En medicina, un biomarcador es un indicador mensurable de la gravedad o presencia de algún estado patológico. Puede definirse como una "alteración celular, bioquímica o molecular en células, tejidos o fluidos que puede medirse y evaluarse para indicar procesos biológicos normales, procesos patógenos o respuestas farmacológicas a una intervención terapéutica". [1] De manera más general, un biomarcador es cualquier cosa que pueda usarse como indicador de un estado patológico particular o algún otro estado fisiológico de un organismo. Según la OMS, el indicador puede ser de naturaleza química, física o biológica y la medición puede ser funcional, fisiológica, bioquímica, celular o molecular. [2]
Un biomarcador puede ser una sustancia que se introduce en un organismo como medio para examinar la función de un órgano u otros aspectos de la salud. Por ejemplo, el cloruro de rubidio se utiliza en el marcaje isotópico para evaluar la perfusión del músculo cardíaco. También puede ser una sustancia cuya detección indique un estado patológico particular, por ejemplo, la presencia de un anticuerpo puede indicar una infección . Más específicamente, un biomarcador indica un cambio en la expresión o estado de una proteína que se correlaciona con el riesgo o la progresión de una enfermedad, o con la susceptibilidad de la enfermedad a un tratamiento determinado. Los biomarcadores pueden ser propiedades biológicas características o moléculas que pueden detectarse y medirse en partes del cuerpo como la sangre o los tejidos. Pueden indicar procesos normales o enfermos en el cuerpo. [3] Los biomarcadores pueden ser células, moléculas o genes específicos, productos genéticos, enzimas u hormonas. Las funciones orgánicas complejas o los cambios característicos generales en las estructuras biológicas también pueden servir como biomarcadores. Aunque el término biomarcador es relativamente nuevo, los biomarcadores se han utilizado en la investigación preclínica y en el diagnóstico clínico durante un tiempo considerable. [4] Por ejemplo, la temperatura corporal es un biomarcador bien conocido de la fiebre. La presión arterial se utiliza para determinar el riesgo de sufrir un accidente cerebrovascular. También es ampliamente conocido que los valores de colesterol son un biomarcador e indicador de riesgo de enfermedad coronaria y vascular, y que la proteína C reactiva ( PCR ) es un marcador de inflamación.
Los biomarcadores son útiles de varias maneras, incluida la medición del progreso de la enfermedad, la evaluación de los regímenes terapéuticos más eficaces para un tipo de cáncer en particular y el establecimiento de la susceptibilidad a largo plazo al cáncer o su recurrencia. [5] Los biomarcadores caracterizan la progresión de la enfermedad a partir de la historia natural más temprana de la enfermedad . Los biomarcadores evalúan la susceptibilidad y gravedad de la enfermedad, lo que permite predecir resultados, determinar intervenciones y evaluar respuestas terapéuticas. Desde una perspectiva forense y epidemiológica, los biomarcadores ofrecen una visión única sobre las relaciones entre los factores de riesgo ambientales. [1] El parámetro puede ser químico, físico o biológico. En términos moleculares, un biomarcador es "el subconjunto de marcadores que podrían descubrirse mediante genómica, tecnologías proteómicas o tecnologías de imágenes. Los biomarcadores desempeñan funciones importantes en la biología medicinal. Los biomarcadores ayudan en el diagnóstico temprano, la prevención de enfermedades, la identificación de objetivos farmacológicos, la respuesta a los medicamentos, etc. Varios biomarcadores Se han identificado para muchas enfermedades, como el LDL sérico para el colesterol, la presión arterial y el gen P53 [6] y las MMP [7] como marcadores tumorales para el cáncer.
Es necesario distinguir entre biomarcadores relacionados con enfermedades y relacionados con fármacos . Los biomarcadores relacionados con la enfermedad dan una indicación del efecto probable del tratamiento en el paciente (indicador de riesgo o biomarcadores predictivos), si ya existe una enfermedad (biomarcador de diagnóstico) o cómo dicha enfermedad puede desarrollarse en un caso individual independientemente del tipo de tratamiento. (biomarcador pronóstico). Los biomarcadores predictivos ayudan a evaluar la respuesta más probable a un tipo de tratamiento particular, mientras que los marcadores de pronóstico muestran la progresión de la enfermedad con o sin tratamiento. [8] Por el contrario, los biomarcadores relacionados con los fármacos indican si un fármaco será eficaz en un paciente específico y cómo lo procesará el cuerpo del paciente.
Además de los parámetros conocidos desde hace mucho tiempo, como los incluidos y medidos objetivamente en un hemograma , existen numerosos biomarcadores novedosos que se utilizan en las distintas especialidades médicas. Actualmente se está trabajando intensamente en el descubrimiento y desarrollo de biomarcadores innovadores y más eficaces. Estos "nuevos" biomarcadores se han convertido en la base de la medicina preventiva, es decir, la medicina que reconoce las enfermedades o el riesgo de padecerlas de manera temprana y toma contramedidas específicas para prevenir el desarrollo de la enfermedad. Los biomarcadores también se consideran la clave para la medicina personalizada , tratamientos adaptados individualmente a pacientes específicos para una intervención altamente eficiente en los procesos de la enfermedad. A menudo, estos biomarcadores indican cambios en los procesos metabólicos.
El biomarcador "clásico" en medicina es un parámetro de laboratorio que el médico puede utilizar para ayudar a tomar decisiones al realizar un diagnóstico y seleccionar un curso de tratamiento. Por ejemplo, la detección de ciertos autoanticuerpos en la sangre del paciente es un biomarcador confiable de enfermedades autoinmunes , y la detección de factores reumatoides ha sido un importante marcador de diagnóstico para la artritis reumatoide (AR) durante más de 50 años. [9] [10] Para el diagnóstico de esta enfermedad autoinmune son de especial valor los anticuerpos contra las proteínas citrulinadas propias del organismo . Estos ACPA (ACPA significa anticuerpo anti - proteína /péptido anticitrulinado ) se pueden detectar en la sangre antes de que aparezcan los primeros síntomas de la AR. Por tanto, son biomarcadores de gran valor para el diagnóstico precoz de esta enfermedad autoinmune. [11] Además, indican si la enfermedad amenaza con ser grave con daños graves a los huesos y las articulaciones, [12] [13] lo cual es una herramienta importante para el médico a la hora de brindar un diagnóstico y desarrollar un plan de tratamiento.
También hay cada vez más indicios de que los ACPA pueden ser muy útiles para controlar el éxito del tratamiento de la AR. [14] Esto haría posible el uso preciso de tratamientos modernos con productos biológicos . Los médicos esperan pronto poder adaptar individualmente los tratamientos para la artritis reumatoide a cada paciente.
Según Häupl T. et al. La predicción de la respuesta al tratamiento se convertirá en el objetivo más importante de la investigación de biomarcadores en medicina. Con el creciente número de nuevos agentes biológicos , existe una presión cada vez mayor para identificar parámetros moleculares como los ACPA que no solo guiarán la decisión terapéutica sino que también ayudarán a definir los objetivos más importantes para los cuales se deben probar los nuevos agentes biológicos en estudios clínicos. [15]
Un grupo de estudio de los NIH se comprometió con la siguiente definición en 1998: "una característica que se mide y evalúa objetivamente como un indicador de procesos biológicos normales, procesos patógenos o respuestas farmacológicas a una intervención terapéutica". En el pasado, los biomarcadores eran principalmente indicadores fisiológicos, como la presión arterial o la frecuencia cardíaca. Más recientemente, biomarcador se está convirtiendo en sinónimo de biomarcador molecular, como el antígeno prostático específico elevado como biomarcador molecular para el cáncer de próstata o el uso de ensayos enzimáticos como pruebas de función hepática. Recientemente ha habido un mayor interés en la relevancia de los biomarcadores en oncología, incluido el papel de KRAS en el cáncer colorrectal y otros cánceres asociados con EGFR . En pacientes cuyos tumores expresan el gen KRAS mutado, la proteína KRAS, que forma parte de la vía de señalización del EGFR, siempre está "activada". Esta señalización hiperactiva de EGFR significa que la señalización continúa en sentido descendente, incluso cuando la señalización ascendente está bloqueada por un inhibidor de EGFR, como cetuximab (Erbitux), y da como resultado un crecimiento y proliferación continuos de células cancerosas. Probar un tumor para determinar su estado KRAS (tipo salvaje versus mutante) ayuda a identificar a los pacientes que se beneficiarán más del tratamiento con cetuximab.
Actualmente, sólo se dispone de un tratamiento eficaz para un pequeño porcentaje de pacientes con cáncer. Además, a muchos pacientes con cáncer se les diagnostica en una etapa en la que el cáncer ha avanzado demasiado para ser tratado. Los biomarcadores tienen la capacidad de mejorar en gran medida la detección del cáncer y el proceso de desarrollo de fármacos. Además, los biomarcadores permitirán a los médicos desarrollar planes de tratamiento individualizados para sus pacientes con cáncer; permitiendo así a los médicos adaptar medicamentos específicos al tipo de tumor de su paciente. Al hacerlo, mejorará la tasa de respuesta a los medicamentos, se limitará la toxicidad de los medicamentos y disminuirán los costos asociados con las pruebas de diversas terapias y el consiguiente tratamiento de los efectos secundarios. [dieciséis]
Los biomarcadores también cubren el uso de indicadores moleculares de exposición ambiental en estudios epidemiológicos como el virus del papiloma humano o ciertos marcadores de exposición al tabaco como la 4-(metilnitrosamino)-1-(3-piridil)-1-butanona (NNK). Hasta la fecha no se han establecido biomarcadores para el cáncer de cabeza y cuello .
Para las enfermedades crónicas, cuyo tratamiento puede requerir que los pacientes tomen medicamentos durante años, un diagnóstico preciso es particularmente importante, especialmente cuando se esperan fuertes efectos secundarios del tratamiento. En estos casos, los biomarcadores adquieren cada vez más importancia, porque pueden confirmar un diagnóstico difícil o incluso hacerlo posible. [17] Varias enfermedades, como la enfermedad de Alzheimer o la artritis reumatoide , a menudo comienzan con una fase temprana sin síntomas. En estos pacientes asintomáticos puede haber más o menos probabilidad de desarrollar síntomas. En estos casos, los biomarcadores ayudan a identificar de manera confiable y oportuna a las personas de alto riesgo para que puedan ser tratadas antes de la aparición de la enfermedad o lo antes posible después. [18] [19]
Para utilizar un biomarcador para el diagnóstico, el material de muestra debe ser lo más fácil de obtener posible. Puede ser una muestra de sangre tomada por un médico, una muestra de orina o saliva, o una gota de sangre como la que los pacientes con diabetes extraen de sus propios dedos para controlar periódicamente el nivel de azúcar en sangre.
Para un inicio rápido del tratamiento, la velocidad con la que se obtiene el resultado de la prueba de biomarcadores es fundamental. Lo óptimo es una prueba rápida , que proporcione un resultado al cabo de sólo unos minutos. Esto permite al médico discutir con el paciente cómo proceder y, si es necesario, iniciar el tratamiento inmediatamente después de la prueba.
Naturalmente, el método de detección de un biomarcador debe ser preciso y lo más sencillo posible de realizar. Los resultados de diferentes laboratorios no pueden diferir significativamente entre sí y, naturalmente, el biomarcador debe haber demostrado su eficacia para el diagnóstico, pronóstico y evaluación de riesgos de las enfermedades afectadas en estudios independientes.
Un biomarcador para uso clínico necesita buena sensibilidad y especificidad , por ejemplo, ≥0,9, y buena especificidad, por ejemplo, ≥0,9 [20] , aunque deben elegirse teniendo en cuenta a la población, por lo que el valor predictivo positivo y el valor predictivo negativo son más relevantes.
Los biomarcadores se pueden clasificar según diferentes criterios.
Según sus características se pueden clasificar en biomarcadores de imagen (CT, PET, MRI) o biomarcadores moleculares con tres subtipos: volátiles , como el aliento, [21] fluidos corporales o biomarcadores de biopsia .
Los biomarcadores moleculares se refieren a biomarcadores sin imagen que tienen propiedades biofísicas, que permiten su medición en muestras biológicas (p. ej., plasma, suero, líquido cefalorraquídeo , lavado broncoalveolar , biopsia) e incluyen biomarcadores basados en ácidos nucleicos como mutaciones genéticas o polimorfismos y análisis cuantitativos. análisis de expresión genética , péptidos, proteínas, metabolitos de lípidos y otras moléculas pequeñas.
Los biomarcadores también se pueden clasificar según su aplicación, como biomarcadores de diagnóstico (es decir, troponina cardíaca para el diagnóstico de infarto de miocardio ), biomarcadores de estadificación de enfermedades (es decir, péptido natriurético cerebral para insuficiencia cardíaca congestiva ), biomarcadores de pronóstico de enfermedades (biomarcadores de cáncer), y biomarcadores para el seguimiento de la respuesta clínica a una intervención (HbAlc para el tratamiento antidiabético). Otra categoría de biomarcadores incluye los utilizados en la toma de decisiones en el desarrollo temprano de fármacos . Por ejemplo, los biomarcadores farmacodinámicos (PD) son marcadores de una determinada respuesta farmacológica, que son de especial interés en estudios de optimización de dosis.
Cuatro amplias clases de biomarcadores son biomarcadores de diagnóstico, biomarcadores de pronóstico, biomarcadores predictivos y biomarcadores farmacodinámicos.
Los biomarcadores de diagnóstico brindan información independiente de la intervención sobre la identificación o ayudan a identificar si hay presencia o ausencia de la enfermedad o el estado de una subcategoría/subfenotipo de la enfermedad. [22] Un ejemplo es la prueba de biomarcadores sanguíneos de lesión cerebral traumática (TBI, por sus siglas en inglés) que consistió en medir los niveles de ubiquitina carboxi-terminal hidrolasa L1 neuronal (UCH-L1) y proteína ácida fibrilar glial (GFAP) para ayudar en el diagnóstico de la presencia de lesión(es) craneal(es) entre pacientes con TCE de moderada a leve que, de otro modo, solo se pueden diagnosticar con el uso de una tomografía computarizada de la cabeza. [23]
Los biomarcadores de pronóstico brindan información independiente de la intervención sobre el estado de la enfermedad y la predicción de resultados. Los biomarcadores de pronóstico pueden indicar individuos en el período latente de la historia natural de una enfermedad, lo que permite una terapia y prevención óptimas hasta la terminación de la enfermedad. Los biomarcadores de pronóstico brindan información sobre el estado de la enfermedad midiendo los precursores internos que aumentan o disminuyen la probabilidad de padecer una enfermedad. Por ejemplo, la presión arterial y el colesterol son biomarcadores de ECV . [1] Los biomarcadores de pronóstico pueden ser directos o indirectos a la vía causal de una enfermedad. Si un biomarcador de pronóstico es un paso directo en la vía causal, es uno de los factores o productos de la enfermedad. Un biomarcador de pronóstico podría estar asociado indirectamente con una enfermedad si está relacionado con un cambio causado por la exposición, o con un factor desconocido relacionado con la exposición o la enfermedad. [24]
Los biomarcadores predictivos miden el efecto de un fármaco e indican si el fármaco está teniendo la actividad esperada, pero no ofrecen ninguna información directa sobre la enfermedad. [24] Los biomarcadores predictivos son muy sensibles y específicos; por lo tanto, aumentan la validez diagnóstica del efecto específico de un fármaco o toxina al eliminar el sesgo de recuerdo y la subjetividad de los expuestos. Por ejemplo, cuando un individuo está expuesto a una droga o toxina, la concentración de esa droga o toxina dentro del cuerpo, o la dosis biológica efectiva , proporciona una predicción más precisa del efecto de la droga o toxina en comparación con una estimación o medición. de la toxina desde el origen o ambiente externo. [1]
Los biomarcadores farmacodinámicos (PD) pueden medir la interacción directa entre un fármaco y su receptor. Los biomarcadores farmacodinámicos revelan los mecanismos del fármaco, si el fármaco tiene el efecto deseado sobre la biología de la enfermedad, las concentraciones de dosificación biológica ideales y los mecanismos de respuesta/resistencia fisiológica. Los biomarcadores farmacodinámicos son particularmente relevantes en los mecanismos farmacológicos de las células tumorales, donde los criterios de valoración farmacodinámicos para las intervenciones farmacológicas se pueden evaluar directamente en los tejidos tumorales. Por ejemplo, los biomarcadores de fosforilación de proteínas indican alteraciones en las proteínas quinasas diana y activación de moléculas de señalización posteriores. [25]
Los biomarcadores validados por métodos genéticos y de biología molecular se pueden clasificar en tres tipos. [26]
Los biomarcadores moleculares se han definido como biomarcadores que pueden descubrirse utilizando plataformas básicas y aceptables como la genómica y la proteómica . Hay muchas técnicas genómicas y proteómicas disponibles para el descubrimiento de biomarcadores y en esa página se pueden encontrar algunas técnicas que se están utilizando recientemente. Además de las técnicas de ensayo de biomarcadores de plataformas genómicas y proteómicas, la metabolómica , la lipidómica , la glucómica y la secretomática son las técnicas más utilizadas como técnicas para la identificación de biomarcadores.
Los biomarcadores se pueden clasificar según sus aplicaciones clínicas en biomarcadores moleculares, biomarcadores celulares o biomarcadores de imagen.
Cuatro de los principales tipos de biomarcadores moleculares son los biomarcadores genómicos, los biomarcadores transcriptómicos, los biomarcadores proteómicos y los biomarcadores metabólicos.
Los biomarcadores genómicos analizan el ADN identificando secuencias irregulares en el genoma , normalmente un polimorfismo de un solo nucleótido . Los biomarcadores genéticos son particularmente importantes en el cáncer porque la mayoría de las líneas celulares cancerosas portan mutaciones somáticas. Las mutaciones somáticas se distinguen de las hereditarias porque la mutación no se encuentra en todas las células; sólo las células tumorales, lo que las convierte en objetivos fáciles.
"Los biomarcadores transcriptómicos analizan todas las moléculas de ARN , no únicamente el exoma" . Los biomarcadores transcriptómicos revelan la identidad molecular y la concentración de ARN en una célula o población específica. El análisis de expresión de ARN basado en patrones proporciona una mayor capacidad de diagnóstico y pronóstico para predecir respuestas terapéuticas para individuos. Por ejemplo, distintos subtipos de ARN en pacientes con cáncer de mama tienen diferentes tasas de supervivencia. [27]
La proteómica permite el análisis cuantitativo y la detección de cambios en proteínas o biomarcadores proteicos. Los biomarcadores de proteínas detectan una variedad de cambios biológicos, como interacciones proteína-proteína, modificaciones postraduccionales y respuestas inmunológicas.
Los biomarcadores celulares permiten aislar, clasificar, cuantificar y caracterizar las células por su morfología y fisiología . Los biomarcadores celulares se utilizan tanto en entornos clínicos como de laboratorio y pueden discriminar entre una gran muestra de células en función de sus antígenos . Un ejemplo de técnica de clasificación de biomarcadores celulares es la clasificación de células activadas por fluorescencia . [28]
Los biomarcadores de proteínas en sangre se usan a menudo como prueba de diagnóstico que generalmente monitorea una o más proteínas que son indicativas de la presencia de una enfermedad o trastorno o la presencia de un subftnotipo de enfermedad/trastorno. Una prueba basada en biomarcadores de proteínas en sangre de este tipo se puede utilizar a menudo como predictor del resultado de una enfermedad. Un ejemplo es la ubiquitina carboxi-terminal hidrolasa L1 neuronal (UCH-L1) y la proteína ácida fibrilar glial (GFAP), que pueden ayudar en el diagnóstico de la presencia de una lesión craneal en pacientes con TCE de moderada a leve que, de otro modo, solo se puede diagnosticar con el uso de un Tomografía computarizada de la cabeza. [29]
Los biomarcadores de imágenes permiten una detección más temprana de enfermedades en comparación con los biomarcadores moleculares y agilizan la investigación traslacional en el mercado del descubrimiento de fármacos. Por ejemplo, se podría determinar el porcentaje de receptores a los que se dirige un fármaco, acortando el tiempo y el dinero de la investigación durante la etapa de desarrollo de un nuevo fármaco. Los biomarcadores de imágenes también son no invasivos, lo que supone una ventaja clínica sobre los biomarcadores moleculares. Algunos de los biomarcadores basados en imágenes son los rayos X , la tomografía computarizada (CT), la tomografía por emisión de positrones (PET), la tomografía computarizada por emisión de foto única (SPECT) y la resonancia magnética (MRI). [30]
Se están desarrollando muchos biomarcadores nuevos que implican tecnología de imágenes. Los biomarcadores de imágenes tienen muchas ventajas. Por lo general, no son invasivos y producen resultados intuitivos y multidimensionales. Al proporcionar datos tanto cualitativos como cuantitativos, suelen resultar relativamente cómodos para los pacientes. Cuando se combinan con otras fuentes de información, pueden resultar muy útiles para los médicos que buscan hacer un diagnóstico.
Las imágenes cardíacas son un área activa de investigación de biomarcadores. La angiografía coronaria , un procedimiento invasivo que requiere cateterismo , ha sido durante mucho tiempo el estándar de oro para diagnosticar la estenosis arterial, pero los científicos y médicos esperan desarrollar técnicas no invasivas. Muchos creen que la tomografía computarizada (TC) cardíaca tiene un gran potencial en esta área, pero los investigadores todavía están intentando superar los problemas relacionados con la "floración de calcio", un fenómeno en el que los depósitos de calcio interfieren con la resolución de la imagen. También se están investigando otras técnicas de imágenes intravasculares que incluyen imágenes por resonancia magnética (MRI), tomografía de coherencia óptica (OCT) y espectroscopia de infrarrojo cercano .
Otro nuevo biomarcador de imágenes implica la fludesoxiglucosa radiomarcada . La tomografía por emisión de positrones (PET) se puede utilizar para medir en qué parte del cuerpo las células absorben glucosa. Al rastrear la glucosa, los médicos pueden encontrar sitios de inflamación porque los macrófagos absorben glucosa en niveles altos. Los tumores también absorben mucha glucosa, por lo que la estrategia de imágenes también se puede utilizar para controlarlos. El seguimiento de la glucosa radiomarcada es una técnica prometedora porque mide directamente un paso que se sabe que es crucial para la inflamación y el crecimiento tumoral.
La resonancia magnética tiene la ventaja de tener una resolución espacial muy alta y es muy adecuada para la obtención de imágenes morfológicas y funcionales. Sin embargo, la resonancia magnética tiene varias desventajas. En primer lugar, la resonancia magnética tiene una sensibilidad de alrededor de 10 −3 mol/L a 10 −5 mol/L que, en comparación con otros tipos de imágenes, puede ser muy limitante. Este problema surge del hecho de que la diferencia entre los átomos en el estado de alta energía y en el estado de baja energía es muy pequeña. Por ejemplo, a 1,5 tesla , una intensidad de campo típica para la resonancia magnética clínica, la diferencia entre los estados de alta y baja energía es de aproximadamente 9 moléculas por 2 millones. Las mejoras para aumentar la sensibilidad de la RM incluyen el aumento de la intensidad del campo magnético y la hiperpolarización mediante bombeo óptico o polarización nuclear dinámica. También existe una variedad de esquemas de amplificación de señales basados en el intercambio químico que aumentan la sensibilidad.
Para lograr imágenes moleculares de biomarcadores de enfermedades mediante resonancia magnética, se requieren agentes de contraste para resonancia magnética dirigidos con alta especificidad y alta relaxividad (sensibilidad). Hasta la fecha, se han dedicado muchos estudios al desarrollo de agentes de contraste dirigidos a la resonancia magnética para lograr imágenes moleculares mediante resonancia magnética. Comúnmente, se han aplicado péptidos, anticuerpos o ligandos pequeños y dominios proteicos pequeños, como las aficuerpos de HER-2 , para lograr la focalización. Para mejorar la sensibilidad de los agentes de contraste, estos restos de dirección suelen estar vinculados a agentes de contraste para MRI de alta carga útil o agentes de contraste para MRI con altas relajaciones. [31]
Los biomarcadores embrionarios son muy importantes para los fetos, ya que la función de cada célula se decide mediante el uso de biomarcadores. Se han realizado investigaciones sobre el uso de células madre embrionarias (ESC) en medicina regenerativa. Esto se debe a que ciertos biomarcadores dentro de una célula podrían alterarse (muy probablemente en la etapa terciaria de su formación) para cambiar el papel futuro de la célula, creando así otros nuevos. Un ejemplo de biomarcador embrionario es la proteína Oct-4 . [32]
Los TEA son complejos; El autismo es una condición médica con varias etiologías causadas por las interacciones entre las condiciones ambientales y la vulnerabilidad genética. El desafío de descubrir los biomarcadores relacionados con los TEA es que pueden reflejar cambios genéticos o neurobiológicos que pueden estar activos sólo hasta cierto punto. [33] Los TEA muestran síntomas clínicos y arquitectura genética heterogéneos, lo que ha dificultado la identificación de factores de susceptibilidad genética comunes. Aún así, se están realizando muchas investigaciones para descubrir la razón principal detrás de la incomparabilidad genética.
Los biomarcadores del cáncer tienen ventajas extremadamente altas para las intervenciones terapéuticas en pacientes con cáncer. La mayoría de los biomarcadores del cáncer consisten en proteínas o segmentos alterados de ADN y se expresan en todas las células, sólo que en tasas más altas en las células cancerosas. Todavía no existe un biomarcador tumoral universal, pero existe un biomarcador para cada tipo de cáncer. Estos biomarcadores tumorales se utilizan para rastrear la salud de los tumores, pero no pueden servir como único diagnóstico para cánceres específicos. Ejemplos de marcadores tumorales utilizados para el seguimiento del tratamiento del cáncer son el antígeno carcinoembrionario (CEA) para el cáncer colorrectal y el antígeno prostático específico (PSA) para el cáncer de próstata. [34] En 2014, la investigación sobre el cáncer identificó las células tumorales circulantes (CTC) y el ADN tumoral circulante (ctDNA) como biomarcadores tumorales en metástasis con diferenciación celular especial y habilidades de pronóstico. Es necesario aprovechar la tecnología innovadora para determinar todas las capacidades de las CTC y el ctDNA, pero conocer sus funciones tiene potencial para una nueva comprensión de la evolución, la invasión y la metástasis del cáncer. [35]
La lesión cerebral traumática es un trastorno neurológico importante cuando el cerebro se lesiona por una fuerza traumática, como un traumatismo contundente o una onda explosiva de sobrepresión. Para los trastornos del sistema nervioso central, la ubiquitina carboxi-terminal hidrolasa L1 (UCH-L1) ubicada en el cuerpo de las células neuronales y la proteína ácida fibrilar glial (GFAP) son la primera prueba de biomarcadores en sangre aprobada por la FDA para casos traumáticos leves. lesión cerebral (TBI) con posibles lesiones cerebrales. Estos biomarcadores en tándem fueron descubiertos por primera vez por el Dr. Kevin K. Wang y el Dr. Ronald. Laboratorios de neurociencia de L. Hayes en el McKnight Brain Institute de la Universidad de Florida de 2003 a 2007). [36] Aquí, la prueba de biomarcadores sanguíneos de lesión cerebral traumática (TBI) consistió en medir los niveles de GFAP neuronal (UCH-L1) y astroglial para ayudar en el diagnóstico de la presencia de lesión(es) craneal(es) entre TBI de moderadas a leves. pacientes que, de otro modo, sólo se pueden diagnosticar mediante el uso de una tomografía computarizada de la cabeza. [23] Banyan Biomarkers, Inc., una empresa cofundada por los Dres. Wang, Hayes y Nancy Denslow desarrollaron un ELISA quimioluminiscente tipo sándwich optimizado para UCH-L1/GFAP, denominado Brain Trauma Indicator™ (BTI); Contiene dos kits, uno para cada uno de los dos biomarcadores como ensayos de quimioluminiscencia en el lector multimodo Synergy 2 (BioTek). Estos ensayos fueron la base de un ensayo clínico fundamental sobre TBI llamado ALERT-TBI (ClinicalTrials.gov #NCT01426919). [37] Se reclutaron más de 1900 sujetos adultos con TBI con una escala de coma de Glasgow (GCS) de 9 a 15 (TBI mental) y se les extrajeron muestras de sangre dentro de las 12 horas posteriores a la lesión para determinar si la prueba en tándem UCH-L1/GFAP puede ayudar en la Diagnóstico de ta presencia de una lesión craneal que de otro modo solo se puede diagnosticar con el uso de una tomografía computarizada de la cabeza. Los resultados del estudio muestran que BTI tiene una alta sensibilidad (97,6%) y valor predictivo negativo (VPN) (99,6%). [38] En febrero de 2018, la FDA autorizó el uso del BTI para esta indicación de TBI leve. [39] [40]
En orden alfabético
No todos los biomarcadores deben utilizarse como criterios de valoración sustitutos para evaluar los resultados clínicos. Los biomarcadores pueden ser difíciles de validar y requieren diferentes niveles de validación según su uso previsto. Si se va a utilizar un biomarcador para medir el éxito de una intervención terapéutica, el biomarcador debe reflejar un efecto directo de ese medicamento.