El investigador del laboratorio de Neuroinflamación HNP, Rafael Moreno Luna, explica a Infomédula los conceptos de investigación básica, clínica e investigación traslacional, y pone como ejemplo cómo los conocimientos de la investigación clínico-básica, sirven para desarrollar un abordaje eficaz y seguro en una posterior investigación clínica de las úlceras por presión (UPP).
Tradicionalmente la investigación en salud se ha dividido en dos tipos de investigaciones: la investigación básica y la investigación clínica. La investigación básica, también conocida como investigación fundamental, se centra en el estudio de los conceptos más elementales, con el objeto de conocer el funcionamiento de las cosas o simplemente los actores que participan en un proceso. Por ejemplo, la investigación básica, genera conocimiento sobre un órgano a nivel molecular o celular, y se centra en cómo esa célula interactúa en su entorno. Su principal objetivo es generar conocimiento y normalmente no tiene una traslación a la práctica clínica. Esto podría explicar que la comprensión y valoración por la sociedad de este tipo de investigación sea bajo, lo que en muchos casos repercute en una escasez de inversión en recursos económicos. No obstante, el conocimiento que aporta la investigación básica nutre y sirve de punto de partida a la investigación clínica.
En general la investigación básica tiene lugar en universidades y centros especializados. Los científicos que se dedican a la investigación básica suelen ser investigadores sin actividad asistencial (biólogos, bioquímicos, farmacéuticos…) y para su desarrollo no es imprescindible la cercanía de centros sanitarios.
La investigación clínica es quizás la más valorada por la sociedad, pues se centra en tratamientos farmacológicos o protocolos de actuación que se aplican directamente a los pacientes a corto o medio plazo. Las terapias basadas en células o en fármacos sobre poblaciones con distintas enfermedades, o el estudio de una vacuna previamente diseñada son algunos ejemplos. En ambos casos se investiga el alcance o la eficacia de estos tratamientos en la población humana. Por sus características, este tipo de investigación se realiza en centros sanitarios y requiere de una interacción directa con el paciente y sus investigadores suelen desarrollar actividad asistencial (médicos, enfermeros…).
Como apuntamos, la fuente de conocimiento de la investigación clínica se obtiene de la básica. Si bien, aunque ambas investigaciones aportan saber para mejorar un problema de salud, con el paso del tiempo se fueron distanciando. Mientras que la investigación clínica se fue focalizando en aspectos concretos de la salud humana, la investigación básica se centra en generar conocimientos acerca de los procesos biológicos. Esta disociación en los objetivos generó la creación de un nuevo tipo de investigación, conocida como investigación traslacional.
La investigación traslacional, en la que se incluye la investigación pre-clínica, es una interfaz entre la investigación clínica y la básica. La investigación traslacional hace de puente entre ambas. Su principal objetivo es responder a preguntas o necesidades generadas en la investigación clínica, a partir del uso del conocimiento específico y las herramientas que aporta la investigación básica. La investigación traslacional exitosa precisa el acercamiento de científicos del ámbito clínico y básico. En consecuencia, una característica propia de la investigación traslacional consiste en la interacción en equipos multidisciplinares, donde los científicos traslacionales (investigadores que dirigen las diferentes líneas de trabajo) pueden ser tanto clínicos como básicos.
HNP, una apuesta por la investigación traslacional
Para dar la máxima cobertura a este tipo de investigación, algunos gobiernos decidieron construir centros de investigación cerca o dentro de las mismas instituciones sanitarias. Con esta iniciativa se comenzaron a crear centros de investigación como el del Hospital Nacional de Parapléjicos, cuyas instalaciones permiten realizar una investigación básica-clínica de calidad. Estos centros permitirían entre otras cosas que investigadores clínicos, básicos e investigadores traslacionales conectaran entre ellos y de dicha interacción cercana se pudieran realizar investigaciones antes imposibles de abordar.
El HNP es un centro monográfico dedicado a la lesión medular, sin embargo esta patología estadísticamente no es tan numerosa como otras lo que en muchos casos reduce considerablemente la inversión en investigación destinada a ella. El Servicio de Salud de Castilla-La Mancha (SECAM) ha apostado por la Ciencia dirigida a este tipo de paciente, y ha dotado recursos para la creación del Centro de Investigación. La incorporación de científicos especializados procedentes de toda España y otros lugares del mundo ha permitido en los últimos veinte años la creación, a fecha de hoy, de catorce grupos de investigación básica y tres de clínica, que llevan a cabo muchas líneas de investigación, la mayoría dirigidas a la búsqueda de soluciones para los pacientes con lesión medular, en laboratorios altamente especializados.
UPP, un ejemplo de investigación traslacional en el HNP
Una de las líneas de investigación traslacional que actualmente se están desarrollando en el HNP se centra en las úlceras por presión (UPP), complicación muy frecuente entre los pacientes con lesión medular, que condiciona su calidad de vida e incluso en ocasiones pueden provocar la muerte de los pacientes que la padecen. Nuestro proyecto surge de la interacción entre investigadores clínicos y básicos del hospital, que nos unimos para tratar de encontrar una estrategia, usando las herramientas y conocimientos de la investigación clínico-básica, y desarrollar un abordaje eficaz y seguro en una posterior investigación clínica con el paciente.
Para ello, hace cuatro años varios investigadores clínicos y básicos del HNP y el Hospital Virgen de la Salud (HVS), nos unimos para poder desarrollar un proyecto de investigación traslacional. Posteriormente, otros investigadores de estos y otros centros fueron incorporándose a nuestro proyecto. El objetivo era encontrar terapias alternativas para curar las úlceras por presión. Para llevar a cabo esta investigación era necesaria conseguir una financiación de aproximadamente 180.000 euros. Debo destacar que somos los científicos los que tenemos que conseguir la financiación para poder realizar nuestras investigaciones, para lo que tenemos que diseñar y escribir proyectos, que enviamos a entidades públicas y privadas donde concurren, en dura competencia, con otras propuestas. En 2018 el Instituto de Salud Carlos III del Ministerio de Ciencia en Innovación, cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) nos financió el proyecto con 99.200 euros y pudimos comenzar con nuestra investigación (PI18- 00427).
Para explicar este proyecto hemos diseñado el siguiente esquema. En él podemos ver cómo nuestra investigación se inicia en el paciente (investigadores clínicos), luego continua en el laboratorio (investigación básica y experimental), para finalmente volver al paciente. Para explicarlo mejor hemos dividido el estudio es tres bloques principales:
A El primer bloque comienza con el paciente (principalmente pacientes con lesión medular, pero también necesitamos pacientes control, que son pacientes sin lesión medular) y los cirujanos que los atienden.
El objetivo es saber si estos pacientes con úlceras por presión tienen células madre y progenitoras funcionales en su cuerpo y si es posible extraerlas. Para responder a esta pregunta, los cirujanos tendrán que idear la forma de extraer tejidos, que puedan albergar estas células, sin que esta extracción perjudique de ninguna manera al paciente. Una vez extraídos, los tejidos se llevan rápidamente al laboratorio, donde junto con los investigadores básicos y usando herramientas de investigación básicas deberán averiguar si hay células madre en los distintos tejidos y si podemos extraer suficientes como para diseñar terapias basadas en células autólogas.
Analizar estas células en el laboratorio no es tarea fácil; miembros del equipo, entre los que me incluyo, hemos estudiado durante más de ocho años estas mismas células obtenidas de diferentes tejidos de personas sanas y en distintos modelos animales. Gracias también a la investigación publicada por otros científicos no partimos de cero, pues ya sabemos cómo mantener vivas estas células fuera del cuerpo, qué parámetros hay que evaluar para saber que las células están bien, y así muchas otras variables fundamentales para poder resolver este punto.
B El segundo bloque se desarrollaría en exclusiva en el laboratorio. El objetivo es probar la estrategia in vitro e in vivo (en modelos animales), antes de pasar al paciente. El uso de modelos animales es imprescindible es nuestro estudio, pues una vez demostramos que las células son funcionales in vitro, debemos
probarlo en un modelo vivo, pues el comportamiento de una célula en un cultivo en el laboratorio no es igual que en un organismo vivo. Entre los diferentes puntos que tenemos que validar, uno de los principales es que las células usadas sean capaces de formar o regenerar una red de vasos sanguíneos que den soporte, oxígeno y nutrientes, al tejido que queremos regenerar. Para ello, evaluaremos si nuestras células in vitro o in vivo son capaces de regenerar el tejido vascular (vasos sanguíneos) que permitirían que la sangre llegue a todas partes y de esta forma, permiten la reparación y reconstrucción de los distintos tejidos. En la figura solo mostramos el tejido vascular, sin embargo, en nuestro estudio tendremos que verificar también que todos los tejidos se regeneran (tejidos como el tejido muscular, adiposo o epidérmico) son parte de nuestro abordaje.
C Por último y no menos importante, debemos estar seguros que nuestra estrategia además de ser eficaz es segura para el paciente. Para ello, una vez verifiquemos que esta estrategia es viable, tenemos que estar seguros de que otros sucesos no se van a dar cuando realicemos este mismo protocolo en humanos. Ahora el objetivo no es ver si las úlceras se curan, ahora el objetivo es demostrar que las células (sobre todo) no tendrán un comportamiento diferente al previsto, como generar respuestas incontroladas que perjudiquen de alguna forma al paciente o, en el peor de los casos, formar o participar en la formación de tumores a largo plazo
Una vez hayamos dado respuesta a todas las preguntas y dudas en nuestra investigación, escribiremos los resultados en formato artículo que será publicado en revistas científicas para que toda la comunidad científica y la sociedad en general, pueda conocer los resultados del estudio y sus descubrimientos, de modo que este nuevo conocimiento pueda ser aplicado en beneficio de la sociedad. En este momento podremos decir que nuestro abordaje está científicamente probado.
Por nuestra parte, seguiremos adelante y diseñaremos un nuevo proyecto de investigación clínica para tratar de resolver este problema entre los pacientes de nuestro centro (en particular) y de todos los centros (en general), que pueda ser aplicado en el Sistema Nacional de Salud.
Rafael Moreno Luna
