Editorial
La explosión del conocimiento científico y las aplicaciones diagnósticas y tecnológicas del bioanálisis han llevado a trascender geografías y diversidad de culturas. Tras décadas de investigación básica, la comunidad científica ha caracterizado una serie de genes y proteínas implicados en el desarrollo de distintas patologías. El conocimiento y avance en las técnicas de manipulación del material genético nos conducen inexorablemente a un nuevo concepto del Diagnóstico, en el que el Diagnóstico Clínico y Molecular desempeñará un papel central.
Los avances en la caracterización de estos marcadores biológicos y el desarrollo de métodos de Diagnóstico Molecular más sensibles y específicos mejoran la realización de un diagnóstico precoz, permiten monitorear el curso de enfermedades durante el tratamiento, e incluso, en algunos casos, pueden proporcionar información pertinente a la hora de decidir entre diferentes opciones terapéuticas. Todo ello repercute de forma importante en el desarrollo de tratamientos más efectivos y en una calidad alta en la atención de pacientes.
Para proveer información de calidad, Revista Bioanálisis junto a empresas y profesionales destacados, les acercamos nuevas posibilidades y soluciones de Diagnóstico Clínico y Molecular.
Dra. Griselda Basile
Directora periodística
Revista Bioanálisis
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Nota 1: Farmacogenética: una disciplina que conduce a una Medicina personalizada
La famacogenética es la disciplina científica que estudia las bases genéticas de las variaciones individuales en la respuesta a fármacos. Esta disciplina emerge en la década del 50 cuando se comienza a estudiar la genética humana. El probable rol de las variaciones genéticas en los efectos adversos de las drogas fue plasmado en una publicación en el año 1957 con el pragmático título de “Drug, Reactions, Enzymes and Biochemical Genetics” (Motulsky, 1957). El término farmacogenética fue acuñado por el alemán Friedrich Vogel en 1959 y recién en 1990, el término farmacogenómica es introducido con el advenimiento del Proyecto Genoma Humano, y el desarrollo de las ciencias relacionadas a la genética. A fines de la década del 60, Vessel demostró una marcada similitud en la tasa de eliminación de drogas entre gemelos univitelinos, quienes comparten el 100% de su carga genética en comparación con mellizos no gemelos, quienes sólo comparten el 50% de sus genes. Esta información, junto con una distribución gaussiana de eliminación de droga en una población de pacientes no relacionados después de la administración de una dosis estándar de una determinada droga, fueron las bases que permiten establecer la existencia de un control del metabolismo de drogas de carácter poligénico. Los polimorfismos1 genéticos son los responsables de modular en parte las acciones farmacológicas y/o toxicológicas en los individuos tratados con una determinada droga. Esta variabilidad genética puede afectar a las enzimas metabolizadoras de fármacos, transportadores o a los blancos de acción farmacológica (receptores, efectores, etc.). Dentro de estos polimorfismos, muchos de ellos se ubican en las regiones codificantes de los genes. Este hecho tiene importancia médica puesto que en los casos en que un gen es funcionalmente polimórfico, las distintas variantes de la proteína que codifica pueden presentar distintos niveles de actividad, un hecho que explicaría el 20-95% de la variabilidad de respuesta individual a los tratamientos farmacológicos. El análisis inicial de la secuencia del genoma humano identificó más de 7 millones SNPs (single nucleotide polymorphism) (www.ncbi.nlm.nih.gov/ SNP). Por lo tanto, el hecho que algunos individuos no respondan o desarrollen algunos efectos adversos al ser tratados con un fármaco es algo que está genéticamente determinado.
Nota 2: D-LUX ™- TECNOLOGÍA DE DETECCIÓN Nuevos y mejores niveles de precisión, confiabilidad y versatilidad para PCR cuantitativa
La PCR cuantitativa en tiempo real es una herramienta fundamental en el estudio genómico moderno y funcional. Habitualmente, es utilizada tanto para la detección génica y cuantificación, así como para la validación de resultados experimentales obtenidos mediante otras tecnologías, como DNA microarrays y RNAi. Para aprovechar al máximo las ventajas que esta poderosa herramienta tecnológica, Invitrogen ha desarrollado la tecnología de detección D-LUX. Su fundamento se basa en los D-Lux Primers fluorogénicos, que proveen confiabilidad, especificidad y sensibilidad equivalente a la de los Dual Labeled Probes, con algunas ventajas adicionales. Los Sets de Primer LUX consisten en dos secuencias de primers complementarias, en general de 20 a 30 bases de largo, una de las cuales es marcada con un fluoróforo en el extremo 3’. Este primer fluorogénico es configurado en una estructura tal que cuando el primer es incorporado en un producto de PCR de doble cadena y es extendido, el fluoróforo, cuya florescencia estaba “apagada” (efecto de “quenching”), da como resultado un incremento significativo de la señal fluorescente. Este incremento de señal luminosa es la base de la Plataforma D-LUX. Invitrogen ha mejorado y ampliado la tecnología de detección D-LUX en tres áreas significativas: 1) Mejoramiento del software de diseño de los primers D-LUX, con algoritmos más sofisticados para análisis de secuencias y marcado. 2) Un nuevo fluróforo ahora disponible para mejorar la capacidad de análisis por multiplex. 3) Cientos de nuevos SETS de Primers D-LUX Certificados para genes humanos se han prediseñado y han sido funcionalmente validados para garantizar su performance.
Nota 3: El tráfico intranuclear de WAVE1 es esencial para la dinámica del genoma y citoesqueleto durante la fertilización: cambio de localización ciclo celular dependiente entre Fase M e Interfase
El mantenimiento del arresto meiótico en los oocitos de mamíferos es mediado por el segundo mensajero AMPc y la proteina kinasa AMPc dependiente (PKA). Altos niveles de AMPc dentro del citoplasma oocitario, previenen la activación del factor promotor de la maduración (MPF) y de MAP kinasas inhibiendo la re-asunción de la meiosis. Al tiempo de la fertilización, los niveles de AMPc decrecen y las diferentes iso-enzimas de PKA se localizan en diferentes compartimentos intracelulares en el cigoto. La PKA consiste en una subunidad regulatoria (R) en forma de dímero y dos subunidades catalíticas (C). La organización intracelular de las PKA es controlada a través de su asociación con proteínas de anclaje de PKA denominadas AKAPs (A kinase-anchoring proteins). Cada miembro de la familia de las AKAPs contiene dos regiones funcionales: una de pegado de PKAs y otra que dirige al complejo PKA-AKAP hacia lugares celulares determinados. Un aspecto importante de las AKAPs es su habilidad de interactuar con múltiples enzimas, integrando diferentes caminos de señalización y regulando la fosforilación de simultáneos sustratos. Los blancos pueden ser intranucleares y citoplásmicos y algunos ejemplos son la actina, microtúbulos y el centrosoma. Algunas evidencias recientes identificaron a dos AKAPs que se asocian al centrosoma; la AKAP350 y pericentrina. La primera ayuda a integrar distintos mecanismos de señalización que involucran a AMPc, Rho, ácidos grasos y fosfolípidos, mientras que la pericentrina participa en el mantenimiento de la arquitectura del centrosoma y de los microtúbulos durante la mitosis y meiosis. La pericentrina interactúa con γ-tubulina para regular la nucleación de microtúbulos y se asocia con el complejo dineína dinactina para mediar el transporte de cargas a través de microtúbulos hacia los centrosomas. El citoesqueleto de actina es regulado por la familia de GTPasas pequeñas Rho, Rac y CdC 42 que controlan la formación de fibras de actina, lamellipodia y filopodia respectivamente. La selectiva interacción de estas GTPasas pequeñas con proteínas de anclaje de PKA (AKAPs) dan como resultado distintos eventos de remodelado de actina (Bishop and Hall, 2000). Ciertos estudios experimentales identificaron a gravin (un antígeno de la enfermedad auto inmune mistenia gravis) y a WAVE1 (un miembro de las proteínas del síndrome de Wiskott-Aldrich) como dos AKAPs que interaccionan con actina. WAVE1 también interacciona con la tirosin kinasa Abl y con PKA y es secuestrada dentro del núcleo en células somáticas. También es el puente molecular que acopla el complejo Arp2/3 con las GTPasas pequeñas para el remodelado de actina (ver esquema).
Nota 4: Entrevista Dra. Vanesa Rawe
¿Cuándo se fundó el Laboratorio de Biología, Investigación y Estudios Especiales (LABINEE)?
El Laboratorio de Biología, Investigación y Estudios Especiales (LABINEE) fue fundado en 1996 y desde entonces se encarga de los estudios de investigación Básica del Centro de Estudios en Ginecología y Reproducción (CEGyR). Luego de su creación por el Dr. Aníbal Acosta y el Dr. Gustavo Doncel, el laboratorio ha estudiado diferentes aspectos de la interacción entre gametas, eventos celulares durante la fertilización in vitro (FIV) en bovinos y humanos y la patología espermática asociada a los casos más severos de infertilidad masculina.
¿En qué temas se basan las líneas de investigación de LABINEE?
Uno de los principales objetivos de las líneas de investigación del LABINEE es analizar los eventos celulares involucrados en la aparición de los fenómenos frecuentes de falla de fertilización que caracterizan la detención precoz del desarrollo embrionario en humanos. Para cumplir con este objetivo, el uso de técnicas como la inmunofluorescencia y la microscopía electrónica son una excelente herramienta ya que con ellas podemos obtener una aproximación a los eventos intracelulares para un mejor entendimiento de los problemas reproductivos. Es importante mencionar aquí, que los más recientes desarrollos en reproducción asistida, ampliamente usados hoy en el mundo, son el resultado de investigaciones básicas en modelos animales llevadas a cabo en laboratorios de investigación de instituciones académicas.
Nota 5: Detección temprana de anticuerpos anti nucleares (ANA): Células HEp-2000®
La frustración a menudo surge por el prolongado intervalo entre el inicio de los síntomas de enfermedad y el tiempo del diagnóstico formal. Para el paciente con Lupus Eritematoso Sistémico (LES), no es raro consultar 3 o más médicos durante 4 o más años antes que se establezca el diagnóstico correcto. En el Síndrome de Sjögren el tiempo promedio desde el inicio de los síntomas hasta el diagnóstico puede ser mayor a 6 años. Hay muchos factores que contribuyen a este tiempo prolongado. Diagnosticar correctamente las enfermedades reumáticas sistémicas es, a menudo, comparable a armar un rompecabezas complejo, que requiere del médico el ensamble correcto de varias piezas para formar el cuadro completo. Los síntomas tempranos de estas enfermedades, a menudo, son vagos o no específicos de una enfermedad, por lo tanto, no fácilmente interpretables. Muchos síntomas (p.e. fatiga, fiebre, artralgia) se sobreponen con síntomas de otras enfermedades y pueden involucrar distintos sistemas del organismo. Algunos médicos pueden mirar a los síntomas individualmente y fallar en reconocer que está presente una enfermedad sistémica. Por ejemplo, en el Síndrome de Sjögren, el diagnóstico y tratamiento temprano son importantes para prevenir complicaciones. Los síntomas tempranos pueden mimetizarse con aquellos de otras enfermedades, incluyendo lupus, fatiga crónica y artritis reumatoidea. La sequedad que el paciente está evidenciando puede ser fácilmente atribuible a medicamentos tales como antidepresivos o agentes antihipertensivos. Médicos y odontólogos algunas veces pueden tratar cada síntoma individualmente y no reconocer que una enfermedad sistémica está presente. Desde el punto de vista del laboratorio, ningún ensayo individual es diagnóstico para estas enfermedades. Los resultados de ANA por técnica de Inmunofluorescencia indirecta (IFI), gold standard para detección de ANA, requieren una interpretación subjetiva, y aun cuando son positivos, no discriminan claramente entre individuos enfermos y sanos. Los resultados de anticuerpos anti nDNA y anti ENA pueden ser piezas invaluables del rompecabezas; pero también, tomados en forma individual, no siempre son diagnósticos para estas enfermedades.
Nota 6: Gestión de Calidad en Laboratorios Clínicos: Implementación de Gestión Clínica
En el seno de los servicios de salud los profesionales se esfuerzan diariamente por superar con éxito el reto de cada día: satisfacer las necesidades de atención de sus pacientes utilizando recursos que siempre resultan escasos. La necesidad de contar con métodos que lleven a una optimización de los recursos y a una mejora continua de la calidad de los servicios ha determinado en las últimas dos décadas la aparición de nuevos paradigmas que se enmarcan en diferentes modelos de gestión de la calidad1. La gestión clínica es uno de ellos. Puede definirse como la utilización adecuada de los recursos para la mejor atención de los pacientes, siendo la responsabilidad de las decisiones tomadas del equipo de salud. Es por ello que su implementación implica una descentralización de la organización y un impulso hacia una nueva forma de trabajo enfocada hacia la gestión de procesos, la mejora continua y la autoevaluación sistemática2. La intuición de la autora, que un programa de estas características podría ser útil para gestionar la calidad de los laboratorios clínicos en su ciudad de residencia, fue el motor impulsor de su tesis de maestría, en la que se propone un modelo de gestión clínica para laboratorios de la ciudad de La Plata, capital de la provincia de Buenos Aires, Argentina3,4. En este trabajo se presenta una mejora de la propuesta original bajo el enfoque de indicadores de gestión clínica. Previamente se revisan algunos conceptos que integran el marco de referencia del trabajo.