Marcando historia: Biomarcadores en medicina.

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Marcando historia

Biomarcadores en medicina

Rocío Bautista Moreno, phD

Unidad de Bioinformática, SCBI, Universidad de Málaga

Desde épocas muy antiguas la humanidad ha tenido una gran sensibilidad por entender por qué enfermamos y qué medidas debemos tomar para determinar exactamente cuál es el mal que nos aqueja. En muchas ocasiones ese mal se creía causado más por una mano divina que biológica o fisiológica. Por suerte esos tiempos los dejamos atrás hace mucho. Todo este conocimiento adquirido nos llevó al diseño de herramientas para ayudar al profesional de la medicina en su labor. Así, comenzaron a surgir modos de medir cierto parámetros físicos, como el publicado por Wexleder en 1946 [1], capaz de determinar la longitud del cuello del útero (figura 1).

Esta imagen, que hoy nos parece un poco burda, fue la antesala de una medicina más precisa. Pasamos de hacer mediciones físicas a medir moléculas que nos marcaban ciertos parámetros importantes para determinar el nivel de salud. Como ejemplo podemos nombrar el primer glucómetro, inventado por Anton Hubert Clemens en 1968, que era capaz de medir el nivel aproximado de glucosa en la sangre detectando la luz reflectante de una tira reactiva (Dextrostix), y así controlar la diabetes tipo 1 (figura 2).

El desarrollo de nuevas técnicas y la adquisición de conocimientos hizo que en poco años fuéramos capaces de medir una gran cantidad de parámetros biológicos, los llamados «biomarcadores». Tanto es así, que en el año 1999 un grupo de expertos de la NIH (National Institute of Health) los definió como «elementos con una características biológicas, bioquímicas, antropométricas, fisiológicas, etc., objetivamente mensurables, capaces de identificar procesos fisiológicos o patológicos, o bien de identificar una respuesta farmacológica a una intervención terapéutica», definición publicada en la revista Clinical Pharmacology & Therapeutics en el año 2001 [2]. Desde entonces muchas han sido las moléculas utilizadas como biomarcadores, las cuales pueden medir: procesos biológicos (frecuencia cardíaca, presión sanguínea, temperatura), procesos patológicos (la fase de la enfermedad) o la respuesta de una persona a un tratamiento o medicamento.

La investigación en este campo ha experimentando desde entonces un desarrollo exponencial. Basta indicar que de acuerdo con los datos recogidos en la base de datos  bibliográfica PubMed (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed) entre los años 1946 y 2006,  introduciendo «biomarker» como clave de búsqueda, se obtienen más de 100 000 entradas en su base de datos de revistas, con un pico de 25 135 citas en el año 2006 (figura 3).

Fue tal la cantidad de conocimiento adquirido que a finales de ese año se creó el “Biomarkers Consortium” en USA (https://fnih.org/what-we-do/biomarkers-consortium), con la finalidad de identificar y caracterizar nuevos biomarcadores para incorporarlos a sus estructuras de investigación tanto de naturaleza pública como privada, el National Institutes of Health (NIH), la FDA (Food and Drug Administration), la Pharmaceutical Research and Manufacturers of America (PhRMA) y la Foundation of National Institutes of Health (FNIH). De hecho existen revistas especializadas en el estudio de biomarcadores, entre ellas: Biomarkers in Medicine (ISSN: 1752-0371), The Open Biomarkers Journal (ISSN: 1875-3183), Biomarkers Research (ISSN: 2050-7771) y otras muchas.

Este ámbito de estudio ha seguido evolucionando, y gracias al desarrollo de las tecnologías denominadas ‘Ómias’ (la genómica, la proteómica y la metabolómica) han surgido una nueva oleada de biomarcadores derivados de: (I) variaciones en la secuencia de nucleótidos de los genes, (II) cambios en los niveles de expresión de los genes, las proteínas o los metabolitos, y los más novedosos, (III) cambios en el nivel de metilación de las secuencias nucleotídicas sin que conlleven variaciones en su secuencia [3]. Al realizar la misma búsqueda bibliográfica en PudMed los número son aún más sorprendentes llegándose a contabilizar  56625 entradas en el año 2018 coincidentes con el término «biomarker». La investigación oncológica es una de las áreas donde más frecuentemente se estudian, como demuestra el número de citas bibliográficas donde aparecen «biomarker y cáncer» (figura 4). La principal búsqueda se centra en aquellos biomarcadores que puedan ser dianas terapéuticas de ciertos fármacos.

Centrándonos en su uso en la práctica clínica podemos clasificar a los biomarcadores en cuatro tipos principales:

  • Biomarcadores con valor diagnóstico: son los que nos permiten identificar a pacientes que padecen una patología concreta, pudiendo incluso estratificarlos en subgrupos.
  • Biomarcadores con capacidad predictiva: son los que nos permiten predecir el riesgo de padecer una determinada enfermedad en el futuro.
  • Biomarcadores con utilidad pronóstica: son los que nos proporcionan información sobre el desarrollo de la patología a lo largo del tiempo.
  • Biomarcadores de respuesta: son los que nos permiten predecir la respuesta del paciente a ciertos fármacos, de tal forma que no se administren fármacos ineficaces que produzcan efectos adversos.

Toda esta batería de biomarcadores ha conseguido proporcionar una visión molecular de las patologías, que permite, en ocasiones, la integración de toda la información de la que se dispone, generando un entorno adecuado para la implantación de una medicina personalizada.

Referencias:

[1] Wexler, DJ. A simple uterine sound marker. Am J Surg. 1946 Nov;72(5):767.

[2] Biomarkers Definitions Working Group. Biomarkers and surrogate endpoints: preferred definitions and conceptual framework. Clinical pharmacology and therapeutics. 2001 Mar;69(3):89-95.

[3] Mayte Gil, Diana Valero. Nuevas tecnologías para el diagnóstico genético. Rev. Med. Clin. Condes. 2017; 28(4) 538-545.