Editorial Ephemera

 

 

BIOMARCADORES Y BIOMECÁNICA

Por Fernando BandrésDirector del Aula de Estudios Avanzados. Fundación Tejerina.

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INVESTIGACIÓN
 

El laboratorio médico ha experimentado cambios trascendentales en los últimos 25 años, por su diseño, tecnologías y capacidad de gestión, lo que permite ofrecer a los clínicos e investigadores la posibilidad de estudiar al detalle la fisiopatología de un proceso, elaborar con detalle un diagnóstico diferencial, incluso la predicción de acontecimientos biológicos previos a la sintomatología clínica.

Siguiendo el criterio de Buglioni y Ortún: “… la racionalidad clínica de realizar un test diagnóstico radica en su capacidad de variar  la probabilidad de detectar  una enfermedad y, por tanto, de modificar una decisión terapéutica una vez conocido el resultado”.

De esta forma nos acercamos a la biomecánica,  ciencia que tiene por objeto el estudio e investigación de  las estructuras de carácter mecánico en el cuerpo humano. Necesita del apoyo de otras ciencias biomédicas tales como la anatomía o la fisiología y se encuentra ligada a la biónica (rama de la cibernética) y se apoya en la bioquímica, para constatar y evaluar con detalle los modelos de funcionamiento de los diferentes sistemas biológicos, no solo por estar vinculados al movimiento, sino que también es necesario conocer los estados fisiológicos previos, como pueden ser el remodelado óseo, el riesgo cardiovascular, la existencia de un síndrome metabólico o una enfermedad neuromuscular, entre otras muchas posibilidades.


 

El uso de biomarcadores diagnósticos amplia sus aplicaciones cuando nos referimos a la medicina predictiva de forma que la información del laboratorio puede permitir inferir acontecimientos futuros y se convierte, por  tanto, en uno de los objetivos mas relevantes para la aplicación de métodos económetricos de aplicación en el sector sanitario, donde hablamos de medicina personalizada versus medicina molecular, caracterizada por:

· Es medicina predictiva.

· Estudia e informa sobre situaciones de susceptibilidad individual.

· Puede medir y calcular un cierto riesgo.

· Puede confirmar la predisposición a un padecimiento o posible evolución de la enfermedad.

· Permite un mejor diagnóstico diferencial.

· Ayuda en la elaboración del pronóstico.

· Puede incorporar cambios o mejoras en las pautas de tratamiento.

La incorporación de pruebas de laboratorio en cualquier contexto clínico-diagnóstico que mejora la calidad de  la gestión clínica del paciente, exige no solo conocer los elementos ya descritos sino también los puramente técnicos y referidos al mejor conocimiento de la fisiopatología del proceso a investigar y el manejo de las nuevas tecnologías de diagnóstico analítico que son aplicables en cada situación. Incluso los resultados obtenidos de un estudio analítico previo, en un paciente con una determinada patología, podrían contraindicar la realización de ciertos estudios biomecánicos.

Concluimos entonces que de este mejor conocimiento fisiopatológico surge la posibilidad de investigar biomarcadores candidatos, capaces de ser estudiados merced a  los avances biotecnológicos y analíticos. Por lo tanto definimos biomarcador/res como las moléculas susceptibles de ser identificadas y/o cuantificadas en el laboratorio, cuya medida aporta información relevante para la gestión clínica del paciente.

Los biomarcadores ideales deben cumplir una serie de características:

· Permiten la detección temprana de la enfermedad.

· Permiten el cribado de candidatos para terapéutica.

· Permiten  la identificación de subgrupos que pueden responder al Tratamiento.

· Permiten monitorizar los tratamientos.

· Permiten evaluar la progresión/regresión de  la enfermedad.

· Permiten un mejor diagnóstico clínico así como el diferencial.

Como quiera que no existe un biomarcador ideal, nos vemos en la necesidad de diseñar un conjunto de biomarcadores, que con la mayor sensibilidad, especificidad, valor predictivo y la mejor relación coste/efectividad, puedan darnos información relevante sobre la patología o proceso fisiológico en estudio, así como el estado de salud. Hablamos entonces del diseño de perfiles analíticos que pueden evaluar la función renal, tiroidea, hepática, riesgo cardiovascular, trombogénico, remodelado óseo  etc.

El conjunto de biomarcadores que constituyen los diferentes perfiles se van incorporando acorde con diferentes algoritmos diagnósticos, terapéuticos o evaluadores de funciones fisiológicas concretas.

La incorporación, diseño y realización de este tipo de estudios analíticos exige considerar tres fases fundamentales para su completo desarrollo y aplicación  a los protocolos asistenciales, que resumimos en:

1.- Fase preanalítica. Antes de realizar el análisis hemos de tener resuelto:

· Criterios para la indicación de las pruebas.

· Información adecuada al paciente.

· Obtención del consentimiento.

· Protección del derecho de confidencialidad.

· Documentación específica y necesaria para realizar los análisis.

· Obtención y custodia de las muestras biológicas y documentación.


 

2.- Fase Analítica. La propia del análisis, que implica el  desarrollo de las técnicas y métodos  analíticos concretos, lo que  exige considerar:

· Elegir el tipo de muestra ( ej. Sangre, orina, saliva, etc.).

· Criterios y protocolos de calidad en la metodología de análisis.

· Personal responsable de su realización.

· Trazabilidad de la documentación.


 

3.- Fase Postanalítica. De gran importancia por cuanto se van a derivar criterios de interpretación y toma de decisiones, por lo tanto se debe considerar.

· Criterios de valoración de resultados, valores de referencia.

· Interpretación de resultados. Variabilidad intra y extraindividual.

· Modelos de informe y explotación de resultados.

Por todo lo anterior podemos decir que la investigación de biomarcadores determina un área de conocimiento específico en la medicina, la biopatología general, con múltiples aplicaciones, biopatología aplicada, que en el caso que nos ocupa, respecto de su posible apoyo a la biomecánica.

En el caso de situaciones clínicas vinculadas a estudios de biomecánica tendríamos:

1. Biomarcadores Vinculados al remodelado óseo.

· Osteoporosis, tumores, alts. Hormonales, artrosis, callo, fractura, evolución secuelas…

·Osteocalcina; PTH; Rankl, LDH.


 

2. Biomarcadores Vinculados a la función muscular.

· Miositis, degeneración ms., grandes tumores…

· Mioglobina, Isoenzimas LDH, Polimorfismos de DNA mitocondrial.


 

3. Biomarcadores Vinculados a marcadores predictivos generales.

· Cardiovasculares (endotelinas…), tumorales…


 

4. Biomarcadores de diseño para investigación en Daño Cerebral.

· Prots. TAU en LCR para DA.

· CK-BB en lesión cerebral

· Prot. S-100 predictiva de Daño Cerebral inmediato TCE.


 

La nanotecnología como elemento de futuro.

Nanotecnología, se refiere a una gran diversidad de instrumentos, técnicas y aplicaciones potenciales que controlan la producción y aplicación de estructuras y sistemas, en la escala nanométrica.

· la nanomedicina permitirá la monitorización, reparación, construcción y control de sistemas biológicos humanos a nivel molecular, utilizando la ingeniería de nanodispositivos y nanoestructuras,

· la nanomedicina resulta de aplicar tecnologías de nanoescala al ejercicio de la medicina, ya sea para el mejor conocimiento fisiopatológico, el diagnóstico la prevención y el tratamiento.

Se piensa que a partir de 2014 el 16% de los artículos de asistencia sanitaria incorporarán nanotecnologías emergentes cuyas  aplicaciones más relevantes y cercanas en el tiempo serán:

· la liberación de fármacos mediante el uso de dendrímeros y el uso de nuevos medicamentos mediante nanoliposomas.

· El uso para implantes y la reparación de tejidos.

· La investigación de biomarcadores diagnósticos aplicados a estudios mediante biochips y el biomimetismo.

·El estudio de biomarcadores en las técnicas de imagen molecular.

Podemos concluir diciendo que caminamos inexorablemente entre la epidemiología genómica, la  biomedicina de los sistemas biológicos y una investigación biomédica que combina ciencia e ingeniería que permitirá comprender y construir nuevas funciones y sistemas biológicos, por lo tanto y mientras los avances van llegando hoy podemos decir en el tema que nos ocupa sobre la relación biomarcadores y biomecánica que:

· El uso de biomarcadores puede objetivar el estado clínico y evolutivo, de las lesiones y apoyar criterios pronósticos.

· El uso de biomarcadores resulta fundamental para el diseño de I+D+I en el estudio del daño corporal.

· El informe biopatológico es un instrumento de interconsulta , de gran valor en la valoración del paciente, la biomecánica de las lesiones y sus estudios fisiopatológicos.

· El uso de biomarcadores, permite clasificar de forma más homogénea a los pacientes evaluados por daño corporal.

· El informe biopatológico se hace necesario en las valoraciones médico-legales ( no solo el aportado en la documentación ) de posibles lesiones o estados de discapacidad.

· Se hace necesario incorporar el análisis coste- efectividad en la aplicación de perfiles de biomarcadores en  biopatología especial o aplicada , más concretamente en las posibles aplicaciones y necesidades de la biomecánica.

· Los avances de la biomecánica exigirán del apoyo complementario de la biopatología para un mejor conocimiento de sus fines y objetivos.

 

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