symptomatic patients seeking assistance at HEOM are invited to participate in the study. After obtaining informed consent, eligibility criteria are assessed. Patients meeting the eligibility criteria are included in the study and undergo a single visit. During this visit, a questionnaire covering demographic, clinical, and medical history data is administered, and a single 9 mL whole blood sample in heparin tube is collected for immediate use in edTB, while 3 mL of blood in Tempus tubes are stored in the biorepository and were used in the validation of molecular markers. Healthy controls are recruited according to the groups mentioned above but are located at Fiocruz-Ba. The study started in the second semester of 2021 and will continue until the first semester of 2025.For the validation of markers, patients with respiratory symptoms (SR) seeking care at HEOM with clinical suspicion of TB will be included in this phase of the study. SRs with a confirmed diagnosis of TB will be compared to SRs without a confirmed TB diagnosis (n = 146, 73 in each group, considering a power of 65% and a confidence level of 90%), as determined at https://www.openepi.com/SampleSize/SSCC.htm.

  pt-br

  Trata-se de um estudo de desenvolvimento de teste diagnóstico de fases I e II. O objetivo geral do estudo é testar a capacidade dos marcadores celulares e moleculares, previamente identificados, quanto a capacidade de diagnosticar a tuberculose (TB) ativa. Os objetivos específicos são: I Padronizar e validar o ensaio de detecção de marcadores diagnósticos para TB (edTB) para diagnostico de pacientes com TB ativa e II Testar a capacidade dos marcadores moleculares em diagnosticar pacientes com TB ativa. Para padronização do ensaio de detecção de marcadores diagnósticos para TB (edTB), indivíduos com tuberculose (TB) pulmonar e sadios (HC) estão sendo convidados para participar do estudo. Até o momento sete indivíduos com TB e sete HC foram recrutados, as suas amostras de sangue total foram utilizadas para culturas com o extrato lipídico do Mycobacterium tuberculosis (Mtb) à 0,05 mg/mL em 48 e 72 horas à 37ºC e 5% de CO2 para verificar se os lipídios são capazes de estimular as células em culturas de sangue total, utilizando a quantificação de TNF nos sobrenadantes das culturas como o desfecho. Para identificação dos marcadores de doença será utilizado a plataforma luminex para pesquisa de 23 biomarcadores e a plataforma nanostring para análises de expressão gênica de 594 genes através do estímulo do sangue total com lipídios do Mycobacterium tuberculosis (Mtb), protocolo determinado anteriormente na padronização, 45 indivíduos estão sendo recrutados (15 com TB, 15 HC e 15 sintomáticos respiratórios). Para identificação dos marcadores moleculares (estudo de fase I), foram utilizadas amostras do biorrepositório do Laboratório Avançado de Saúde Pública (LASP) do Instituto Gonçalo Moniz, Fiocruz-Ba de 10 indivíduos com TB pulmonar e 10 controles sadios, e para a avaliação da capacidade diagnóstica dos alvos (estudo de fase II) foram recrutados 75 indivíduos com suspeita clínica para tuberculose do Hospital Especializado Octávio Mangabeira (HEOM). Para ambas as fases do estudo, foram realizadas análises de expressão gênica por meio da RT-qPCR. Na fase I foram avaliadas a expressão dos genes FCGR1A, GBP5, IRAK3, PDCD1LG2, C1QA, CD59, CD274, CR1, ICAM1, IFITM1, MAPK14 e PML, e na fase II, os genes FCGR1A, GBP5, PDCD1LG2 e IRAK3 foram avaliados. O recrutamento dos indivíduos com TB e sintomáticos respiratórios do estudo é feito no Hospital Especializado Octávio Mangabeira (HEOM). Os pacientes sintomáticos respiratórios que buscam assistência no HEOM são convidados a participar do estudo. Após a obtenção do consentimento livre e esclarecido, os critérios de elegibilidade são avaliados. Os pacientes que cumprirem os critérios de elegibilidade são incluídos no estudo e realizam uma visita única. Nesta visita é aplicado um questionário que contempla dados demográficos, clínicos e história médica e é coletada uma amostra única de sangue total em tubo heparina de 9 mL para uso imediato no edTB e 3 mL de sangue em tubos tempus que são armazenados no biorrepositório e foram utilizados na validação dos marcadores moleculares. Os controles sadios são recrutados conforme os grupos acima, porém estão localizados na FICORUZ-BA. O estudo começou no 2º semestre de 2021 e vai até o 1º semestre de 2025.Para validação dos marcadores, serão incluídos nessa fase do estudo, pacientes sintomáticos respiratórios (SR) que buscarem atendimento no HEOM com suspeita clínica de TB. Serão comparados os SR com diagnóstico confirmado para TB versus os SRs sem o diagnóstico confirmado para TB (n = 146, 73 em cada grupo, considerando poder de 65 % e nível de confiança de 90 %), conforme determinado em https://www.openepi.com/SampleSize/SSCC.htm.

• Descriptors:

  en

  C01.150.252.410.040.552.846.899 Tuberculosis, Pulmonary

  pt-br

  C01.150.252.410.040.552.846.899 Tuberculose Pulmonar

Recruitment

• Study status: Recruiting
• Countries
  • Brazil
• Date first enrollment: 12/13/2021 ^(mm/dd/yyyy)

• Target sample size:	Gender:	Minimum age:	Maximum age:
  146	-	18 Y	65 Y

• Inclusion criteria:

  en

  Participants with respiratory symptoms; men and women aged between 18 and 65 years (including) at the moment of informed consent; respiratory symptoms as a reason for seeking assistance at the Octávio Mangabeira Specialized Hospital (HEOM). Healthy participants; men and women aged between 18 and 65 years (inclusive) at the time of informed consent; postgraduate students, technicians, and/or researchers from the Gonçalo Moniz Institute (IGM), Fiocruz-Ba; absence of respiratory symptoms or acute illnesses in the last 14 days.

  pt-br

  Participantes com sintomas respiratórios; homens e mulheres com idade entre 18 e 65 anos (inclusive) no momento do consentimento livre e esclarecido;sintomas respiratórios como queixa para busca de assistência no Hospital Especializado Octávio Mangabeira (HEOM). Participantes sadios; homens e mulheres com idade entre 18 e 65 anos (inclusive) no momento do consentimento livre e esclarecido;estudantes da pós-graduação, técnicos e/ou pesquisadores do Instituto Gonçalo Moniz (IGM), Fiocruz-Ba; ausência de sintomas respiratórios ou doenças agudas nos últimos 14 dias

• Exclusion criteria:

  en

  Participants with respiratory symptoms; individuals under 18 years old and over 65 years old; using systemic corticosteroids; who have had a previous diagnosis and/or treatment for pulmonary TB in the last two years; transplant recipients, undergoing cancer treatment, or having autoimmune diseases. Healthy participants; presence of respiratory symptoms or acute illnesses in the last 14 days; previous diagnosis and/or treatment for pulmonary TB in the last two years

  pt-br

  Participantes com sintomas respiratórios; indivíduos menores que 18 anos e maiores que 65 anos;em uso de corticosteroides por via sistêmica; que tiveram diagnóstico e/ou tratamento prévio para TB pulmonar nos últimos dois anos; transplantados, em tratamento para câncer, presençaa de doença autoimune. Participantes sadios; presença de sintomas respiratórios ou doenças agudas nos últimos 14 dias; diagnóstico e/ou tratamento prévio para TB pulmonar nos últimos dois anos

Study type

• Study design:

• Expanded access program	Purpose	Intervention assignment	Number of arms	Masking type	Allocation	Study phase

Outcomes

• Primary outcomes:

  en

  The text you provided discusses the standardization of a diagnostic marker detection assay for tuberculosis (TB) (edTB) through the stimulation of whole blood with the apolar lipid extract of Mycobacterium tuberculosis (Mtb) at 0.05 mg/mL for 48 and 72 hours at 37°C and 5% CO2. It involves individuals with pulmonary tuberculosis (n = 15) and healthy controls (n = 15). The outcome measure is the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for quantifying TNF in the culture supernatants. So far, seven individuals with TB and seven healthy individuals have been recruited. Their whole blood samples were used for cultures with the apolar lipid extract. The 48-hour incubation with 0.05 mg/mL of apolar lipid extract has shown to be the best culture condition. Notably, the average production of TNF in the TB group appears to be twice as high as in the cells of healthy individuals. However, the 72-hour incubation is not showing specific TNF production by the lipids. The validation of molecular markers for the diagnosis of pulmonary tuberculosis was conducted in a population of 75 symptomatic respiratory participants, including 27 participants with pulmonary tuberculosis and 48 symptomatic respiratory participants. The analyses revealed differences in the expression levels of the genes FCGR1A, PDCD1LG2, and GBP5 between the evaluated groups, while no difference was observed for the IRAK3 gene. Receiver Operating Characteristic (ROC) curve analyses were performed to assess the area under the curve (AUC) for subsequent performance parameter evaluation. The AUC values, sensitivity, specificity, and accuracy for different genes were presented. In addition to AUC, other diagnostic parameters were evaluated, such as Likelihood Ratio, Odds Ratio Difference (ORD), and Kappa Index.

  pt-br

  Espera-se padronizar o protocolo do ensaio de detecção de marcadores diagnósticos para tuberculose (TB) (edTB) através da estimulação de sangue total com o extrato lipídico apolar do Mycobacterium tuberculosis (Mtb) à 0,05 mg/mL em 48 e 72 horas à 37ºC e 5% de CO2, de indivíduos com tuberculose pulmonar (n = 15) e controles sadios (n=15); utilizando como desfecho o ensaio imunoenzimático (ELISA) para a quantificação de TNF nos sobrenadantes das culturas. Até o momento sete indivíduos com TB e sete sadios foram recrutados, as suas amostras de sangue total foram utilizadas para culturas com o extrato lipídico apolar. O tempo de 48h com 0,05 mg/mL de extrato lipídico apolar está mostrando as melhores condições de cultura. Dado que, a média da produção de TNF no grupo TB aparentou ser duas vezes maior do que nas células dos indivíduos sadios. O tempo de 72h não está mostrando uma produção de TNF específica pelos lipídios. A validação dos marcadores moleculares para diagnóstico da tuberculose pulmonar foi realizada em uma população de 75 participantes sintomáticos respiratórios (27 participantes com tuberculose pulmonar e 48 sintomáticos respiratórios). As análises mostraram diferenças nos níveis de expressão dos genes FCGR1A, PDCD1LG2 e GBP5 entre os grupos avaliados, e não demonstraram diferença do gene IRAK3; Análises da curva ROC foram realizadas para avaliação da área sob a curva (AUC) para posterior avaliação dos parâmetros de desempenhos. Os valores de AUC, sensibilidade, especificidade e acurácia foram, respectivamente, 0.89 (IC 95% 0.81-0.97), 85,2% (67,5-94,1), 85,4 (72,8-92,8) e 85,3% (75,6-91,6) para o gene FCGR1A, 0.85 (IC 95% 0,76-0,95), 77,8% (59,2-89,4), 85,4% (72,8-92,8) e 82,7% (72,6-89,6) para o gene PDCD1LG2, 0.82 (IC 95% 0.71-0,92), 74,1% (55,3-86,8), 79,2% (65,7-88,3) e 77,3% (66,7-85,3) para o gene GBP5 e, 0.51 (IC 95% 0,37-0,65), 51,9% (34,0-69,3), 60,4% (46,3-73,0) e 57,3% (46,1-67,9) para o gene IRAK3; Outros parâmetros diagnósticos também foram avaliados, como: Razão de Verossimilhança, ORD e Índice Kappa.

• Secondary outcomes:

  en

  The validation of this data is expected to contribute to the development of new diagnostic tests for tuberculosis, which can be used as screening tools in places where the molecular rapid test (TRM-TB) is not accessible due to its high cost.

  pt-br

  Espera-se a validação desses dados para o desenvolvimento de novos testes diagnósticos para a tuberculose, que possam ser utilizados como triagem em locais onde o teste rápido molecular (TRM-TB) não é acessível devido ao seu alto custo.

Contacts

• Public contact
  • Full name: Adriano Queiroz Silva
  • • Address: Rua Waldemar Falcão, 121, Candeal
    • City: Dallas / United States
    • Zip code: 78712
  • Phone: +1 (469) 876-8514
  • Email: adrianoqs@gmail.com
  • Affiliation: Instituto Gonçalo Moniz (IGM) da Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)
   
• Scientific contact
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  • Affiliation: Instituto Gonçalo Moniz (IGM) da Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)
   
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