patología e investigación traslacional en cáncer banco de tejidos tumorales (3)

PATOLOGÍA E INVESTIGACIÓN TRASLACIONAL EN CÁNCER: PERSPECTIVA DESDE BANCO DE TEJIDOS TUMORALES

MC. MG SANDRO CASAVILCA ZAMBRANO.PATÓLOGO Y LABORATORISTA

PATÓLOGO ONCÓLOGO

JEFE DE BIOBANCO DEL INSTITUTO NACIONAL DE ENFERMEDADES NEOPLASICASJEFE DE BIOBANCO DEL INSTITUTO NACIONAL DE ENFERMEDADES NEOPLASICAS

CONGRESO INTERNACIONAL DE INVESTIGACIÓN TRASLACIONAL EN CÁNCERArequipa, 31 Marzo 2017

• La investigación traslacional: traslada descubrimientos de las ciencias básicas dentro de las aplicaciones clínicas, y/o utiliza observaciones clínicas para generar nuevos tópicos

• Se enfoca en la integración de actividades, las cuales son encabezadas por el área de laboratorio

• La investigación traslacional es un área de atención por parte de las agencias de financiamiento “GRANTS”

• Permite ampliar su base de investigación • Frecuentemente comprende nuevas colaboraciones con colegas clínicos• Puede comprometer ensayos clínicos o extenderse al uso de muestras de

pacientes o información

INVESTIGACIÓN TRASLACIONAL UNA PERSPECTIVA DESDE LA CIENCIA BÁSICA

TRASLACION:

CONOCIMIENTO BASADO EN EVIDENCIA

“La transferencia del conocimiento basado en la evidencia dentro de rutina o en la práctica

representativa”

SALUDPÚBLICA

Y PRÁCTICACLÍNICA

Glasgow, R SBM (2005) 26th Annual SBM Meeting, Symposium #22:Disseminating Behavioral Medicine Research: Making the Translational Leap.

INVESTIGACIÓN TRASLACIONAL UNA PERSPECTIVA DESDE LA CIENCIA BÁSICA

ANATOMÍA PATOLÓGICA

DEFINICIÓN:

La anatomía patológica es el estudio de las formas de presentación, causas, mecanismos y efectos de las enfermedades.

¿POR QUÉ UN ESTUDIO DE PATOLOGÍA?

• La patología permite estudiar un proceso mórbido desde su inicio, sus estadios intermedios y el final de la enfermedad

• Correlaciona con los signos y síntomas• Confirma o niega los exámenes auxiliares

Variaciones a nivel de la secuencia del DNA (SNPs, STRs, delecciones, inserciones...)

BIOMARKERCaracterística que puede ser medida y evaluada de forma objetiva

como un indicador de un proceso biológico normal, proceso patológico o respuesta farmacológica a una intervención terapéutica

DNA BIOMARKER

Presente en el tejido tumoral o en el suero e incluye diferentes moléculas (DNA, RNA, proteínas...) CANCER

BIOMARKER

Evaluados en el tejido tumoral

Evaluados del tejido tumoral

¿QUÉ ES UN BIOMARCADOR?

• Los marcadores tumorales son sustancias que se encuentran en el cuerpo que pueden detectarse en una persona con cáncer

• Un marcador tumoral clásico se conforma de una proteína que puede estar presente en niveles elevados en la sangre ante la existencia de cierto tipo de cáncer, pero no todos los marcadores tumorales se manifiestan así

• Algunos se encuentren en la orina u otros fluidos corporales, mientras que otros pueden estar presentes en los tumores y otros tejidos

• Pueden ser productos de las mismas células cancerosas, o ser producidos por el cuerpo en respuesta al cáncer, entre otras afecciones

¿QUÉ SON LOS MARCADORES TUMORALES?

Muchos tumores malignos no tienen un BM de proteína fiable, e incluso en aquellas enfermedades con biomarcadores útiles, estos marcadores a menudo carecen de especificidad y pueden ser elevados como resultado de situaciones clínicas no relacionadas con el crecimiento del tumor o la progresión.

Por otra parte, la mayoría de los biomarcadores de proteínas persisten en la circulación durante meses, con lo que no representa la carga tumoral en un momento determinado.

¿QUÉ SON LOS MARCADORES TUMORALES?

BIOMARCADORES EN ONCOLOGÍA

• Ser específico para el tumor• El nivel del marcador debe variar con el tamaño del tumor• El nivel del marcador tumoral debe elevarse con la

presencia de micrometástasis• Debe haber diferentes niveles entre pacientes enfermos e

individuos sanos• Barato, reproducible y seguro

CARACTERISTICAS DE UN BIOMARCADOR TUMORAL IDEAL

“A los considerados debotos de la ciencia, nada puede hacerlos mas felices que incrementar sus

descubrimientos, pero su felicidad es completa cuando los

resultados de sus estudios encuentran una aplicación

práctica.”

~Louis Pasteur

Our goal is to turn knowledge into applications that benefit people.

AKERVALL, J., PRUETZ, B. L., GEDDES, T. J., LARSON, D., FELTEN, D. J., & WILSON, G. D. (2013). BEAUMONT HEALTH SYSTEM BIOBANK: A MULTIDISCIPLINARY BIOREPOSITORY AND TRANSLATIONAL RESEARCH FACILITY. BIOPRESERV.BIOBANK., 11(4), 221-228

Instalación multidisciplinaria diseñada para proporcionar acceso y oportunidad para que los clínicos y científicos

orientados a la investigación se involucren en ella sin necesidad de crear su propia infraestructura, aumentando

así los esfuerzos a través del Sistema de Salud en Investigación

MODELO DE BIOBANCO

AKERVALL, J., PRUETZ, B. L., GEDDES, T. J., LARSON, D., FELTEN, D. J., & WILSON, G. D. (2013). BEAUMONT HEALTH SYSTEM BIOBANK: A MULTIDISCIPLINARY BIOREPOSITORY AND TRANSLATIONAL RESEARCH FACILITY. BIOPRESERV.BIOBANK., 11(4), 221-228 (CONT)

Definición:"colección organizada de material biológico humano e

información asociada con el propósito de uno o más objetivos de investigación”

De este modo, los biobancos pueden servir a muchos propósitos, pueden ser:

- nacionales, - basados en instituciones (académicas o no académicas),- basados en el departamento médico, - orientados a la población y/o a la enfermedad.

BIOBANCO


La colección de muestras o “biobanking” ha sido

históricamente un esfuerzo académico o comercial que refleja

las ambiciones científicas de la organización o departamento que

lo crea

COLECCIÓN DE MUESTRAS

AKERVALL, J., PRUETZ, B. L., GEDDES, T. J., LARSON, D., FELTEN, D. J., & WILSON, G. D. (2013). BEAUMONT HEALTH SYSTEM BIOBANK: A MULTIDISCIPLINARY BIOREPOSITORY AND TRANSLATIONAL RESEARCH FACILITY. BIOPRESERV.BIOBANK., 11(4), 221-228

El objetivo de desarrollar un consentimiento informado amplio donde los donantes acepten cualquier número de estudios futuros que usen sus muestras o datos, se basa

principalmente en dos razones:(i)simplificar y alentar a los clínicos a involucrarse en el

Biobanco, (se alivia la carga de desarrollar una logística), y(ii)proporcionar la flexibilidad para incorporar nuevas ideas y

tecnologías a medida que se desarrollan los proyectos

CONSENTIMIENTO INFORMADO


Modelo:El análisis de bioespecímenes se debe realizar en instalaciones de

laboratorios especializados ubicados en otras partes de la organización, produciendo así una desconexión entre el análisis y el proceso de “biobanking”.

Esta separación de las funciones de colección, conservación y analíticas incrementa la complejidad y la burocracia de las operaciones y puede resultar en un procesamiento subóptimo de muestras.

INVESTIGACIÓN BIOMÉDICA CON BIOESPECÍMENES


Objetivo: Crear una instalación basada en iniciativas clínicas para promover

investigaciones que involucran a clínicos y a sus equipos para participar en proyectos y proporcionarles una plataforma dedicada

a investigación, con personal y científicos que estarían involucrados desde el principio hasta el final del estudio.

Si la muestra de investigación forma parte de la muestra quirúrgica, el personal de Biobanco debe trabajar con el personal de

Anatomía Patológica de manera conjunta

INVESTIGACIÓN BIOMÉDICA CON BIOESPECÍMENES

La revista "Time" en 2009 publicó que "el biobanco es una de las diez ideas que

cambian el mundo". Con los avances en tecnología, la demanda de bio-especímenes

adecuadamente almacenados y bien conservados ha aumentado.

El “biobanking” implica la recolección, procesamiento y almacenamiento de

material biológico, el desarrollo de métodos para preservar su integridad tisular y la

distribución de estas muestras biológicas junto con los datos clínicos relacionados desde una forma organizada y confiable

para los científicos

REVISTA “TIME”, MARZO 2009

Muchos hospitales de cáncer han estado recolectando y almacenando muestras de tejidos durante décadas.

Imagina el poder de esos miles de muestras de 100.000 o incluso millones de veces más grandes, no sólo de cáncer, sino de cualquier enfermedad, que van desde trastornos cerebrales como el Alzheimer a condiciones

metabólicas como la diabetes

REVISTA “TIME”, MARZO 2009 (cont.)

SHANKAR, S. K. (2015). TIMELESS REVERBERATIONS LET US PROMOTE BIO ‑ BANKING IN INDIA FOR TRANSLATIONAL RESEARCH. NEUROLOGY INDIA / VOLUME 63 / ISSUE 5

Vincular los datos clínicos con las muestras archivadas y su utilización óptima por parte

de los investigadores. Para comparar los datos científicos generados

a partir del tejido tumoral almacenado, existe la necesidad de recolección simultánea de tejido "relativamente normal" del mismo órgano (preferiblemente pareados por edad y

género)

LA CLAVE DE LOS BIOBANCOS


LA CLAVE DE LOS BIOBANCOS

TOMA DE MUESTRA


EQUIPAMIENTO EN BIOBANCO

BANCO DE TEJIDOS TUMORALES - INEN

Selección de zonas tumorales en casos

seleccionados

Diseño de TMA

Tinción HETinción Ki67

DISEÑO DE TMA

SISTEMA DE IMAGEN MULTIESPECTRAL AUTOMATIZADA

CD8

FOXP-3

CHANGING METHODOLOGY: ABSOLUTE NUMBER COUNTING + LYMPHOCYTE SUBTYPES (IHC) IN 5 OR 3 HPF.

6 Intraepith. TIL

0 Intraepith. TIL

2.5X 10X 40X

HUTTIN, C., & STUBBS, A. (2016). A CONTRIBUTION FOR COST MODELS IN BIOBANKING. TECHNOLOGY AND HEALTH CARE, 24(1), 93-98

Gerentes y directores médicos en hospitales están considerando cómo obtener un mejor valor de sus bioespecímenes, si es posible

en asociaciones con la industria. Cómo obtener valor de estos biobancos es un desafío para los

gobiernos, especialmente en los países pequeños. La investigación translacional depende de la coleccion de muestras humanas y de sus datos clínicos asociados donde son

los científicos investigadores principales quienes dirigen la recolección de muestras de biobancos con la promesa de autorías

de investigación de por medio

ECONOMIA DE LA SALUD

HUTTIN, C., & STUBBS, A. (2016). A CONTRIBUTION FOR COST MODELS IN BIOBANKING. TECHNOLOGY AND HEALTH CARE, 24(1), 93-98 (CONT)

Los departamentos de patología invierten en biobancos orientados a la enfermedad que

recogen tejido para una variedad de enfermedades que se utilizan

posteriormente para el diagnóstico o para el descubrimiento de biomarcadores.

La mayoría de los modelos de costos convencionales utilizados en los hospitales

han sido modelos de recuperación de costos, basados en una personalización de

las tareas correspondientes a la preparación y el uso de bioespecímenes



Los tipos de costos suelen clasificarse como: - costos de adquisición, - costos de revisión de patología / histología, - costos de documentación de consentimiento informado, - costos de recolección de datos, - costos de seguros, - costos de equipo, manejo y transporte, o - costos de mensajería y envio.



Este artículo destaca el desarrollo potencial de nuevos modelos de costos, utilizando ejemplos de dos formas

organizativas: plataformas de tecnología adaptativa, con el fin de establecer pasos en el

traslado del procesamiento de bioespecímenes de laboratorio a la práctica clínica y de nuevo al laboratorio

que requieren protocolos de calidad para que los bioespecímenes puedan ser usados apropiadamente

tanto por investigadores como por clínicos



Este documento también propone una agenda internacional de investigación en los biobancos,

dependiendo por ejemplo, en que condiciones es en las que se aplican mayores inversiones en biobancos de especímenes frescos (por ejemplo, biomarcadores en

oncología) o en qué condiciones, las investigaciones de bajo costo con especímenes embebidos en parafina aportan más valor a la salud y a la economía de los

sistemas de salud


CANUEL, V., RANCE, B., AVILLACH, P., DEGOULET, P., & BURGUN, A. (2015). TRANSLATIONAL RESEARCH PLATFORMS INTEGRATING CLINICAL AND OMICS DATA: A REVIEW OF PUBLICLY AVAILABLE SOLUTIONS. BRIEFINGS IN BIOINFORMATICS, 16(2), 280-290

La medicina personalizada tiene como objetivo establecer

vínculos entre las caracterizaciones

biomoleculares, las condiciones del paciente, la efectividad del

tratamiento y los efectos adversos, proporcionando al

paciente el mejor tratamiento individual

MEDICINA PERSONALIZADA

CANUEL, V., RANCE, B., AVILLACH, P., DEGOULET, P., & BURGUN, A. (2015). TRANSLATIONAL RESEARCH PLATFORMS INTEGRATING CLINICAL AND OMICS DATA: A REVIEW OF PUBLICLY AVAILABLE SOLUTIONS. BRIEFINGS IN BIOINFORMATICS, 16(2), 280-290 (CONT)

Los investigadores necesitan herramientas para encontrar la información relevante en el laberinto de datos

biológicos disponibles. Canuel y cols. discuten los desiderata para plataformas de

investigación translacional óptimas, en términos de privacidad, interoperabilidad, características técnicas,

las características analíticas y de visualización



Las plataformas de investigación traslacional deben ser capaces de combinar el flujo de trabajo de los investigadores para un uso óptimo. Por lo tanto, deben proporcionar:

(i)el almacenamiento e integración de datos clínicos y de los ómicos;(ii) un marco de análisis que permita a los científicos explorar sus

datos y generar hipótesis; y (iii)información cruzada adicional de bases de datos externas (por

ejemplo, enlace a una descripción de genes específica en la literatura publicada o bases de datos públicas)


AL KUWARI, H., AL THANI, A., AL MARRI, A., AL KAABI, A., ABDERRAHIM, H., AFIFI, N., … ELLIOTT, P. (2015). THE QATAR BIOBANK: BACKGROUND AND METHODS. BMC PUBLIC HEALTH, 15, 1208-1208

Entre diciembre del 2012 y febrero del 2014, 1209 participantes fueron reclutados en un estudio piloto del Biobanco de Qatar.

En el reclutamiento, se recogió información extensa del fenotipo de cada participante, incluyendo información / medidas de

factores sociodemográficos, condiciones de salud prevalentes, dieta, estilo de vida, antropometría, composición corporal,

salud ósea, función cognitiva, fuerza de agarre, fondo de ojo, rayos X y las mediciones de la función cardiovascular y

respiratoria

BIOBANCO DE QATAR

AL KUWARI, H., AL THANI, A., AL MARRI, A., AL KAABI, A., ABDERRAHIM, H., AFIFI, N., … ELLIOTT, P. (2015). THE QATAR BIOBANK: BACKGROUND AND METHODS. BMC PUBLIC HEALTH, 15, 1208-1208 (CONT)

Estos incluyen datos de cuestionarios, extensas mediciones clínicas e imágenes y muestras biológicas (sangre, orina y saliva), que se

almacenan a largo plazo, con consentimiento, para uso futuro (no especificados) de

investigación que incluyen estudios genéticos

BIOBANCO DE QATAR

BEACH, T. G., ADLER, C. H., SUE, L. I., SERRANO, G., SHILL, H. A., WALKER, D. G., … SABBAGH, M. N. (2015). ARIZONA STUDY OF AGING AND NEURODEGENERATIVE DISORDERS AND BRAIN AND BODY DONATION PROGRAM. NEUROPATHOLOGY, 35(4), 354-389

El Programa de Donación de Cerebro y Cuerpo (BBDP) en el Instituto de Investigación de la Salud

Banner Sun comenzó en 1987 con donaciones exclusivamente de cerebro y actualmente tiene más de

1.600 cerebros

BBDP

BEACH, T. G., ADLER, C. H., SUE, L. I., SERRANO, G., SHILL, H. A., WALKER, D. G., … SABBAGH, M. N. (2015). ARIZONA STUDY OF AGING AND NEURODEGENERATIVE DISORDERS AND BRAIN AND BODY DONATION PROGRAM. NEUROPATHOLOGY, 35(4), 354-389 (CONT)

Los sujetos reciben evaluaciones estandarizadas para trastornos neurológicos, neuropsicológicos y del movimiento

general durante la vida y más del 90% tienen exámenes patológicos completos para evaluación de la enfermedad de

Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y el cáncer. El programa ha hecho de la autopsia rápida una prioridad, con un intervalo post-mortem medio de 3 horas para toda la

colección de muestras

BBDP

SHANKAR, S. K. (2015). TIMELESS REVERBERATIONS LET US PROMOTE BIO ‑ BANKING IN INDIA FOR TRANSLATIONAL RESEARCH. NEUROLOGY INDIA / VOLUME 63 / ISSUE 5 (CONT)

Modelos animales, incluidos modelos animales transgénicos recientemente desarrollados, no reflejan de manera realista la biología de las enfermedades

neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y otras.

La mayoría de estos modelos animales estudiados reflejan, supuestamente, menos del 10% de las características de las enfermedades neurodegenerativas que tienen una

base genética para su evolución. Diversas sinucleinopatías y tautopatías asociadas con enfermedades

neurodegenerativas no tienen modelos animales comparables. Del mismo modo, no hay modelos animales experimentales de trastornos psiquiátricos

como esquizofrenia y trastornos bipolares o todavía no han sido desarrollados.

BBDP

BALDO, C., CASARETO, L., RENIERI, A., MERLA, G., GARAVAGLIA, B., GOLDWURM, S., … FILOCAMO, M. (2016). THE ALLIANCE BETWEEN GENETIC BIOBANKS AND PATIENT ORGANISATIONS: THE EXPERIENCE OF THE TELETHON NETWORK OF GENETIC BIOBANKS. ORPHANET JOURNAL OF RARE DISEASES, 11

El término enfermedades raras (RD) se refiere a aproximadamente 5000-8000 enfermedades que afectan a un estimado de 350 a 400

millones de personas en todo el mundo. Debido a que las RD afectan a un número limitado de individuos (6-8% de

la población), a menudo se descuidan. Por lo tanto, la investigación y el desarrollo de nuevas terapias son

procesos desafiantes, que requieren un esfuerzo considerable. La participación de las organizaciones de pacientes (OP) de RD es esencial si se desea obtener una masa crítica de muestras, ya que las OP pueden servir de enlace entre los biobancos genéticos (GB) y los médicos, para

recoger muestras y datos clínicos para la investigación.

ENFERMEDADES RARAS

BALDO, C., CASARETO, L., RENIERI, A., MERLA, G., GARAVAGLIA, B., GOLDWURM, S., … FILOCAMO, M. (2016). THE ALLIANCE BETWEEN GENETIC BIOBANKS AND PATIENT ORGANISATIONS: THE EXPERIENCE OF THE TELETHON NETWORK OF GENETIC BIOBANKS. ORPHANET JOURNAL OF RARE DISEASES, 11 (CONT)

El respeto mutuo y la colaboración efectiva entre los pacientes y la comunidad científica son esenciales para aumentar la

conciencia y la confianza. Es indispensable, compartir los objetivos y esfuerzos para

apoyar la investigación sobre enfermedades raras

BIOBANCO

FELMEISTER, A. S., MASINO, A. J., RIVERA, T. J., RESNICK, A. C., & PENNINGTON, J. W. (2016). THE BIOREPOSITORY PORTAL TOOLKIT: AN HONEST BROKERED, MODULAR SERVICE ORIENTED SOFTWARE TOOL SET FOR BIOSPECIMEN-DRIVEN TRANSLATIONAL RESEARCH. BMC GENOMICS, 17 SUPPL 4(SUPPL 4), 434-434

Alex Felmeister y cols, introducen un proyecto de código abierto electrónico el “Honest Broker” (eHB) y Portal Biorepositorio (BRP) que, en tándem, permiten la integración de datos mientras

se protege la privacidad del paciente. Este enfoque modular permite que los datos y los especímenes se

asocien en cualquier momento. Los datos del biorepositorio se obtienen típicamente en flujos de

trabajo longitudinales asincrónicos, que plantean problemas de diseño de software y de integración de datos

BIOBANCO

FELMEISTER, A. S., MASINO, A. J., RIVERA, T. J., RESNICK, A. C., & PENNINGTON, J. W. (2016). THE BIOREPOSITORY PORTAL TOOLKIT: AN HONEST BROKERED, MODULAR SERVICE ORIENTED SOFTWARE TOOL SET FOR BIOSPECIMEN-DRIVEN TRANSLATIONAL RESEARCH. BMC GENOMICS, 17 SUPPL 4(SUPPL 4), 434-434 (CONT)

Los requerimientos de información en las muestras de biorepositorio van en incremento incluyendo cada vez más información clínica y generándose la necesidad de incluir en el proceso mecanismos de protección de la

información de salud (PHI)

BIOBANCO

FELMEISTER, A. S., MASINO, A. J., RIVERA, T. J., RESNICK, A. C., & PENNINGTON, J. W. (2016). THE BIOREPOSITORY PORTAL TOOLKIT: AN HONEST BROKERED, MODULAR SERVICE ORIENTED SOFTWARE TOOL SET FOR BIOSPECIMEN-DRIVEN TRANSLATIONAL RESEARCH. BMC GENOMICS, 17 SUPPL 4(SUPPL 4), 434-434 (CONT)

BIOBANCO

"Los biobancos transformarán la forma en que vemos la enfermedad en desarrollo”

La clave para un poderoso biobanco nacional son los especímenes de alta calidad de una muestra tan amplia de

la población del país como sea posible. Los médicos y los pacientes están empezando a acoger la

idea de recoger muestras de ADN y tejido como parte de los exámenes de rutina

(Rev Times, marzo 2009)

BIOBANCO

GRACIAS

patología e investigación traslacional en cáncer banco de tejidos tumorales (3)

Health & Medicine