El diagnóstico y el tratamiento eficaces de la enfermedad se basan en una investigación minuciosa, que a menudo se basa en muestras biológicas. La avalancha de estudios utilizados para comprender mejor las enfermedades y diseñar terapias efectivas cuesta miles de millones de dólares y potencialmente afecta a millones de vidas.
Por lo tanto, parece razonable suponer que la fiabilidad de las muestras biológicas, de las que dependen los resultados precisos, sería de suma importancia para la comunidad científica.
Según Chad Borges, investigador del Biodesign Virginia G. Piper Center for Personalized Diagnostics en la Universidad Estatal de Arizona, esa suposición a menudo es incorrecta.
"Una de las razones principales por las que hay tantos descubrimientos de biomarcadores indicadores tempranos de enfermedad en la literatura, pero tan pocas validaciones positivas que confirman esos hallazgos es el hecho de que en muchos casos durante el descubrimiento, se usaron muestras quetener una historia o una integridad que simplemente se desconoce "
Las muestras biológicas pueden ser muy susceptibles a los cambios a lo largo del tiempo, que a menudo ocurren cuando se retiran de la refrigeración profunda. Las muestras degradadas pueden producir resultados espurios en la investigación. Para abordar estas preocupaciones, Borges y sus colegas han diseñado una prueba altamente sensible que puedeser utilizado para establecer la integridad del plasma sanguíneo y el suero, los bios muestras más comunes utilizados en la investigación médica.
Asegurar que tales muestras se hayan manejado adecuadamente es el primer paso en una investigación cuidadosa que cumpla con los altos estándares necesarios de confiabilidad y reproducibilidad. La nueva prueba, que se basa en la medición precisa de las proporciones relativas de dos formas de la proteína albúmina presente en la sangre, fue descrito recientemente en la revista Proteómica molecular y celular .
Houston, tenemos un problema
La inmediatez de la cuestión de la calidad de la muestra se hizo evidente para Borges durante el curso de su propia investigación, que involucró experimentos en muestras biológicas programadas para su distribución por el Instituto Nacional de Salud NIH ". Teníamos un poco de sospecha de que algo no estaba sucediendo."No tiene mucha razón sobre el conjunto de muestras", dice. Borges aplicó la prueba de nuevo diseño a las muestras, con resultados sorprendentes. "Bajo y he aquí, hubo una gran diferencia entre los casos y los controles para este marcador de integridad de la muestra".
Una investigación adicional reveló que el congelador en el que se almacenaron las muestras de control había perdido energía durante varios días durante un desastre natural ". Esa información es realmente importante con respecto a la calidad de las muestras y la estabilidad de los marcadores que estaban en ellas"
Las implicaciones de esta discrepancia claramente fueron más allá de su propia investigación. "Quién sabe cuántos otros marcadores se diferencian simplemente por la forma en que se manejaron los casos y los controles", dice Borges
acechando debajo de la superficie
Solo en 2018, Medline del Instituto Nacional de Salud registró cerca de un millón de artículos publicados de investigación relacionada con la salud. Los avances que se basan en los resultados de la investigación han transformado la ciencia médica, mejorando la calidad de vida y salvando a millones de enfermedades y aflicciones temidas.
Pero el progreso no siempre ha sido fácil. Además de los formidables desafíos científicos que enfrentan los investigadores, las consideraciones políticas y las inquietudes profesionales también influyen en la forma en que se realiza la ciencia. La presión para publicar hallazgos en revistas científicas a menudo pesa mucho sobre los investigadores y se considera esencial parael avance de la carrera de un joven científico. Si bien está arraigado en el pragmatismo profesional, el impulso cada vez más competitivo de publicar o perecer puede eclipsar las preocupaciones sobre la confiabilidad de los datos.
Desde hace mucho tiempo dado por sentado, el tema de la reproducibilidad científica ha pasado recientemente a la vanguardia de las discusiones sobre la práctica de la ciencia, ya que muchos estudios enfrentan un nuevo examen y un mayor escrutinio. ¿Cuán sólidos son los resultados de los estudios publicados? ¿Se pueden replicar?Una reciente exposición de larga duración de un libro explica que los problemas relacionados con la confiabilidad científica son considerablemente más profundos y alarmantes de lo que se pensaba.
Las muestras biológicas son cero en la búsqueda de una ciencia confiable, sin embargo, los investigadores que esperan publicar su trabajo pueden tener un desincentivo para dedicar tiempo a investigar la integridad de sus especímenes. Si descubren un problema, pueden poner en duda sus datosy excluir la publicación: un serio revés, con poco que el investigador pueda demostrar. Existe el peligro de que la ignorancia sea una mentalidad de dicha.
¡Conozca sus especímenes!
Como señala Borges, abordar el problema requiere dos cosas. Primero, un organismo regulador como el NIH necesita emitir pautas estrictas que incluyan documentación detallada del historial y manejo de la muestra. Actualmente, algunas revistas científicas requieren documentación de las condiciones de almacenamiento de muestras antes depublicación, pero tales registros son a menudo inadecuados para garantizar un alto nivel de integridad de la muestra. En segundo lugar, los investigadores necesitan métodos confiables para analizar sus muestras para asegurar que cumplan con los estándares exactos. La técnica descrita en el estudio actual es un avance importante en esta dirección.
Dependiendo de la naturaleza y el propósito de una muestra de plasma sanguíneo o suero dado, incluso pequeñas fluctuaciones en la recolección, procesamiento, almacenamiento y manejo pueden afectar la calidad y la confiabilidad. El más importante de los muchos factores que afectan tales muestras es el tiempo que han pasadoen una condición descongelada por encima de -30o C. Esta es también una de las variables más difíciles de rastrear con el tiempo, en muchos casos.
Un ejemplo clínico reciente que destaca el tema de la integridad de la muestra se refiere a HER2, un biomarcador crítico utilizado para el diagnóstico de cáncer de mama. Recientemente se ha descubierto que este marcador es altamente inestable y puede producir resultados engañosos cuando se aplica a la muestra de tejido, a menos quese procesa dentro de 1 hora de la resección quirúrgica.
CC para sangre
El nuevo biomarcador establece valores de corte para el plasma sanguíneo y el suero, lo que permite a los investigadores evaluar fácilmente la calidad de las muestras y su idoneidad para experimentos dados, incluso si un registro detallado del manejo y almacenamiento de muestras no está disponible. Por primera vez, plasma yel suero, los bioespecíficos más utilizados para la investigación médica, se puede rastrear con un biomarcador confiable.
El biomarcador, que se basa en proporciones relativas de dos isoformas de albúmina, requiere solo un bajo volumen de plasma o suero y una preparación mínima de la muestra. Las diferentes isoformas de esta proteína son funcionalmente similares, pero una modificación inducida por el oxígeno que se produce de forma anormalla extensión fuera del cuerpo se usa para identificar muestras mal manejadas.
La albúmina es la proteína más abundante en el plasma sanguíneo y el suero, que comprende aproximadamente la mitad de todo el contenido de proteínas en estos biofluidos. Fuera del cuerpo, la forma natural no modificada de la albúmina se oxida con el tiempo. Esto se puede detectar al observar un cambio en la proteínamasa, usando espectrometría de masa.
Al describir una ley de velocidad química para esta reacción de oxidación de proteínas que tiene lugar en plasma y suero, el biomarcador actúa como una especie de cronómetro molecular que puede medir con precisión el tiempo transcurrido de que una muestra en particular permanezca en un estado descongelado.
El biomarcador descrito es económico, fácil y rápido de usar y se puede automatizar por completo, lo que lo convierte en un fuerte candidato para servir como el nuevo estándar de oro para el análisis de plasma y suero. Es capaz de detectar la exposición a muestras biológicas en condiciones de temperatura ambiente duranteen solo 2 horas, identificando de forma rápida y precisa muestras mal manejadas o almacenadas incorrectamente y evitando su inclusión en la investigación clínica.
El estudio se llevó a cabo en colaboración con el Hospital del Condado de Maricopa. Las muestras del estudio del paciente se obtuvieron con la ayuda del cardiólogo Dr. Christian Breburda y su personal.
Además de la investigación clínica más convencional, el nuevo biomarcador está listo para incursionar en una variedad de investigaciones relacionadas con la salud. Recientemente se ha incorporado a un ambicioso proyecto patrocinado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa o DARPA, que utiliza epigenéticamarcadores en sangre para identificar la exposición a las armas de destrucción masiva o sus precursores químicos. El nuevo biomarcador se utilizará para garantizar la calidad de las muestras de sangre, estableciendo aún más el poder y la versatilidad de este enfoque.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Arizona . Original escrito por Richard Harth. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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