Biobancos y bancos de cerebro congreso slap

Biobancos y Bancos de Cerebro

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

XXXI Congreso Latinoamericano de Patología

TRASLACIÓN:

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

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

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

pacientes o información.

“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)

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

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

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

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.

REVISTA “TIME”, MARZO 2009

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

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)

TOMA DE MUESTRA BANCO DE TEJIDOS TUMORALES

EQUIPOS DEL BANCO DE TEJIDOS TUMORALES - INEN

Selección de zonas tumorales Diseño de TMA

Tinción HETinción Ki67

DISEÑO DE TMA

CD8

FOXP-3

6 Intraepith. TIL

0 Intraepith. TIL

2.5X 10X 40X

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

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

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

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

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)

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;

(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)

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)

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)

BBDP

INVESTIGACIÓN PSIQUIATRICA Y NEUROLÓGICA

• La función de un banco de cerebro moderno es recolectar material post-mortem o de biopsia de casos clínicamente y patológicamente bien caracterizados de manera continua y sistemática para satisfacer las necesidades de proyectos de investigación específicos.

Ejemplo: En la enfermedad de Alzheimer y la demencia con cuerpos de Lewy, la pérdida de neuronas colinérgicas y la reducción de una importante enzima cerebral, la acetilcolinesterasa, en el tejido cerebral postmortem ha llevado a la terapia de reemplazo colinérgico.

INVESTIGACIÓN PSIQUIATRICA Y NEUROLÓGICA

• Ejemplos• Los estudios patológicos moleculares han identificado genes que son factores causales

o de riesgo, o ambos, en la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Huntington y la enfermedad de la motoneurona.

• La recolección sistemática de cerebros de pacientes que han muerto de SIDA ha demostrado que la pérdida neuronal sólo se asocia con la fase sintomática de la enfermedad.

Las nuevas técnicas desarrolladas los bancos cerebrales han producido nuevos conocimientos sobre la comprensión de la

patogénesis de los transtornos psiquiátricos y neurológicos, así como han generado una esperanza real de mejorar el tratamiento.

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.

ENFERMEDADES RARAS

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.

NNTC

• En 1998 se funda el “National NeuroAIDS Tissue Consorcium” (NNTC) en respuesta a la necesidad de la comunidad científica de contar con tejido y fluidos del sistema nervioso central y periférico, de individuos infectados por el VIH, compartiendo protocolos y base de datos.

Morgello, S., Gelman, B. B., Kozlowski, P. B., Vinters, H. V., Masliah, E., Cornford, M., … Singer, E. J. (2001). The National NeuroAIDS Tissue Consortium: A new paradigm in brain banking with an emphasis on infectious disease. Neuropathology and Applied Neurobiology, 27(4), 326-335

CULTIVOS POST MORTEM PARA EL ESTUDIO DEL ENVEJECIMIENTO Y ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS

• Este enfoque permite el estudio de los aspectos celulares del envejecimiento neuronal humano y los procesos neurodegenerativos y complementa los métodos de investigación existentes, tales como imágenes in vivo (MRI, PET, etc.) y el examen del tejido cerebral post-mortem fijado o congelado.

Verwer, R. W. H., Baker, R. E., Boiten, E. F. M., Dubelaar, E. J. G., Van Ginkel, C. J. M., Sluiter, A. A., & Swaab, D. F. (2003). Post-mortem brain tissue cultures from elderly control subjects and patients with a neurodegenerative disease. Experimental Gerontology, 38(1-2), 167-172

CULTIVOS POST MORTEM PARA EL ESTUDIO DEL ENVEJECIMIENTO Y ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS

• Verwer y col. Tiene como objetivo estudiar el proceso de envejecimiento humano como ocurre en los pacientes vivos y encontrar posibles terapias para los trastornos relacionados con la edad.

• La manipulación experimental puede permitir la reactivación de neuronas en cultivos post mortem de cultivos de tejido de cerebro humano adulto y permitir el estudio del proceso de envejecimiento.

Verwer, R. W. H., Baker, R. E., Boiten, E. F. M., Dubelaar, E. J. G., Van Ginkel, C. J. M., Sluiter, A. A., & Swaab, D. F. (2003). Post-mortem brain tissue cultures from elderly control subjects and patients with a neurodegenerative disease. Experimental Gerontology, 38(1-2), 167-172

TEJIDO CEREBRAL POST MORTEM PARA ESTUDIOS MOLECULARES: LIMITACIONES Y CUIDADOS

• Los aspectos básicos relacionados con la preservación de ADN, ARN y proteínas incluyen:• el estado agónico,

• el retraso post-mortem,

• la temperatura de almacenamiento

• los procedimientos de conservación del tejido.

• La mayoría de los cerebros son apropiados para los enfoques morfológicos, pero no todos los cerebros son útiles para ciertos estudios bioquímicos y moleculares

Ferrer, I., Martinez, A., Boluda, S., Parchi, P., & Barrachina, M. (2008). Brain banks: Benefits, limitations and cautions concerning the use of post-mortem brain tissue for molecular studies. Cell and Tissue Banking.

TEJIDO CEREBRAL POST MORTEM PARA ESTUDIOS MOLECULARES: LIMITACIONES Y CUIDADOS

• La preservación del ADN es buena y adecuada para estudios genéticos en muestras almacenadas a -80 °C durante varios años.

Ferrer, I., Martinez, A., Boluda, S., Parchi, P., & Barrachina, M. (2008). Brain banks: Benefits, limitations and cautions concerning the use of post-mortem brain tissue for molecular studies. Cell and Tissue Banking.

COMPROMISO DE LA CORTEZA CEREBRAL EN ENFERMEDAD DE PARKINSON

• Los importantes acontecimientos en la neurociencia básica y clínica y el progreso reciente en el campo de la enfermedad de Parkinson (EP) son en parte resultado de la disponibilidad de especímenes humanos obtenidos a través de bancos de cerebro (tejido cerebral, el líquido cefalorraquídeo (LCR) y la sangre procesados en condiciones apropiadas).

• Ejemplo:• La -sinucleína no es un componente único, sino que es sólo uno de los α

actores responsables del complejo deterioro de los procesos bioquímicos y moleculares involucrados en las vías metabólicas.

Ravid, R., & Ferrer, I. (2012). Brain banks as key part of biochemical and molecular studies on cerebral cortex involvement in Parkinson’s disease. FEBS Journal, 279(7), 1167-1176

DEL CONSENTIMIENTO A LA AUTORIZACIÓN SOLIDARIA

• Las tasas de exámenes post mortem están disminuyendo, lo que se traduce en una incapacidad para reclutar tejido cerebral para la investigación.

• Se ha encontrado particularmente, dificultad en la obtención de tejido cerebral no afectado o 'normal', que actúa como un control necesario en la investigación de la enfermedad.

Harmon, S. H. E., & Mcmahon, A. (2014). Banking (on) the brain: From consent to authorisation and the transformative potential of solidarity. Medical Law Review, 22(4), 572-605


• Se retiraría del concepto controvertido de la donación como un acto altruista, haciendo avanzar la idea de que la donación es más bien una contribución que se le debe a la sociedad (es decir: a la salud individual ya la salud de las generaciones futuras).



• La investigación aprobada éticamente usando muestras obtenidas de bancos cerebrales éticamente fortalecidos generará conocimiento que:

i. Contribuirá a una comprensión más profunda del cerebro y del cuerpo humano;

ii. Iluminará las causas y progresión de las enfermedades;

iii.Contribuirá a curas, tratamientos y / o estrategias de manejo más eficaces y menos invasivos para los afligidos; y

iv. Informará formas más eficientes y rentables de estructurar y ofrecer respuestas del sistema de salud.


INVESTIGACIÓN DE CAMBIOS NEUROINFLAMATORIOS EN ALZHEIMER

• Dado que los estudios de asociación a nivel genómico en la enfermedad de Alzheimer han puesto de manifiesto la inflamación como un factor causal de la enfermedad más que una consecuencia de la neurodegeneración en curso, se han realizado numerosos estudios para identificar perfiles inmunes específicos asociados con cerebro sano, envejecimiento o enfermedad

Gomez-Nicola, D., & Boche, D. (2015). Post-mortem analysis of neuroinflammatory changes in human Alzheimer’s disease. Alzheimer’s Research & Therapy, 7(1), 42-42

• Se han generado más de 50 modelos animales diferentes para explorar la enfermedad de Alzheimer (EA) y más de 20 modelos están disponibles para el estudio de la esquizofrenia sin un consenso claro sobre las similitudes con la enfermedad humana.

• La subutilización del tejido cerebral humano post-mortem también impide la comprensión más profunda de los procesos fisiopatológicos en el cerebro enfermo


• Dos bancos cerebrales también están presentes en América del Sur: uno en Brasil (el Banco de Cerebro del Grupo Brasileño de Estudio de envejecimiento Cerebral, Sao Paulo) y uno en Argentina. • La definición del perfil inflamatorio cerebral de AD muestra ideas

conflictivas en la literatura, probablemente derivadas de la heterogeneidad de las muestras post-mortem y la difícil aplicación de los métodos de detección AD se ha asociado con un fenotipo proinflamatorio, caracterizado por la expresión de Interleuquina - 1 beta (IL - 1 \ beta) y proteínas del complemento


OPEN SCIENCE

• El Instituto Neurológico de Montreal (Neuro) anunció en la primavera de 2016 que está lanzando un experimento de cinco años durante el cual adoptará la política de Ciencia Abierta -

datos abiertos, materiales abiertos y sin patentes.

Gold, E. R. (2016). Accelerating Translational Research through Open Science: The Neuro Experiment. PLoS Biology, 14(12), 1-7

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

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

ECONOMÍA DE LA SALUD


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.


GRACIAS

Los bancos de cerebros se han creado para obtener, clasificar, conservar y distribuir muestras de tejidos del sistema nervioso y muestras biológicas para la investigación de enfermedades del sistema nervioso en contextos éticos muy precisos, siendo un reto para nuestra región el promover y desarrollar una red de bancos de cerebro que permita contar con material de estudio en diversos padecimientos en nuestra población.

Biobancos y bancos de cerebro congreso slap

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