Plan Estratégico 2013-2017 Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica A Coruña, INIBIC 12 de abril de 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................4 2. ÁREA 1: ENVEJECIMIENTO, INFLAMACIÓN Y MEDICINA REGENERATIVA .............................7 2.1. Envejecimiento e Inflamación ........................................................................................7 2.2. Reumatología...............................................................................................................25 2.3. Enfermedades Respiratorias.........................................................................................38 2.4. Investigación en Espondiloartritis (GEE) .......................................................................71 2.5. Terapia Celular y Medicina Regenerativa......................................................................75 2.6. Investigación en Gerontología (GIG).............................................................................83 3. ÁREA 2: ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES Y METABÓLICAS .....................................130 3.1. Insuficiencia cardiaca avanzada y trasplante cardiaco ................................................130 3.2. Cardiopatías familiares............................................................................................... 137 3.3. Cardiopatía isquémica, cardiología intervencionista e imagen y función cardiaca .......143 3.4. Epidemiología cardiovascular, atención primaria y enfermería...................................154 3.5. Mecanismos moleculares de la insuficiencia cardiaca (grupo MIC) .............................158 3.6. Enfermedades endocrinas, nutricionales y metabólicas..............................................163 3.7. Biomarcadores cardiacos ...........................................................................................176 4. ÁREA 3: NEUROCIENCIAS, ONCOLOGÍA Y HEMATOLOGÍA ................................................189 4.1. Grupo de Neurociencia y Control Motor de la UDC (NEUROcom) ............................... 189 4.2. Grupo de Oncología clínica y traslacional ...................................................................201 4.3. Investigación en la enfermedad de von Willebrand ....................................................259 5. ÁREA 4: TECNOLOGÍAS DE LA SALUD, INFORMÁTICA BIOMÉDICA Y TELEMEDICINA ........277 5.1. Avances en telemedicina e informática sanitaria (ATIS)..............................................277 2 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 5.2. Grupo RNASA – IMEDIR.............................................................................................. 284 5.3. Grupo de Visión Artificial y Reconocimiento de Patrones, VARPA ............................... 335 6. ÁREA 5: GENÉTICA, MICROBIOLOGÍA Y MEDICINA MOLECULAR ......................................368 6.1. Investigación en Microbiología...................................................................................368 6.2. Daño del ADN y Cromosomas – Toxicogenética..........................................................376 6.2. Grupo de investigación XENOMAR .............................................................................386 7. ÁREA 6: SALUD POBLACIONAL Y CUIDADOS SANITARIOS.................................................396 7.1. Epidemiología Clínica y Bioestadística ........................................................................396 3 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 1. INTRODUCCIÓN El INIBIC es un Instituto de Investigación Sanitaria creado a partir de la firma de un convenio de colaboración entre las entidades que actualmente lo conforman el día 31 de enero de 2008, entre cuyas principales funciones se encuentran las siguientes: Fomentar la colaboración entre investigadores de ámbito básico, clínico, de salud pública y de servicios de salud. Promover la investigación traslacional y la innovación que tengan aplicaciones y repercusiones clínicas. Fomentar la colaboración entre los centros de investigación de las entidades que integran el INIBIC y otros pertenecientes a otras instituciones de investigación en el ámbito autonómico, estatal o supraestatal. En este sentido, el INIBIC se concibe como una estructura integradora de todos los agentes que desarrollan actividades científicas en el ámbito de la investigación biomédica en el entorno de A Coruña. Con el objetivo de estructurar sus actividades y disponer de una estrategia clara de orientación hacia la investigación traslacional, se ha definido una estructura científica compuesta por grupos básicos y clínicos que permita la optimización de las colaboraciones entre todos los grupos del Instituto. Esta estructura científica es la que se expone a continuación: ÁREA 1 Envejecimiento, Inflamación, Medicina Regenerativa • Mª José López Armada (CHUAC) • Francisco Blanco (CHUAC) • Héctor Verea (CHUAC) • Luis Sueiro (CHUAC) • Isaac Fuentes (UDC) • José Carlos Millán (UDC) ÁREA 4 Tecnologías de la salud, informática Biomédica, Telemedicina • Guillermo Vázquez (CHUAC) • Alejandro Pazos (UDC) • Manuel F. G. Penedo (UDC) ÁREA 2 Enfermedades Cardiovasculares y Metabólicas • Marisa Crespo (CHUAC) • Lorenzo Monserrat (CHUAC) • Jesús Peteiro (CHUAC) • Javier Muñiz (UDC) • Alexander Mikhailov (UDC) • Fernando Cordido (CHUAC) • Nieves Domenech (CHUAC) ÁREA 5 Genética, Microbiología, Medicina Molecular • Germán Bou (CHUAC) • José Luis Fernández (CHUAC) • Josefina Méndez (UDC) 4 ÁREA 3 Neurociencias, Oncología, Hematología • Francisco Javier Cudeiro (UDC) • Luis M. Antón Aparicio (CHUAC-UDC) • Francisco Javier Batlle (CHUAC) ÁREA 6 Salud Poblacional, Cuidados Sanitarios • Salvador Pita (CHUAC-UDC) Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Para cada una de estas áreas de investigación se ha designado un Director, encargado de la coordinación de las actividades científicas de los grupos integrantes. Estos son: Área 1: Envejecimiento, Inflamación y Medicina Regenerativa. Directora: Mª José López Armada. Área 2: Enfermedades Cardiovasculares y Metabólicas. Director: Alfonso Castro Beiras. Área 3: Neurociencias, Oncología y Hematología. Director: Francisco Javier Cudeiro. Área 4: Tecnologías de la Salud, Informática Biomédica y Telemedicina. Director: Guillermo Vázquez. Área 5: Genética, Microbiología y Medicina Molecular. Director: Germán Bou. Área 6: Salud Poblacional y Cuidados Sanitarios. Director: Salvador Pita. Las actuaciones y objetivos a desarrollar por las áreas de investigación del INIBIC, bajo la coordinación de sus directores, se recogen en el presente Proyecto Científico Cooperativo, el cual se estructura, para cada área y grupo de investigación, en los siguientes apartados: Antecedentes y justificación del grupo: se incluye una breve descripción del grupo de investigación a modo de presentación, la necesidad de la creación del grupo de investigación y las ventajas selectivas y diferenciales que posee. Objetivos científicos: se enumeran los objetivos científicos generales y específicos que persigue el grupo de investigación. Hipótesis de trabajo: se indican las hipótesis sobre las que se desarrollarán las actividades científicas del grupo de investigación. Metodología de trabajo: se indica la metodología principal que utilizará el grupo de investigación para el desarrollo de sus actividades científicas. Actuaciones a desarrollar: se recoge la actividad que actualmente desarrolla el grupo de investigación y la planificación científica para los próximos años. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública: se evidencian las posibles relaciones de la investigación realizada por el grupo de investigación a nivel de investigación básica, clínica y salud pública. 5 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Contribución al SNS a través de mejoras en la práctica clínica: se realiza un breve análisis de estimación de las posibilidades de protección y/o explotación de los resultados obtenidos y los que está previsto obtener en el desarrollo de las actividades planificadas para los próximos años, con el objetivo final de llevar a cabo la traslación de estos resultados a la práctica clínica. Evaluación científica: se indican los principales objetivos científicos para los próximos 5 años (periodo 2013-2017) del grupo de Investigación para cada uno de los indicadores propuestos. Difusión de los resultados obtenidos: se indican las principales vías de difusión de los resultados obtenidos por el grupo de investigación en los 4 grandes niveles definidos a continuación: o Difusión de la ciencia entre la comunidad científica. o Difusión de la ciencia en la práctica clínica. o Difusión de la ciencia entre la sociedad. o Difusión de la ciencia en el mundo económico. 6 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 2. ÁREA 1: ENVEJECIMIENTO, INFLAMACIÓN Y MEDICINA REGENERATIVA El área de Envejecimiento, Inflamación y Medicina Regenerativa está coordinada por Mª José López Armada y se estructura en los siguientes grupos de investigación: Envejecimiento e Inflamación (Mª José López Armada) Reumatología (Francisco Blanco) Enfermedades Respiratorias (Héctor Verea) investigación en Espondiloartritis, GEE (Luis Sueiro) Terapia Celular y Medicina Regenerativa (Isaac Fuentes) Investigación en Gerontología, GIG (José Carlos Millán) 2.1. Envejecimiento e Inflamación 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa España, al igual que el resto de Europa y otras partes del mundo, está envejeciendo y seguirá envejeciendo en los próximos años. Así, en España por primera vez hay más personas que tienen más de 65 años que jóvenes que no llegan a los 15. Este incremento de la expectativa de vida lleva asociado un incremento en las enfermedades y patología clínicas relacionadas con el proceso de envejecimiento; por ello, la prevalencia de las enfermedades crónicas ha aumentado. En este sentido, un 85 por ciento de los enfermos españoles son mayores de 65 años. Esto hace que la comunidad científica se enfrenta a un reto fundamental: lograr retrasar el momento de aparición de enfermedad y/o dependencia del individuo, en definitiva, contribuir a que nuestros ancianos envejezcan con la máxima calidad posible de vida. Es evidente que el interés que el envejecimiento despierta se produce a diferentes niveles, no sólo en el ámbito de la salud de la población afectada; si no también en el ámbito económico, ya que la enfermedad/dependencia de las personas mayores repercute en la economía familiar y en consecuencia en la economía nacional. Desde el punto de vista monetario, el envejecer de forma saludable, supone un ahorro importante en el coste para el SNS. Con las cifras en la mano, las personas con más de 65 años consumen más del 50% de los recursos 7 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) hospitalarios y más del 40% del gasto sanitario total. En relación con el consumo farmacéutico, las personas mayores consumen un 75% del gasto farmacéutico. Por ello, el número de instituciones y asociaciones, cuya temática es el envejecimiento, está creciendo día a día, tanto en el ámbito local, nacional como internacional. Destacar la Sociedad Española de Geriatría y Gerontología cuyo objetivo principal es mejorar el estado de salud y la calidad de vida de las personas mayores. En este sentido, promueve y estimula la investigación científica sobre el envejecimiento. Otra institución internacional es el Instituto Nacional de Estados Unidos sobre la vejez cuyo objetivo es promover el envejecimiento sano; también lidera la investigación sobre envejecimiento en Estados Unidos. Asimismo, existen redes internacionales de investigación como es el área europea en investigación en envejecimiento FUTURAGE, financiado por la Comisión Europea dentro del 7º Programa Marco, nacido de ERAAGE2, con el objetivo de organizar un programa europeo de investigación en envejecimiento. En el ámbito nacional destacar la red de envejecimiento RETICEF (red temática de investigación cooperativa en envejecimiento y fragilidad) dirigida por el Dr. Leocadio Rodríguez Mañas, siendo uno de nuestros objetivos incorporarnos a esta red. Todo ello forja que la temática de envejecimiento sea una línea de interés social y sanitario. Por ello, el envejecimiento es una línea de investigación prioritaria en el plan nacional de I+D+I vigente, objetivo prioritario en el plan actual de salud de Galicia, junto con las prioridades del plan nacional de I+D+I y el VII programa marco de la Unión Europea 2007-2013. Por esto, el programa se adecua perfectamente a los objetivos prioritarios de los planes europeos, nacionales y autonómicos de I+D+I. El grupo de investigación en envejecimiento e inflamación del CHU A Coruña es un equipo multidisciplinar formado por un doctor, tres biólogos predoctorales y un técnico. Su investigador principal, la Dra. López-Armada, tuvo la gran suerte de iniciarse en el mundo de la investigación de la mano del Dr. Egido (1990-95, Fundación Jiménez Díaz), con quien desarrolló su tesis doctoral. Su primera estancia postdoctoral (1995-2001, Fundación Jiménez Díaz) la realizo en la Unidad de Reumatología dirigida por el Dr. Herrero-Beaumont. Posteriormente, en el año 2002, se trasladó a Galicia donde se incorporo con un contrato Ramón y Cajal al laboratorio de Reumatología del CHUAC, dirigido por el Dr. Blanco. Finalmente, en el año 2007, obtuvo un contrato FIS Miguel Servet, y eso le permitió iniciar su actividad como investigador independiente, responsable de la Unidad de Envejecimiento e Inflamación del CHUAC. 8 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) A lo largo de estos 20 años ha desarrollado una línea de investigación principal, el estudio de distintos mecanismos de daño y reparación tisular, inicialmente en patología renal y en los últimos 15 años en patología articular. Dentro de los mecanismos de daño y reparación tisular ha estado especialmente interesada en los procesos que regulan el número de células, ya sea por mecanismos de apoptosis o bien inflamación; y también en el estudio de matriz extracelular. En la actualidad fiel a su línea inicial de investigación, estudia los mecanismos de daño y reparación tisular en enfermedades asociadas al envejecimiento, especialmente en enfermedades reumatológicas como la artritis reumatoide y la artrosis. Asimismo, está interesada en conocer el efecto de la dieta con compuestos de origen natural, en concreto el resveratrol, sobre la modulación de estos mecanismos. Fruto de esta trayectoria, ha participado en más de 29 proyectos, 11 cómo IP (5 del FIS y el resto autonómicos); publicado 45 artículos, 4 capítulos de libro; 4 revisiones, participado en cursos de doctorado y máster, organizado seminarios y jornadas de investigación, dirigido una tesina, dos tesis y tres más en preparación. Resaltar que en 5 de las últimas 6 publicaciones (que se encuentran entre las mejores revistas del área) de su CV firma como corresponding author o último autor, lo que refleja su inicio como investigador independiente; ya que en los trabajos anteriores, a pesar de ser a IP de varios proyectos era política del jefe de laboratorio firmar cómo último autor y el IP del proyecto como primero autor. Los tres predoctorales del grupo, a pesar de su juventud han adquirido gran experiencia en la metodología científica empleada en el estudio de los mecanismos de daño y reparación tisular. Carlos Vaamonde-García se incorporó al grupo en 2007. Destacar su último trabajo que se encuentra en fase de revisión en Arthritis Rheum. Noa Valcárcel-Ares se incorporó al grupo en 2008. Destacar la estancia de 3 meses que realizó el año pasado en el grupo de un gran experto en envejecimiento, el Dr. Zoltan Ungvari, en el Centro de Envejecimiento Reynols Oklahoma, departamento de Medicina Geriátrica, en la Universidad de Oklahoma. Durante esta estancia ha colaborado en el proyecto “Estudio de los mecanismos asociados al envejecimiento que potencian el deterioro cerebromicrovascular inducido por diabetes: Implicación de la disfunción del factor de transcripción Nrf2 en el deterioro de las rutas antioxidantes durante el envejecimiento” lo que le ha permitido perfeccionar diferentes técnicas implicadas en la biología molecular y celular del envejecimiento, y la publicación de dos artículos (J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2012, and J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2011). Al igual que Carlos Vaamonde-García actualmente tiene un trabajo en fase de revisión en 9 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Arthritis Rheum. Romina Riveiro-Naveira es la predoctoral más reciente, y actual principal responsable principal del desarrollo de modelos animales. La quinta integrante del grupo es Laura Hermida-Carballo, Técnico Especialista de Laboratorio, con gran experiencia en cultivos celulares, diferentes técnicas de biología celular y molecular y modelos animales. Indicar también que la Unidad de Investigación del CHU A Coruña dispone de Servicios Centrales de Biología Molecular, Cirugía Experimental, Anatomía Patológica y Proteómica con personal que colabora en la puesta a punto de las técnicas requeridas. Asimismo, la Unidad de Epidemiología proporciona el apoyo necesario en el planteamiento y desarrollo estadístico de los proyectos. La Fundación del CHUAC apoyo en la gestión de los proyectos. Y la constante comunicación con el Dr. Blanco del Servicio de Reumatología. 2. Objetivos científicos El objetivo general es una mejor comprensión de los mecanismos celulares y moleculares implicados en el proceso de envejecimiento y patologías asociadas al mismo y así poder establecer estrategias de salud pública o intervenciones farmacológicas que favorezcan un envejecimiento libre de discapacidad. Objetivos específicos: Promover la incorporación de nuevos grupos de investigación (neurólogos, traumatólogos, endocrinólogos...) del CHU A Coruña a esta línea de Investigación. Formar investigadores básicos en envejecimiento y patología inflamatoria con conocimientos básicos de biología celular y molecular que le permitan plantear hipótesis para profundizar en el conocimiento del envejecimiento y la patología inflamatoria y contribuir al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas. Incorporación a la red nacional de envejecimiento dirigida por el Dr. Leocadio Rodríguez. Objetivos específicos relacionados con los proyectos de investigación en curso y en fase de planificación y diseño: A) Implicación de la disfunción mitocondrial en la respuesta inflamatoria inducida por citoquinas en sinoviocitos: papel de las sirtuinas. Intervención preventiva o terapéutica con una dieta antioxidante. 10 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) El objetivo global de este proyecto será analizar si la disfunción mitocondrial modifica la respuesta inflamatoria inducida por citoquinas en sinoviocitos humanos en cultivo, a través de la modulación de las sirtuinas, proteínas antienvejecimiento, y evaluaremos si una dieta antioxidante protege del desarrollo de AR. Los objetivos concretos a desarrollar serán: Objetivo 1: Estudiar “in vitro” el efecto de la inhibición de los complejos de la cadena respiratoria mitocondrial sobre la respuesta inflamatoria inducida por citoquinas (TNFα e IL-1β) en sinoviocitos y analizar “in vivo” si la senescencia exacerba el desarrollo de un modelo experimental de artritis inducida por antígeno (AIA). Objetivo 2: Profundizar en las rutas de transducción que definen el perfil inflamatorio (ROS, calcio, NF-kB e HIF) y estudiar la implicación de las sirtuinas en este proceso. Objetivo 3: Efectos de una dieta antioxidante en un modelo ("in vitro" e "in vivo") inflamatorio articular. B) Estudio del factor de transcripción Nrf2 en la respuesta inflamatoria inducida por la disfunción mitocondrial en sinoviocitos. Efecto de una dieta antioxidante. El objetivo global de este proyecto será analizar si la disfunción mitocondrial modula a través de la actividad del factor de transcripción Nrf2 la expresión de enzimas antioxidantes y detoxificantes en sinoviocitos humanos, y si una dieta antioxidante protege del desarrollo de la AR por medio de la modulación de la vía Nrf2/ARE (Elemento de respuesta antioxidante). Los objetivos concretos a desarrollar serán: Objetivo 1: Estudiar in vitro el efecto de la disfunción mitocondrial sobre la actividad del factor de transcripción Nrf2 en sinoviocitos y su relación con la expresión de enzimas detoxificantes y antioxidantes [NADP(H): quinona oxidoreductasa-1 (NQO1), superoxido dismutasa (SOD), glutatión S-transferasa (GST), glutatión peroxidasa (GPx), hemo-oxigenasa-1 (HO-1) y catalasa (CAT)] y otros mediadores inflamatorios (citoquinas, prostaglandinas…) en sinoviocitos humanos; y analizar in vivo si la senescencia exacerba el desarrollo de un modelo experimental de artritis inducida por antígeno (AIA). Objetivo 2: Efectos de una dieta antioxidante con resveratrol en un modelo (in vitro e in vivo) inflamatorio articular sobre la actividad del factor de transcripción Nrf2. 11 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Objetivo 3: Análisis comparativo de la actividad basal Nrf2 entre sinoviocitos procedentes de individuos sanos y sinoviocitos de pacientes con AR. C) Efecto de la disfunción mitocondrial sobre el desarrollo de la respuesta inflamatoria en condrocitos humanos. Efecto de una dieta antioxidante. El objetivo global de este proyecto será alcanzar un mejor conocimiento del papel que desempeña la disfunción mitocondrial en el desarrollo de la respuesta inflamatoria en el proceso artrósico y analizar si una regulación defectuosa de este proceso podría estar implicada en la patología de la OA. Los objetivos concretos a desarrollar serán: Objetivo 1: Estudiar “in vitro” el efecto de la inhibición de los complejos de la cadena respiratoria mitocondrial (CRM) sobre diferentes aspectos de la respuesta inflamatoria en condrocitos humanos en cultivo (citocinas y quimiocinas proinflamatorias, PGE2 y radicales libres, metaloproteasas). Objetivo 2: Analizar “in vivo” si la administración intraarticular de inhibidores de la CRM reproduce la respuesta inflamatoria observada en el objetivo 1. Objetivo 3: Efectos de una dieta antioxidante (vitamina E o resverastrol) en un modelo (“in vitro” e “in vivo”) inflamatorio de OA. D) En relación con otras patologías estudiadas por otros grupos de investigación que se hayan incorporado a la línea de investigación en envejecimiento. Objetivo 1: Una mejor comprensión de los mecanismos moleculares que subyacen a los procesos implicados en el envejecimiento, en aquellas patologías que se hayan incorporado a la línea de envejecimiento. Objetivo 2: En función de los hallazgos moleculares y/o celulares evaluar en diferentes modelos de enfermedad el efecto de intervenciones preventivas o terapéuticas sobre las mismas. E) Identificación de factores de riesgo y estudio del efecto de la intervención sobre estos factores. Objetivo 1: Establecer un sistema eficaz de manejo y análisis de muestras. 12 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Objetivo 2: Evaluación de costumbres de vida favorables/perjudiciales que favorezcan/protejan el desarrollo de algunas de las enfermedades más frecuentes en el anciano. Objetivo 3: Desarrollo de un modelo animal de envejecimiento para evaluar el efecto preventivo y/o terapéutico de antioxidantes en la dieta y otras conductas modificables en la población mayor. 3. Hipótesis de trabajo El cambio fisiológico que conlleva el avance del envejecimiento presenta mecanismos comunes entre los diferentes órganos y sistemas, tanto en el envejecimiento sano, como en algunas enfermedades que con más agresividad predisponen a un envejecimiento precoz. El envejecimiento se caracteriza por un incremento de la dependencia que puede ser consecuencia de sucesos que comienzan por costumbres de vida perjudiciales que favorecen el desarrollo de algunas enfermedades que son más frecuentes entre los ancianos. Estas enfermedades dan lugar a una mayor dependencia, una mayor mortalidad y por supuesto a un uso mayor de los servicios sanitarios. Desarrollo Hipótesis: Parece evidente que el envejecimiento desencadena un proceso inflamatorio de bajo nivel que puede facilitar la aparición de ciertas patologías asociadas a la edad. Así, la inflamación está presente en procesos, relacionados con la edad, tan habituales como la aterosclerosis, la enfermedad de Alzheimer, la osteoporosis, la diabetes mellitus tipo 2 (DM2), la artrosis (OA) y la artritis reumatoide (AR) entre otras patologías. Diversos grupos han observado en diferentes investigaciones como las células diana de diversas enfermedades presentan cambios inflamatorios, dependientes exclusivamente de la edad. Así, destacamos los estudios publicados por el grupo del Dr. Leocadio Mañas (coordinador de la red temática de investigación cooperativa en envejecimiento y fragilidad) que demuestra como el envejecimiento se relaciona con la presencia de un estado inflamatorio en células mesoteliales del peritoneo de pacientes sometidos a diálisis, que involucra la participación de diferentes especies reactivas de oxígeno. 13 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) La hipótesis de inflamación en el envejecimiento está cobrando especial relevancia en los últimos años: esta hipótesis defiende la idea de que el envejecimiento es un daño acumulativo, que resulta, en parte de la activación crónica del proceso inflamatorio. Esta implicación de la respuesta inflamatoria en el envejecimiento nos hace modificar el concepto de envejecimiento. En este sentido, hasta hace relativamente pocos años se consideraba que el envejecimiento es un proceso irreversible, y por supuesto no existe el medicamento de la eterna juventud, pero si existe la posibilidad de modificar algunos aspectos del envejecimiento, lo que significa poder prevenir ciertas enfermedades asociadas a la vejez y favorecer una longevidad activa libre de discapacidad y dependencia funcional. En este sentido, el papel de los antecedentes genéticos y la subsiguiente predisposición al desarrollo de una extensa respuesta inflamatoria esta codificada por la variabilidad genética involucrada en la respuesta genética. Así, un alto porcentaje de alelos proinflamatorios puede estar representado en los pacientes afectados con patologías asociadas a la edad en relación con los individuos control. Ello puede definir una población con un perfil de riesgo que se puede tratar farmacológicamente. De este modo, la identificación de un perfil genético inflamatorio susceptible de desarrollar enfermedad puede ser trasladada a la clínica y permitir el desarrollo de una medicina personalizada. Y así, la farmacogenómica no sólo revolucionará el tratamiento de diferentes patologías; sino que también el envejecimiento se verá beneficiado de estos conocimientos. Por último, el hecho de que el estrés oxidativo este asociado con la respuesta inflamatoria también lo convierte en una posible diana terapéutica. Una de las principales causas para el aumento de la esperanza de vida ha sido por un lado la mejora del nivel de vida, nos cuidamos mejor. Existen un gran número de conductas modificables en la población mayor que se relacionan con el mantenimiento de un buen estado de salud. Entre estos factores se encuentran la actividad física, la abstinencia al tabaco, la ausencia de obesidad, una dieta equilibrada, hábitos de sueño, actitudes ante factores de riesgo cardiovascular. También es de destacar algunos factores biológicos, como el marcador de inflamación crónica (proteína C reactiva). Todos ellos predicen un mejor estado de salud. Este programa pretende obtener información que permita identificar si una secuencia de hábitos no saludables puede conducir a la aparición de algunas enfermedades más frecuentes entre las personas mayores y evaluar el efecto que algunas intervenciones (estilos de vida y dieta con potencial efecto antioxidante) puedan tener sobre el envejecimiento saludable. Para ello, el desarrollo de estudios transversales y de estudios longitudinales nos permitirá conocer 14 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) la relación entre un conjunto de estilos de vida y la incidencia de la dependencia en la población mayor. Es evidente que el estrés oxidativo y la inflamación desempeñan un papel fundamental en la disfunción asociada a la edad y sobre determinadas enfermedades asociadas como alteraciones del sistema nervioso (Alzheimer, Parkinson…) cáncer, diabetes o artritis reumatoide; por ello, los estudios con estrategias terapéuticas ofrecidas por compuestos antioxidantes se encuentren en pleno auge. El resveratrol, un fitoestrógeno atóxico, es una de las moléculas en la que se ha puesto una gran esperanza como anti-oxidante y antiinflamatorio en diversas indicaciones terapéuticas. En este sentido, la relación entre alimentación y salud ya no es cuestionada por nadie ya que todo el mundo asocia mantener una dieta equilibrada con una buena salud. De esta forma, el consumo de una dieta equilibrada se asocia con una disminución del riesgo de sufrir enfermedades crónicas y del deterioro funcional asociado al envejecimiento. Sin embargo, la población anciana está considerada como grupo de riesgo de sufrir malnutrición calórico-proteica. Una adecuada alimentación en la vejez puede contribuir a prevenir la aparición de enfermedades o mitigar, en la medida de lo posible, sus consecuencias y a envejecer de forma más saludable. Por todo ello, el conocimiento más profundo de los factores implicados en la pérdida de independencia en la vejez permitirá poner en marcha programas de intervención precoz sobre dichos agentes y dispositivos que reduzcan el impacto de la incapacidad sobre la sociedad. 4. Metodología de trabajo 1.- Obtención de muestras de membrana sinovial y cartílago se realizará a partir de cabezas femorales obtenidas de autopsias procedentes de individuos sin ninguna patología articular del CHU Juan Canalejo. El criterio de inclusión de los pacientes corresponderá a los criterios del Colegio Americano de Reumatología. En todos los casos se solicitará el consentimiento informado y la aprobación del comité Ético. 2.- Aislamiento y cultivo de sinoviocitos. Una vez obtenida la membrana sinovial se digerirá parcialmente con tripsina. Los sinoviocitos obtenidos se sembrarán en medio RPMI 1640 suplementado con un 10% de suero de ternera fetal (STF) y antibióticos. Las células sinoviales se utilizarán tras tres o cuatro pases de tripsinización. En todos los ensayos las células 15 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) sinoviales se incubaran en medio sin STF en condiciones básales o en presencia de diferentes concentraciones de diversos estímulos. 3.- Aislamiento y cultivo de condrocitos. El cartílago se troceará y se tratará con tripsina (1%) durante 15 min y con colagenasa (2mg/ml) durante 16-18h. Los condrocitos obtenidos se sembraran en medio DMEM suplementado con un 5% de suero de ternera fetal (STF) y antibióticos. Los condrocitos se utilizaran en el pase de tripsinización primero o segundo. 4.- Estimulación celular: En los diversos experimentos las células serán depleccionadas en medio con 0.5% de STF durante 48h antes de su utilización. Los inhibidores de la CRM se utilizarán a las concentraciones siguientes: inhibidor del complejo I [rotenona, 10-50 µg/ml], inhibidor del complejo II [ácido 3-nitropropionico (NPA), 0.5-10 mM], inhibidor del complejo III [Antimicina A, 20-60 µg/ml], inhibidor del complejo IV [azida, 2-25 nM] e inhibidor del complejo V [oligomicina, 5-100 µg/ml]. 5.- Modelo experimental de artritis inducida por antígeno (AIA). El modelo AIA se desarrollará en ratas según protocolos descritos. Los animales recibirán una inyección subcutánea de 1 mg de OVA emulsionada en partes iguales con adyuvante completo de Freund (volumen final 400 µl). 2 semanas después se reinmunizarán con el mismo inmunógeno. Y una semana después de la reinmunización se anestesiaran con éter y se les inyectará 50 µl de OVA (10 mg/ml en NaCl 0.9%) intraarticularmente en la rodilla derecha y 50 µl de vehículo en la rodilla izquierda (control). Se utilizaran 20 ratas Wistar hembras y se clasificaran en 2 grupos: ratas AIA no tratadas (grupo A) y ratas AIA tratadas con resverastrol (Grupo B). Los animales se alimentarán desde 2 meses antes del inicio del procedimiento y durante todo el desarrollo del modelo con un suplemento de resveratrol (1mg/kg/día). La valoración de la respuesta se realizará ex vivo 28 días después de la última inyección, tiempo en que se alcanza la fase crónica de la enfermedad. Los animales serán anestesiados, se obtendrá sangre por punción intracardiaca y se seccionarán las patas traseras para obtener la articulación de la rodilla. El procedimiento empleado en el manejo de los animales está de acuerdo a la legislación europea sobre la utilización de animales en uso experimental. Decreto 296/2008 (DOG de 16 de enero de 2009). 6.- Modelo Experimental de Envejecimiento: Se utilizara la cepa de ratones SAMP8, empleada de forma habitual en estudios de senescencia acelerada, proceso de envejecimiento y patogénesis geriátrica. Los animales se adquirirán con 4 semanas de vida y tras el periodo de climatización se modificará su dieta con agentes antioxidantes (resverastrol u otros) durante 6 meses, periodo tras el cual serán sacrificados cumpliendo la normativa vigente. Y un grupo 16 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) paralelo de animales, con la misma edad y peso, serán estudiados como grupo control. Tras la finalización del estudio, se evaluará en el plasma de estos animales los parámetros antioxidativos e inflamatorios objetos de estudio (poder antioxidante total, actividad superóxido dismutasa (SOD), actividad catalasa, actividad glutationa peroxidasa (GPx), niveles de óxido nítrico, perfil de citocinas (Factor de necrosis tumoral α e Interleukina-1β), prostaglandinas). 7.- Separación de plasma y células sanguíneas. Una vez sacrificados los animales la sangre se dividirá en 2 tubos: obtención de plasma para el estudio de actividades antioxidantes y mediadores inflamatorios; y separación de células sanguíneas mediante protocolos estándar de citometría de flujo para estudiar su perfil inflamatorio. 8.- Inmunohistoquímica. Desde el punto de vista morfológico las muestras articulares se estudiarán por microscopía óptica clásica (hematoxilina-eosina y tricrómico de Masson) e inmunohistoquímica para analizar la expresión de diferentes mediadores inflamatorios. Las articulaciones traseras se limpiaran de tejido blando (piel, tejido celular subcutáneo y músculos) y se sumergirán enteras en formol al 4% durante 24-48h, posteriormente hay que descalcificarlas con EDTA 4%, deshidratarlas e incluirlas en parafina. Cortes de 4-6 µm serán desparafinadas y rehidratados. Se utilizarán distintos anticuerpos (citoquinas, quimioquinas, iNOS, COX y metaloproteasas) cuya dilución y tiempo de incubación dependerá del anticuerpo. Tras lavar en PBS se aplicará un segundo anticuerpo marcado con peroxidasa o con fosfatasa alcalina y se revelarán con un sustrato cromogénico. Los controles negativos recibirán el mismo tratamiento empleando un suero no inmune en lugar del primer anticuerpo 9.- Actividad de los complejos respiratorios mitocondriales. Los sinoviocitos se tratarán con una solución A (MOPS 20 mM, sacarosa 0.25 M) y digitonina y se incubaran en hielo. Posteriormente se centrifugaran y el precipitado se tratará con la solución A en frío. Finalmente, el precipitado se resuspenderá en PBS y se congelará hasta su procesamiento. La actividad de la CRM se cuantificará mediante espectrofotometría en el laboratorio del Dr. Joaquín Arenas (Hospital 12 de Octubre, Madrid). Brevemente, la actividad del complejo I se medirá por la oxidación de NADH; la actividad del complejo II se medirá por la reducción de 2,6-diclorofenolindofenol (DCPIP); la actividad del complejo III se determinará por la reducción del citocromo c; y la actividad del complejo IV, se cuantificará por la oxidación de la forma reducida del citocromo c. La actividad enzimática de cada uno de los complejos será 17 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) normalizada por la actividad específica de la citrato sintasa, que refleja el volumen mitocondrial. 10.- Estudios de ARN. El ARN total de los sinoviocitos se aislará con isotiocianato de guanidinafenol-cloroformo en medio ácido empleando técnicas estándar. El nivel de expresión de citoquinas, quimioquinas, metaloproteasas iNOS, COX-2 y COX-1 se realizará mediante RT-PCR a tiempo real. El número de copias del producto que se está analizando se determinará por la emisión de fluorescencia en el inicio de la fase logarítmica ya que este momento es inversamente proporcional al número de copias del producto que se quiere analizar. 11.- Estudio de proteínas. A) Western-blot. Las proteínas se extraerán empleando técnicas estándar, se separaran mediante electroforesis en geles de acrilamida en condiciones reductoras y se transferirán a membranas de PVDF. Las membranas se bloquearan durante 1h y se incubaran durante 18h a 4ºC con los Ab correspondientes (anti-COX-2, anti-COX-1, antiiNOS, y como control de carga con anti-tubulina). Después de lavar para eliminar el exceso de anticuerpo, se incubará con un anticuerpo secundario conjugado con peroxidasa y se identificará la proteína mediante quimioluminiscencia B) Análisis de la expresión de proteínas por citometría de flujo. Los sinoviocitos en cultivo se fijaran y se permeabilizaran, luego se incubarán durante 30 min con 1µg/ml de los diferentes anticuerpos (anti-COX-2, anti-COX-1, anti-IL8, anti-MCP-1) o con la misma cantidad de IgG de conejo. Tras la incubación las células se lavaran y se incubaran durante 30 min con anti-IgG de conejo conjugado con fluoresceína. Se contaran al menos 10.000 células por muestra, excluyéndose las células muertas del análisis. Los datos se representaran según una escala logarítmica de intensidad de fluorescencia, y la fluorescencia media se calculará empleando el software LYSIS II. C) ELISA. La valoración de los niveles de las proteínas de metaloproteasas, citoquinas y quimioquinas se realizará mediante ELISAS comerciales (Amersham). 12.- Medición de ROS. Los niveles de ROS se determinarán mediante citometría de flujo utilizando la sonda 2,7-diclorodihidrofluoresceina diacetato (DCFH-DA) (Sigma). Esta sonda es escindida intracelularmente por esterasas inespecíficas y el compuesto que se genera 2,7diclorodihidrofluoresceina emite una alta fluorescencia después de la oxidación por ROS. La solución de trabajo DCFH-DA se añade directamente al medio para obtener una concentración de 10 µM y se incuba durante 15 min a 37 ºC. Las células se lavan en PBS una vez y se mantienen en hielo hasta su detección por citometría. 18 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 13.- Estudios de factores de transcripción. Previa extracción de los extractos nucleares mediante lisis con una solución hipotónica (Activemotif) realizaremos la detección de diferentes factores de transcripción mediante A) Ensayo colorimétrico de factores de transcripción basado en la unión de los extractos nucleares a la secuencia de oligonucleótidos correspondiente marcados con biotina, posterior incubación en una placa con estreptoavidina en primer lugar, y en segundo lugar con el anticuerpo frente al factor de transcripción que queremos detectar, tras los lavados correspondientes se utilizará un anticuerpo secundario marcado con peroxidas y se producirá su detección por color (Novagen). B) Immunofluorescencia, los sinoviocitos se crecerán en portas de 8 pocillos y tras la estimulación correspondiente las células se fijarán en metanol-acetona y las membranas nucleares se permeabilizarán con tritón. A continuación tras haber realizado el bloqueo correspondiente se realizará la incubación con un anticuerpo anti- p50, p65, c-jun o c-fos marcados directamente con FITC. 14.- Construcciones de siRNA. Cuando la inhibición de la CRM de lugar a una modulación de la respuesta inflamatoria se realizará estudios con la tecnología siRNA para de esta manera realizar un análisis funcional más preciso. La búsqueda de secuencias para la construcción de los siRNA para cada uno de los complejos de la CRM se realizará usando BLAST como base de datos y se asegurarán secuencias genómicas humanas con un único gen como diana. Se seleccionaran dos secuencias siRNA para favorecer el éxito de la inhibición. Asimismo, como control negativo se utilizará una secuencia no presente en el genoma humano. Las células se transfectarán con 200 nM de los diferentes siRNA empleando Oligofectamina (Invitrogen). El éxito de la transfección se evaluará mediante western-blot para las proteínas inhibidas. 15.- Análisis estadístico: Para el cálculo de tamaño de la muestra mínimo necesario se ha utilizado el criterio de máxima indeterminación, escogiendo como proporción de referencia la del 50%, que es la que asegura la mayor varianza. Para estimar una proporción del 0.5 con una precisión del +/- 0.3, con un nivel de confianza del 95%, se necesitan como mínimo 20 casos por cada grupo. El análisis estadístico se efectuará utilizando la t de Student. POTENCIALES LIMITACIONES DEL PROYECTO: Este proyecto combina dos modelos de complejidad ascendente: uno de experimentación in vitro para la profundización de mecanismos moleculares y celulares, y otro de experimentación in vivo para analizar su función y significado biológico. Los datos experimentales preliminares sugieren que las hipótesis no son meramente especulativas, y que el proyecto es viable y potencialmente 19 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) productivo. Sin embargo, no hay datos preliminares que anticipen los posibles hallazgos in vivo. 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso Estudio do factor de transcripcion Nrf2 na resposta inflamatoria inducida pola disfuncion mitocondrial en sinoviocitos. Efecto dunha dieta antioxidante. Entidad financiadora: Xunta de Galicia, expediente 10CSA916035PR. Centro beneficiario: Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña. Duración: 4 años. Investigador principal: Dra. López-Armada. Implicación de la disfunción mitocondrial en la respuesta inflamatoria inducida por citoquinas en sinoviocitos: papel de las sirtuinas. Intervención preventiva o terapéutica con una dieta antioxidante. Entidad financiadora: Fondo de Investigación Sanitaria, expediente. PS09/02340 Centro beneficiario: Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña. Duración: 3 años. Investigador principal: Dra. López-Armada. Implicacion da disfunción mitocondrial na resposta inflamatoria inducida por citoquinas en sinoviocitos: papel das sirtuinas. Intervencion preventiva ou terapeutica cunha dieta antioxidante. Entidad financiadora: Xunta de Galicia, expediente PS09/56. Centro beneficiario: Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña. Duración: 3 años. Investigador principal: Dra. López-Armada. Estudio del efecto de la disfunción mitocondrial sobre el desarrollo de la respuesta inflamatoria en condrocitos humanos. Entidad financiadora: fondo de investigación sanitaria, expediente FIS 06CP/00292. Centro beneficiario: CHU A Coruña. Duración: 3 años. Investigador principal: Dra. López-Armada. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Efecto protector de una dieta antioxidante, a través de la activación del factor de transcripción nrf2, frente a la respuesta inflamatoria de la artritis reumatoide en sinoviocitos (Solicitud proyecto FIS 2012). Investigador principal: Dra. López-Armada. Se mantiene la colaboración que existe actualmente con el grupo de Reumatología para la obtención de muestras de pacientes con artritis reumatoide y se iniciará 20 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) actividad con el BioBanco del CHUAC para acceder a otros BioBancos nacionales acreditados y así conseguir más eficazmente el número de muestras necesarias para llevar a cabo el estudio. Implicación de la mitocondria en el desarrollo de la respuesta hipóxica en sinoviocitos humanos (Solicitud proyecto Muta Madrileña 2012). Investigador principal: Dra. LópezArmada. Estudio longitudinal de una cohorte de personas ancianas para evaluar posibles costumbres de vida perjudiciales que pueden favorecer el desarrollo de algunas enfermedades más frecuentes entre los ancianos (Solicitud Mapfre 2013. Investigador principal: López-Armada Mª José). Este proyecto se realizara en colaboración con el Servicio de Estadística para asegurar el éxito del mismo. Desarrollo de un modelo animal de envejecimiento para evaluar el efecto preventivo y/o terapéutico de antioxidantes en la dieta. (Solicitud FIS/Ministerio 2015. Investigador principal: López-Armada Mª José). La colaboración con el grupo de Inmunología del CHUAC, gracias a su gran conocimiento en diversas técnicas de citometría, permitirá una mayor rapidez en la puesta a punto de las técnicas que hay que realizar para desarrollar este proyecto así como una mejor interpretación de los resultados. 6. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública Es evidente que el interés que el envejecimiento despierta se produce a diferentes niveles, no sólo en el ámbito de la salud de la población afectada; si no también en el ámbito económico, ya que la enfermedad/dependencia de las personas mayores repercute en la economía familiar y en consecuencia en la economía nacional. Desde el punto de vista monetario, el envejecer de forma saludable, supone un ahorro importante en el coste para el SNS. Con las cifras en la mano, las personas con más de 65 años consumen más del 50% de los recursos hospitalarios y más del 40% del gasto sanitario total. En relación con el consumo farmacéutico, las personas mayores consumen un 75% del gasto farmacéutico. Todo ello forja que la temática de envejecimiento sea una línea de investigación prioritaria en el plan nacional de I+D+I vigente, objetivo prioritario en el plan actual de salud de Galicia, junto con las prioridades del plan nacional de I+D+I y el VII programa marco de la Unión Europea 2007-2013. 21 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Por ello, los datos que se obtengan del desarrollo de esta línea de investigación permitirán una mejor comprensión del proceso normal de envejecimiento. El conocimiento de los mecanismos moleculares que subyacen a los procesos implicados en el envejecimiento puede contribuir a que en un futuro próximo, se puedan establecer estrategias de salud pública o intervenciones farmacológicas que favorezcan un envejecimiento libre de discapacidad. Además, el desarrollo de esta línea promoverá la investigación de calidad en España dentro del propio Sistema Nacional de Salud, necesidad urgente dada la insuficiente investigación que hasta el momento se viene realizando en esta área en nuestro país. En segundo lugar y lo que es más importante acercará los problemas sanitarios relacionados con el envejecimiento a grupos de investigación disminuyendo la distancia entre la investigación básica y los problemas de salud de la población mayor. Por último, se potenciará la formación de investigadores contribuyendo a la obtención de masa crítica de investigación en el envejecimiento. Inicialmente esta línea únicamente se encuentra vinculada al Servicio de Reumatología. Si bien, nuestra intención es vincularnos con el máximo número de Servicios Asistenciales, relacionados con enfermedades asociadas al envejecimiento, a medida que la línea de envejecimiento se desarrolle y se afiance. Dado que el cambio fisiológico que conlleva el avance del envejecimiento presenta mecanismos comunes entre los diferentes órganos y sistemas, tanto en el envejecimiento sano, como en algunas enfermedades que con más agresividad predisponen a un envejecimiento precoz los avances realizados en este campo se pueden trasladar a las diferentes patologías asociadas al envejecimiento. 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Una mayor comprensión de los mecanismos celulares y moleculares implicados en el proceso de envejecimiento y las causas que en el envejecimiento favorecen la aparición de las patologías asociadas al mismo puede ayudar a establecer estrategias de salud pública o intervenciones farmacológicas que favorezcan un envejecimiento libre de discapacidad con los consiguientes beneficios económicos y sociales. Dos de las patologías asociadas a la edad más comunes son las patologías articulares, AR y OA. La OA es la patología crónica del aparato locomotor asociada al envejecimiento más frecuente. Según resultados de estudios españoles, la OA es la primera causa de invalidez de la población después de la enfermedad cardiovascular. Con el presente trabajo de investigación 22 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) pretendemos ayudar a esclarecer la fisiopatología de la degeneración articular. El estudio de la influencia de la mitocondria en la patogenia de la OA, en concreto en el desarrollo de la respuesta inflamatoria, puede proporcionar un nuevo abordaje terapéutico en el tratamiento de esta patología. Y ello cobra mayor importancia si tenemos en cuenta que el arsenal terapéutico del reumatólogo se limita a un tratamiento sintomático de la enfermedad y que no puede ni detener ni revertir el proceso. De hecho, en un grado avanzado de la OA, la intervención más exitosa es la quirúrgica. En relación con la AR, el estudio de la influencia de la mitocondria en la patogenia de la AR, en concreto en el desarrollo de la respuesta inflamatoria, puede proporcionar un nuevo abordaje terapéutico en el tratamiento de esta patología. Los avances terapéuticos que se han realizado en el tratamiento de la AR han mejorado la calidad de vida del paciente; sin embardo, el problema apenas se ha resuelto, la enfermedad persistente y la incapacidad acumulada consecuencia de décadas de inflamación sinovial representan el principal problema clínico. En este sentido, el reumatólogo sólo puede realizar un tratamiento sintomático y modificador de la enfermedad que puede detener el proceso, pero no revertirlo. Si se confirmase nuestra hipótesis el tratamiento de estas patologías podría sufrir un importante avance y un cambio drástico. El siguiente paso sería buscar fármacos y desarrollar estrategias de salud pública (dieta) que recuperen la función mitocondrial de los sinoviocitos y/o condrocitos con la finalidad de frenar la destrucción articular y combinarlos con los tratamientos ya existentes. Finalmente la utilidad de los resultados de estos estudios no se circunscribe a la patología de la AR y OA y podrían ser aplicados a otras patologías asociadas al envejecimiento como es la aterosclerosis, la enfermedad de Alzheimer, la osteoporosis, la diabetes mellitus tipo 2 (DM2), la artrosis (OA) y la artritis reumatoide (AR) entre otras patologías. Por último, la incorporación de nuevos investigadores y el desarrollo de planes de formación permiten una actualización permanente de conocimientos que recae en una mejor práctica clínica diaria. 23 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 8. Evaluación Criterio Financiación Producción Indicador Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 1 1 1 1 1 2. Total financiación captada 120000 80000 100000 150000 100000 1. Nº artículos publicados 4 2 3 3 4 2. Factor de impacto medio 6,5 7 6 7 6 3. Factor de Impacto acumulado Formación 1. Nº de tesis defendidas 1 1 1 0 1 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 0 1 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 0 0 0 100% 3. Contratos con empresas 0 0 0 1 1 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 9. Plan de difusión 1. Difusión de la ciencia entre la comunidad científica Los resultados obtenidos se irán presentando de forma progresiva en los diferentes foros científicos nacionales e internacionales. Como se puede ver en el CV nuestros trabajos los presentamos en el Congresos científicos Nacionales (Sociedad Española de Reumatología) e Internacionales de Reumatología (Liga Europea de Reumatología-EULAR, Colegio Americano de Reumatología-ACR y Sociedad Internacional de Investigación en artrosis-OARSI). Asimismo, organizaremos Jornadas Científicas sobre la temática del envejecimiento en donde se discutirán con otros investigadores especialistas del área los resultados obtenidos del desarrollo de los proyectos que forman parte de esta línea. Finalmente el objetivo último es conseguir que los resultados se publiquen en revistas científicas de prestigio y presentar tres tesis doctorales en un margen de 2-3 años (las tesis del personal predoctoral que está integrado en la actualidad en la línea de Envejecimiento). 24 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 2. Difusión de la ciencia en la práctica clínica Cuando los resultados obtenidos demuestren que una intervención preventiva o terapéutica puede contribuir no sólo a un envejecimiento con una mayor calidad de vida; si no también, a un mejor tratamiento de diferentes patologías asociadas al envejecimiento se trasladarán estos resultados a la práctica clínica diaria. 3. Difusión de la ciencia entre la sociedad El CH Universitario de A Coruña cuenta con un Servicio de Prensa que se encarga de dar divulgación a los resultados destacados que se van obteniendo en la Unidad de Investigación en diferentes medios de comunicación (publicación en prensa, documentales en televisión…). 4. Difusión de la ciencia en el mundo económico Dada la frecuente colaboración que mantenemos con la industria privada (ver CV) no descartamos la posibilidad de conseguir colaboración con ellos para la explotación de los resultados con la posibilidad de patentar algún fármaco dirigido al tratamiento de la AR. 2.2. Reumatología 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa El grupo de Investigación de Reumatología es un grupo multidisciplinar coordinado por el reumatólogo Dr. Francisco J Blanco y constituido por investigadores clínicos y básicos, con diferentes perfiles profesionales, desde médicos especialistas, médicos de atención primaria, enfermeras, biólogos, farmacéuticos, químicos, técnicos de laboratorio y personal administrativo que tiene como su principal fin desarrollar una investigación traslacional en el ámbito de las enfermedades reumáticas, con el objetivo de mejorar la salud de los pacientes reumatológicos. Este conjunto de investigadores se organizan alrededor de dos grandes Líneas que son: 1. La Artrosis y La Artritis Reumatoide (IP: Francisco J Blanco) 2. Las Espondiloartropatías (IP: José Luis Fernández-Sueiro, quien ha elaborado su propio PCC) 25 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) LINEA 1: La Artrosis y la Artritis Reumatoide Esta Línea tiene 5 Programas de investigación: Programa 1: Búsqueda de Biomarcadores Proteicos para el Diagnostico, Pronóstico y de Respuesta Terapéutica. Coordinado por la Dra. Cristina Ruiz-Mateos. Este programa se apoya principalmente en el Nodo de la Red Nacional de Proteómica, Proteo-Red/ISCIII. Programa 2: Estudio de las Bases Genéticas de la Artrosis y la Artritis Reumatoide. Coordinado por el Dr. Ignacio Rego-Pérez. Programa 3: Aplicación de la Terapia Celular y la Ingeniería Tisular como terapéutica de la Artrosis y Artritis Reumatoide. Coordinado por la Dra. Joana Magahllaes y Elena FernándezBurguera. Este programa se apoya principalmente en el Nodo del CIBER-BBN y en la Cátedra Bioibérica de la Universidad da Coruña. Programa 4: Mecanismos Moleculares y Celulares en la patogénesis de la Artrosis y la AR. Coordinador por la Dra. Beatriz Caramés y la Dra. María Mayan. Programa 5: Investigación Clínica de la Artrosis y la AR. Coordinada por el Dr. Carlos Fernández-López y la Dra. Natividad Oreiro Villar. Programa 1: Búsqueda de Biomarcadores Proteicos para el Diagnostico, Pronóstico y de Respuesta Terapéutica El grupo de Proteómica está situado en el INIBIC (Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña), y es el único grupo gallego que participa la plataforma ProteoRed-ISCIII (Plataforma en Red de Proteómica Carlos III, www.proteored.org). Ello constituye un valioso respaldo a la hora de desarrollar nuevas técnicas y optimizar las ya establecidas, así como para formar personal técnico cualificado. En este grupo trabajan actualmente cuatro doctores (uno en Biología, otro en Química y dos en Farmacia) y tres estudiantes predoctorales. El grupo fue pionero en el desarrollo de la tecnología proteómica en el INIBIC, que comenzó en 2004. Los primeros pasos consistieron en la estandarización de técnicas proteómicas como la electroforesis bidimensional y la identificación de proteínas mediante espectrometría de masas MALDI-TOF/TOF, así como su aplicación al trabajo con muestras humanas para investigación biomédica (Ruiz-Romero et al., Proteomics 2005; Ruiz-Romero et al., Osteoarthritis & Cartilage 2006; Ruiz-Romero et al., Talanta 2010). Esta técnica ha sido 26 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) empleada para la identificación de proteínas alteradas en las células del cartílago artrósico (Ruiz-Romero et al., Proteomics 2008; Ruiz-Romero et al., Mol Cell Proteomics 2009), y para la evaluación del efecto sobre estas células de citoquinas proinflamatorias, fármacos y condiciones de hipoxia (Cillero-Pastor et al., Arthritis & Rheumatism 2010; Calamia et al., Arthritis Res & Therapy 2010; Ruiz-Romero et al., J Proteome Res 2010). En los últimos años, el grupo ha desarrollado técnicas alternativas de análisis proteómico basadas en la separación por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS), que han permitido la realización de estudios de proteómica cuantitativa con células marcadas metabólicamente (Calamia et al., J Proteome Res 2011; Calamia et al. Mol Cell Proteomics 2012), sueros humanos marcados con iTRAQ (Fernández-Puente et al., J Proteome Res 2011), y líquidos sinoviales (Mateos et al., J Proteomics 2012). La experiencia acumulada en el campo de la aplicación de tecnologías proteómicas en el área de la reumatología se ha visto reflejada en la publicación de revisiones en revistas científicas (Ruiz-Romero y Blanco, Curr Drug Targets 2009; Ruiz-Romero y Blanco, Mol Biosyst 2009; RuizRomero y Blanco, Osteoarthritis & Cartilage 2010; Blanco et al., Nat Rev Rheum 2011; Blanco y Ruiz-Romero, Nat Rev Rheum 2012) y capítulos en libros. Por último, el grupo de proteómica mantiene estrecha colaboración con otros grupos de Reumatología a nivel nacional e internacional, así como con los grupos de Proteómica integrados en la plataforma ProteoRed-ISCIII y coordinados por el Dr. Juan Pablo Albar, del CNB (Madrid). Además, en la actualidad está desarrollando un proyecto autonómico en colaboración con el laboratorio del Dr. Manuel Fuentes, del CIC de Salamanca, uno de los mayores expertos nacionales en la tecnología de microarrays de proteínas, que posee asimismo una gran experiencia en la transferencia de resultados al sector productivo (tiene en su haber 9 patentes, 7 de ellas en explotación). Programa 2: Estudio de las Bases Genéticas de la Artrosis y la Artritis Reumatoide. Coordinado por el Dr. Ignacio Rego-Pérez. El grupo de Genómica está situado en el INIBIC (Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña). En este grupo trabajan actualmente tres doctores en Biología, y tres estudiantes predoctorales y un técnico de laboratorio. 27 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) El grupo fue pionero en el estudio del papel de la genética mitocondrial en la patogénesis y progresión de la artrosis. Así mismo ha desarrollado proyectos centrado en la farmacogenética de la Artritis Reumatoide. Programa 3: Aplicación de la Terapia Celular y la Ingeniería Tisular como terapéutica de la Artrosis y Artritis Reumatoide. El grupo de investigación que desarrolla este programa de investigación en bioingeniería tisular y terapia celular del grupo de reumatología del CHUAC (CBTTC-CHUAC) está ubicado en los laboratorios de investigación del INIBIC y pertenece a la red nacional del CIBER-BBN en 2007. El grupo CBTTC-CHUAC está compuesto por un equipo multidisciplinar de químicos, biólogos y veterinarios con amplia experiencia en los campos mencionados anteriormente, orientados por un profesional del sector sanitario, conformando una estrategia de investigación enfocada hacia la resolución de problemas clínicos concretos, cuyos resultados permitirán contribuir a la mejora de la asistencia sanitaria ofrecida al paciente. Su línea estratégica está enmarcada en el ámbito de las Tecnologías para Terapias Avanzadas en Medicina Regenerativa, cuyas líneas prioritarias de trabajo son: el estudio de sistemas biológicos para la terapia celular, el desarrollo de aplicaciones especificas de la Ingeniería Tisular (IT) y/o implantes y el desarrollo de sistemas de liberación de fármacos, de acuerdo con el plan director 2010-2013, para el programa de Biomateriales e IT, promovido por la red CIBER-BBN. Así mismo este grupo colabora de forma estrecha con el grupo de la UDC coordinado por el Profesor Isaac Fuentes-Boquete. Programa 4: Mecanismos Moleculares y Celulares en la patogénesis de la Artrosis y la AR. Este grupo está localizado en el laboratorio de investigación del INIBIC y esta está coordinada pos dos investigadoras post-doctorales, una del programa Miguel Servet y otra del Programa Parga Pondal. Además de estos investigadores el grupo lo componen dos investigadoras predoctoral y técnico de anatomía patológica. Este programa de investigación tiene como principal objetivo entender los mecanismos moleculares y celulares que se originan y desarrollan durante el proceso de destrucción de la articulación en la artrosis y en la Artritis Reumatoide. 28 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Programa 5: Investigación Clínica de la Artrosis y la AR. El grupo de Reumatología está ubicado en el área de Reumatología Clínica del Hospital Universitario A Coruña. Es un grupo centrado en la investigación transnacional de las enfermedades reumáticas. En este sentido la participación de un grupo de investigación clínica en la estructura de investigación reumatológica es una pieza fundamental. Este grupo se constituyó en el año 2000 y está constituido por 2 reumatólogos, 1 médico de atención primaria, 1 medico general y 2 enfermeras. Este grupo realiza proyectos de investigación propia, ensayos clínicos promovidos por la industria farmacéutica y colabora con todos los programas anteriormente descrita. Así mismo este grupo es una pieza fundamental en la conexión con la atención primaria para desarrollar investigación. Las enfermedades reumatológicas tienen una gran prevalencia y la participación de Atención Primaria es fundamental para conseguir proyectos exitosos. En este sentido el Dr. Manuel Acasuso es el enlace y coordinador de esta actividad. La participación de la enfermería en la investigación clínica reumatológica también es de gran importancia. El grupo realiza proyectos de investigación centrados en la evaluación clínica de los pacientes utilizando diferentes escalas clínicas y de calidad de vida promovidos por la enfermería. LÍNEA 2: Las Espondiloartropatías (IP: José Luis Fernández-Sueiro) Esta Línea se centra en el estudio de las espondiloartropatías utilizando como modelo de estas enfermedades principalmente la Artritis Psoriásica. Es un programa coordinado por el Reumatólogo José Luis Fernández-Sueiro y el grupo está localizado en el Servicio de Reumatología del Hospital Universitario A Coruña. El grupo está formado por 4 Reumatólogos y 1 enfermera. Este programa es principalmente clínico y la investigación se centra en estudiar los parámetros clínicos y biológicos para mejorar el diagnostico, pronostico y tratamiento de las espondiloartropatías y en concreto de la Artritis Psoriásica. El grupo mantiene contacto con profesionales con investigadores de prestigio nacional e internacional. En el ámbito local es de destacar la colaboración con profesionales de Atención Primaria. Así mismo este grupo lidera a nivel nacional una línea centrada en la utilización de la artroscopia como herramienta para la investigación en reumatología. 29 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 2. Objetivos científicos 1) Búsqueda de nuevos biomarcadores proteicos para el diagnóstico/pronóstico y/o monitorización de la artrosis, la AR y la APs. 2) Esclarecer las bases genéticas de las enfermedades reumatológicas como la Artrosis, la AR y la APs. 3) Adquisición de los conocimientos básicos y las tecnologías relacionadas con la ingeniería tisular necesarios para proporcionar soluciones que reduzcan la discapacidad y el sufrimiento personal de los pacientes con artrosis y AR. 4) Conocer los mecanismos moleculares y genéticos responsables de la destrucción articular durante el proceso de la artrosis, de la Artritis Reumatoide y de la APs. 5) Validar y evaluar los hallazgos que resultan de la investigación básica en la práctica clínica reumatológica, tanto a nivel de medicina especializada, como de atención primaria y enfermería. 3. Hipótesis de trabajo El perfil genético de los pacientes que desarrollan enfermedades reumatológicas como la AR, APs y la Artrosis, desempeña un papel crucial en la patogénesis, diagnóstico, progresión y tratamiento (respuesta a fármacos) de estas patologías. Es por ello que el conocimiento de estos factores genéticos ayudará no sólo a realizar un diagnóstico precoz de la patología, sino también a diseñar una terapia individualizada en función del perfil genético de cada paciente. Las proteínas se modulan como consecuencia de estados patológicos, terapias y otras condiciones ambientales. Son, por tanto, buenos potenciales biomarcadores de las enfermedades reumatológicas. La proteómica, que estudia las proteínas a gran escala, es una técnica muy útil y potente para el análisis de proteínas. La ingeniería Tisular, la Terapia Celular y el estudio de las condiciones adecuadas para la regeneración tisular son esenciales para combatir la degeneración del cartílago articular y la destrucción articular que se produce en la enfermedades reumatológicas como la artrosis, APs y la Artritis Reumatoide. 30 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) El conocimiento de los mecanismos que están involucrados en la destrucción de la articulación en las enfermedades reumáticas ayuda a realizar diagnósticos precoces y encontrar dianas terapéuticas para estas enfermedades. La validación clínica de los resultados encontrados en la investigación básica es fundamental para que los pacientes puedan beneficiarse de los avances en el diagnostico y tratamiento de las enfermedades reumatológicas. 4. Metodología de trabajo En este grupo de investigación traslacional la colaboración y coordinación entre las diferentes líneas de investigación es fundamental. Por este motivo la obtención de los datos clínicos de los pacientes que donan muestras biológicas, así como el correcto diagnostico de las enfermedades es realizada por los clínicos del grupo (Reumatólogos, Atención Primaria y Enfermería). Así mismo este grupo se encarga de obtener todos los consentimientos informados para poder utilizar y almacenar (conforme a la normativa y regulación dirigida desde el BIOBANCO del INIBIC). Todas las muestras biológicas son recepcionadas en el Laboratorio de Investigación del INIBIC, identificadas y codificadas para ser incluidas en la colección de muestras biológicas de Enfermedades Reumatológicas que forman parte del BIOBANCO del INIBIC. Posteriormente estas muestras son utilizadas por los diferentes grupos de las líneas anteriormente descritas. El grupo de Reumatología cuenta con un laboratorio de cultivos celulares adecuadamente equipado, en el que se aísla y se mantienen diversos cultivos celulares, tanto primarios como de diversas líneas celulares, y de origen humano así como de otras especies. Se utilizan metodologías asimilables a los protocolos GLP (Good laboratory practices) en la medida de lo posible, para el buen mantenimiento del laboratorio y de los cultivos. Así mismo, se han desarrollado procedimientos normalizados de trabajo (PNT o en inglés SOP- Standard Operating Procedures) adecuados para el aislamiento y la expansión de células a partir de tejido humano, tales como médula ósea, membrana sinovial, cordón umbilical y membrana amniótica. Asimismo, se han desarrollado un PNTs para la caracterización de las células mediante citometría de flujo. Los estudios Genéticos realizados principalmente por el grupo del programa 2 utiliza ADN total (nuclear y mitocondrial), aislado a partir de células de sangre periférica de aquellos pacientes 31 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) cuyo diagnóstico cumpla los criterios específicos para la clasificación de estas patologías. Se realizan estudios genéticos de asociación en los que se analiza la relación de determinados polimorfismos genéticos con distintos parámetros clínicos y de respuesta a diferentes fármacos disponibles comercialmente. Las plataformas adecuadas para llevar a cabo el estudio están basadas en las técnicas de secuenciación de ácidos nucleicos, análisis de fragmentos y PCR a tiempo real, así como técnicas moleculares para el aislamiento y purificación de ácidos nucleicos a partir de diferentes tejidos biológicos. El grupo tiene amplia experiencia en esta metodología y se cuenta con la infraestructura necesaria para realizar los estudios. Así mismo el grupo cuenta con el apoyo necesario para realizar estudios de búsqueda de biomarcadores. Este apoyo se basa fundamentalmente en la plataforma de proteómica del Nodo de Proteo-Red. Durante estos años se han puesto a punto diferentes metodologías que permiten ser pioneros en el campo de búsqueda de biomarcadores en artrosis y AR. Estas metodologías han sido publicadas en diferentes revistas científicas y de forma general se resumen en: Separación de proteínas mediante electroforesis mono- y bi-dimensional. Separación de proteínas mediante cromatografía líquida de alta resolución. Estudios de proteómica cuantitativa mediante marcaje diferencial de tipo metabólico o con reactivos iTRAQ. Identificación y cuantificación relativa de proteínas mediante MALDI-TOF/TOF. Cuantificación absoluta de péptidos y proteínas mediante ensayos de monitorización de reacción múltiple (MRM) en fluidos biológicos. También, la metodología utilizada por el grupo incluye los protocolos adecuados para el aislamiento y la expansión de diversas poblaciones celulares, incluyendo células madre mesenquimales, su caracterización fenotípica y genotípica y el seguimiento de su diferenciación dirigida hacia diversos fenotipos de interés, fundamentalmente diferenciación condrogénica y osteogénica. Asimismo, se han desarrollado un PNTs para la caracterización de las células mediante citometría de flujo teniendo en cuenta el panel de marcadores de consenso establecido por la comunidad científica para la identificación de CMMs como tales. Se han establecido además protocolos de diferenciación dirigida de estas CMMs hacia diversos linajes celulares (condrogénico, osteogénico y adipogénico) así como la metodología apropiada 32 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) para la comprobación de estas transformaciones mediante el uso de determinadas tinciones histoquímicas, inmunocitoquímica, análisis de proteínas y biología molecular. Finalmente, nada de todo lo que se puede desarrollar utilizando la metodología (explicada de forma general en los apartados anteriores), tendría sentido si no se pudiese aplicar en la práctica clínica y el paciente no lo percibiese como un beneficio en su enfermedad. Esto es posible gracias a la evaluación y validación de estos resultados por el Grupo de clínicos (agrupados tanto en la línea 1 como la línea 2) quienes aplicando diseños adecuados y metodología científica correcta se encargan de validad y evaluar estos resultados. 5. Actuaciones a desarrollar Las actuaciones a desarrollar durante los próximos 5 años se articulan alrededor de los dos programas de investigación previamente mencionados y se concreta en varios proyectos de investigación que se describen brevemente a continuación: 1. Análisis de polimorfismos genéticos mitocondriales y su influencia en la prevalencia y progresión de la artrosis en diferentes poblaciones mundiales (España, Reino Unido, Islas Canarias, México), entre las que se incluyen muestras de ADN de la prestigiosa cohorte del OAI (Osteoarthritis Initiative) del NIH (National Institute of Health), siendo el primer grupo investigador español que tiene acceso a esta colección de muestras de artrosis de Estados Unidos. Este proyecto está financiado por la Fundación Española de Reumatología y el NIH. 2. Análisis de los perfiles de metilación y expresión característicos de la patología artrósica, llevados a cabo en plataformas de Illumina y Affymetrix respectivamente, para lo cual se solicitó la colaboración de Genoma España y, de la empresa Progénika. 3. Analizar la actividad telomerasa en los condrocitos artrósicos, y correlacionarla con determinados polimorfismos genéticos mitocondriales denominados haplogrupos. 4. Verificación de paneles de biomarcadores de diagnóstico/pronóstico/ monitorización de artrosis y otras enfermedades reumáticas mediante técnicas de proteómica dirigida basada en ensayos MRM. Actualmente se ha iniciado la estandarización y optimización de protocolos para realizar cuantificaciones absolutas. En los próximos 5 años nos proponemos desarrollar proyectos para poder cuantificar de forma rutinaria paneles de 30-60 proteínas en suero, plasma y otros fluidos biológicos humanos, y poder llevar a cabo de este modo estudios de 33 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) especificidad y sensibilidad de biomarcadores. Instituto de Salud Carlos III. Subdirección General de Evaluación y Fomento de la Investigación. Expediente PI11/02397. 5. Desarrollo de la tecnología de microarrays de proteínas en nuestro laboratorio. Los ensayos que estamos realizando en la actualidad se están llevando a cabo en colaboración con el grupo del Dr. Manuel Fuentes, de la Universidad de Salamanca/CIC. En su laboratorio se realiza la construcción y optimización de los arrays. En el futuro más próximo nos planteamos “importar” esta tecnología para aplicarla a estudios de validación de biomarcadores. Consellería de Economía e Industria Xunta de Galicia (10CSA916058PR). 6. Estudio de la disfunción mitocondrial y de la condrogénesis en la patogénesis de la artrosis. Instituto de Salud Carlos III. Subdirección General de Evaluación y Fomento de la Investigación Expediente PI08/2028. 7. Proyecto NACRE, Novel Approaches in Cartilage Repair: biofunctionalized scaffolds and iPS cells (como continuación del proyecto BIOSCAFF, Development of new concepts in scaffolding and cell culture for regenerative medicine – cartilage, 2008-2009), CIBER-BBN. 8. Proyecto Plan E: PLE2009-0144, “In situ Tissue Engineering using Stem Cells and Functional Biomaterials to Repair Articular Cartilage: an in vivo model, MICINN, ACI-PLAN E. 9. Estudio de las Conexinas y la comunicación celular entre condrocitos de cartílago adulto hialino y su posible implicación en la destrucción de la articulación. Proyecto solicitado al Ministerio de Economía y pendiente de resolución. 10. Caracterización clínica, biológica y genética de la Artritis Psoriásica axial. Proyecto Financiado por el Instituto de Salud Carlos III PI08/0789. 6. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública Las patologías musculoesqueléticas, tales como la artrosis (OA) se encuentran entre los problemas médicos a abordar por el Programa en Salud de la UE 2008-2013. Se cree que la prevalencia de la OA en España es superior al 15%, e incluso algunas referencias indican que el 70% de los mayores de 80 años en España padecen alguna forma de OA. Aunque los estudio de prevalencia de OA son relativamente infrecuentes en comparación con los de la osteoporosis, su presencia no va a hacer más que aumentar en los próximos años principalmente debido a dos factores: el aumento en la esperanza de vida y el aumento de la prevalencia de la obesidad 34 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) en Europa, que es el principal factor de riesgo no genético para la OA, particularmente la de rodilla. Teniendo en cuenta que esta patología afecta fundamentalmente a los mayores, el paulatino envejecimiento de la población es otro factor que indica que su prevalencia aumentará en el futuro. De acuerdo con las estimaciones de la Sociedad Española de Reumatología el tratamiento de la OA de rodilla y cadera en España supone un total de aproximadamente 4,700 millones de euros, lo que equivale al 0,5% del PIB español. Por lo tanto, cualquier tratamiento que alivie el daño asociado a esta patología, que frene su progresión y que mejore la calidad de vida de los pacientes, resulta de gran interés. La investigación realizada por el grupo de reumatología va dirigida a intentar realizar diagnósticos precoces y mejorar los tratamientos mejorando las dianas terapéuticas de las enfermedades reumatológicas: Desde el punto de vista genético, en el estudio de estas patologías se buscarán biomarcadores (investigación básica) que puedan ser utilizados como indicadores de diagnóstico, pronóstico y respuesta a tratamiento (investigación clínica). El fin último es, por un lado, ser capaces de llevar a cabo un diagnóstico precoz de la patología y, por otro, el diseño de una terapia personalizada más eficaz en función del perfil genético del paciente (investigación en salud pública), que permita optimizar el gasto sanitario derivado de los fármacos. Desde el punto de vista terapéutico, la ingeniería tisular es un área de investigación muy activa que ofrece un enorme interés económico y con el potencial para proporcionar importantes contribuciones a la innovación en tecnología médica. El desarrollo de nuevos biomateriales en combinación con la terapia con células madre se presenta como una de las mejores alternativas para el tratamiento de la OA y otras patologías degenerativas del cartílago. Por lo tanto, el trabajo está en línea con las políticas de la EU anteriormente mencionadas ya que se basa principalmente en el estudio y desarrollo de diferentes aproximaciones de ingeniería tisular y terapia celular que tengan en cuenta e intenten superar las debilidades y los problemas de las terapias clínicas actuales y que consigan avanzar un paso más en el tratamiento de estas patologías musculoesqueléticas con el consiguiente impacto socioeconómico. Por lo tanto, la estructura y composición del grupo de reumatología refleja claramente el especial interés en la translación de la investigación básica a la clínica y esto será posible gracias al esfuerzo que el grupo tiene en diseñar protocolos normalizados y reproducibles que sean de fácil implantación en el entorno clínico. 35 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica La búsqueda de nuevos biomarcadores proteicos para el desarrollo de métodos de diagnóstico molecular de artrosis, la realización de estudios de pronóstico de la enfermedad y la posibilidad de monitorizar su tratamiento, así como su empleo para la evaluación de terapias celulares alternativas es el objetivo global de la línea de Proteómica del grupo. Considerando el grado de prevalencia de la artrosis, la contribución de avances en este sentido puede ser muy valiosa de cara a establecer mejoras en la práctica clínica. Según el estudio EPISER 2000, el 10% de la población mayor de 20 años es portadora de cambios articulares compatibles con artrosis en las rodillas. Por tanto, se trata de la enfermedad articular más frecuente en la actualidad, asociada además al envejecimiento de la población. Por encima de los 65 años un 20 % de personas tiene síntomas de artrosis en las manos y un 30 % en las rodillas. Teniendo en cuenta estos datos y que la edad media de las sociedades occidentales se está incrementando, resulta obvia la importancia de encontrar nuevos métodos de diagnóstico de esta enfermedad, tanto para su prevención como para el desarrollo de terapias alternativas. Todas estas evidencias justifican el enorme interés que existe actualmente en la búsqueda de métodos de diagnóstico más precisos pero accesibles. La búsqueda de marcadores proteicos permitirá diagnosticar molecularmente la enfermedad (no de forma sintomática como en la actualidad). Así mismo, el empleo de herramientas proteómicas de última tecnología habilitará la posibilidad de detectar simultáneamente (a diferencia de los ELISA) multitud de proteínas o epítopos específicos. El desarrollo de nuevas tecnologías basadas en microarrays de proteínas para la evaluación simultánea y a gran escala de proteomas en muestras de pacientes (que es uno de los objetivos en los que actualmente estamos trabajando y planteamos a medio plazo) permitirá aplicar de forma relativamente sencilla estas nuevas estrategias de análisis en clínica. Dichas estrategias tienen una posibilidad de patente y explotación alta, lo que conlleva una gran perspectiva de transferencia a la práctica clínica. Así mismo el trabajo del grupo de reumatología favorecerá la apertura de nuevas oportunidades de negocio para pequeñas y medianas empresas de fabricación de implantes así como de compañías enfocadas a la terapia celular en el mercado de los productos de ingeniería tisular y medicina regenerativa. Estas empresas podrían incorporar nuevos materiales como sistemas de liberación de fármacos o como productos basados en 36 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) combinaciones de biomateriales y CMMs o incluso beneficiarse de nuevos métodos de fabricación para mejorar su portafolio empresarial y ampliar su oferta, mejorando su situación estratégica en el mercado de la medicina y el cuidado de la salud. La red del CIBER-BBN ofrece un comité médico de asesoramiento y un equipo de gestión de patentes para proporcionar cobertura para las aplicaciones futuras. Adicionalmente, nuestro grupo está trabajando en colaboración con dos compañías que fabrican y proporcionan materiales biomédicos y que podrían estar interesadas en la fabricación de productos novedosos de los que se hayan obtenido resultados prometedores. En estos momentos estamos en periodo de constitución de una spin-off en el INIBIC que nos permita canalizar con mayor agilidad los resultados que estamos obteniendo. 8. Evaluación Criterio Financiación Indicador Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 1 1 1 1 1 2. Total financiación captada 150000 150000 150000 150000 150000 1. Nº artículos publicados 6 10 10 12 15 2. Factor de impacto medio 3 3 3 5 5 3. Factor de Impacto acumulado 18 30 34 60 75 Formación 1. Nº de tesis defendidas 0 1 1 1 2 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 0 10 0 0 1 10 1 0 1 15 2 50 2 15 2 50 2 15 0 1 0 0 0 Producción 2. % patentes concedidas / solicitadas 3. Contratos con empresas 4. Spin-offs creadas 9. Plan de difusión Difusión de la ciencia entre la comunidad científica. Todos los trabajos elaborados por el grupo de investigación serán presentados de forma progresiva en congresos nacionales e internacionales. Asimismo, estos trabajos serán publicados en revistas científicas de las áreas temáticas a las que corresponden cada uno de los programas. 37 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Difusión de la ciencia en la práctica clínica. Los resultados obtenidos en cada uno de los proyectos serán presentados, a nivel local, en distintos seminarios. La intención es que se confeccionen guías de práctica clínica que recojan esta información y la acerquen a los profesionales del hospital y de atención primaria. Difusión de la ciencia entre la sociedad. El Complejo Hospitalario Universitario A Coruña cuenta con un departamento de prensa que se encarga de proporcionar la difusión adecuada de nuestros resultados por medios de prensa escrita, audiovisual o radiofónico. Asimismo, los avances científicos serán presentados en diversas reuniones de asociaciones de pacientes de forma didáctica y sencilla. Utilizaremos las diferentes plataformas que ya tiene el CIBER-BBN y Proteo-Red para difundir esta información a la sociedad. Así mismo participaremos en foros de divulgación pública principalmente colaborando con las diferentes asociaciones de pacientes con enfermedades reumáticas. Difusión de la ciencia en el mundo económico. Actualmente, el grupo cuenta con una Cátedra privada en la Universidad de A Coruña financiada por la empresa farmacéutica Bioibérica, gracias a la cual es posible estar en contacto con el mundo empresarial y transferir los resultados de una forma empresarial. 2.3. Enfermedades Respiratorias 1. Antecedentes, justificación de la línea o programa y objetivos Las enfermedades respiratorias están establecidas como prioridad de investigación por las agencias públicas de la Unión Europea y por sus homólogas en otros sistemas de salud altamente desarrollados, como son los National Institutes of Health de los Estados Unidos, o los Canadian Institutes of Health Research. En el VII Programa Marco de la Unión Europea, y en las directrices generales del Instituto de Salud Carlos III, las enfermedades respiratorias son una prioridad de investigación específica. Para el desarrollo estructurado y financiación optimizada de líneas de investigación en enfermedades respiratorias, el Instituto de Salud Carlos III ha desarrollado en España el CIBER (Centros de Investigación Biomédica en Red) respiratorio. El nivel de prioridad de la investigación en enfermedades respiratorias está en relación con sus datos de incidencia y prevalencia, morbilidad, mortalidad e incapacidad causadas, y su coste para los sistemas de salud. Estas variables convierten a algunas 38 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) enfermedades respiratorias en un problema de importancia global en los países industrializados, como es el caso de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), el cáncer de pulmón y la fibrosis pulmonar idiopática (FPI). De acuerdo a estas prioridades de investigación, la presente línea de investigación en enfermedades respiratorias está estructurada en los siguientes programas, cuyos antecedentes y justificación se detallan. Programa 1: Enfermedades Obstructivas de la Vía Aérea (EOVA) Se trata de un conjunto de patologías crónicas que progresivamente limita la capacidad pulmonar del paciente. Ocasionalmente aparecen estadios de agravamiento de los síntomas, las exacerbaciones. Este empeoramiento puede ser más o menos frecuente en función del individuo, y suele terminar en ingreso hospitalario, lo cual es una carga económica importante en el sistema sanitario. Los tratamientos actuales de las EOVA se destinan a combatir el exceso de inflamación y la broncoconstricción, pero no son eficaces en detener su evolución. Subprograma 1.1: Papel de la proteína caveolina-1 y de las sirtuinas en el desarrollo del daño a ADN en individuos EPOC. La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) constituye una de las patologías respiratorias crónicas más prevalentes. Las exacerbaciones son eventos frecuentes y claves en la historia natural de la enfermedad conllevando un cambio en el perfil inflamatorio, empeoramiento de los síntomas, aceleración de la pérdida de función pulmonar, aumento de la mortalidad y deterioro de la calidad de vida relacionada con la salud. Además son motivo común de consumo de recursos sanitarios con el consiguiente impacto económico sobre el sistema sanitario. Observaciones recientes en la literatura apoyan la existencia de un fenotipo exacerbador independiente de la gravedad funcional. Los tratamientos actuales de la EPOC se destinan a combatir el exceso de inflamación y la broncoconstricción, pero no son eficaces en detener su evolución. Una de las teorías más aceptadas últimamente de desarrollo de la EPOC es la de un envejecimiento acelerado del pulmón. Según la teoría de envejecimiento por radicales libres, el envejecimiento normal sucede como consecuencia de los daños tisulares generados por un exceso de producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) que superan la capacidad antioxidante de la célula. En las exacerbaciones es característico un aumento con respecto al estado basal o estable de los marcadores de estrés oxidativo y de inflamación. 39 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Según la teoría del daño por radicales libres, las especies reactivas de oxígeno son capaces de inducir disfunciones celulares y dañar distintas estructuras celulares: proteínas, lípidos y ADN nuclear. Una de las principales consecuencias de sufrir estrés oxidativo es el daño que se produce a las moléculas de ADN en el núcleo lo que genera un comportamiento erróneo en las células que acaban dañando al organismo. Diversas publicaciones han descrito el importante papel de determinadas proteínas en el proceso de reparación del daño a ADN por radicales libres, entre ellas la caveolina-1, la Sirtuina-1 y la Sirtuina-6. Las cavéolas son unas invaginaciones de la superficie de la membrana plasmática muy ricas en colesterol y esfingolípidos y cuya marca más evidente es la presencia de una proteína llamada caveolina-1 (Cav-1). Esta proteína se expresa de manera elevada en células diferenciadas de pulmón: endoteliales, musculares, macrófagos, neutrófilos, fibroblastos y se ha demostrado que juega un papel crucial en el desarrollo de distintas patologías como Daño Pulmonar Agudo y fibrosis. Sin embargo, dependiendo de la patología pulmonar de la que se trate y de las rutas metabólicas y tipos celulares implicados, la Cav-1 podría aparecer sobre o infra expresada con respecto a un estado basal sano. La propuesta original de que las cavéolas podrían tener un papel más allá del meramente estructural, vino con la hipótesis de que participaban en las rutas de transmisión de señales externas mediante compartimentación de la superficie celular. Lo que resultó especialmente notorio fue la capacidad de las cavéolas para transportar la maquinaria de señalización a distintas partes de la célula, contribuyendo a la organización espacial del procesamiento de la señal. Entre las señales que puede transmitir la caveolina-1 se encuentra la de estrés oxidativo. Cav-1 es capaz de inhibir distintas proteínas que luchan contra el daño producido por el estrés como son la tiorredoxina, catalasa y superóxido dismutasa (MnSOD). Todas ellas se encuentran reguladas por la proteína FoxO3 (Forkhead box protein O3), sin embargo ninguna cita bibliográfica ha descrito aún el control de Cav-1 sobre FoxO3. También se ha observado que Cav-1 participa en la regulación de otros genes de respuesta a estrés como la Hemo oxigenasa (HO-1) y más recientemente Nrf2. Además, Cav-1 es capaz de inhibir a AMPK, una proteína que se encarga de regular distintas rutas celulares mediante el control de la actividad de diversas moléculas, las sirtuinas entre ellas. Por tanto, de manera secundaria, Cav-1 sería capaz de regular a las sirtuinas, aunque este hecho no ha sido reflejado previamente en ninguna publicación. Por otra parte, las sirtuinas son unas desacetilasas de histonas dependientes de NAD que tienen un papel muy importante en diversas rutas básicas para la supervivencia celular como es la regulación de respuesta frente a estrés oxidativo o la inflamación. Se sabe que los niveles 40 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) de las sirtuina 1 y sirtuina 6 están disminuidos en pacientes EPOC. Además, una infección vírica, como las que se producen durante las exacerbaciones, puede alterar la respuesta frente a estrés oxidativo en EPOC modificando la actuación de Nrf2, un regulador clave de esta defensa frente a ROS. Sirt1 es capaz de regular a otros factores de respuesta a estrés como FoxO3, que se sabe está disminuido en EPOC y tiene un papel importante en la susceptibilidad de estos individuos frente a humo de tabaco. Todos estos datos apuntan a un importante papel de las sirtuinas en la enfermedad EPOC. En conjunto con todo lo observado con respecto a la caveolina-1 y sirtuinas, parece evidente que la participación de ambas moléculas en las mismas rutas no es una coincidencia aleatoria destacando la defensa frente a estrés oxidativo. Como apoyo a esta interrelación Cav-1/Sirtuinas recientemente se ha demostrado que en tejido cardíaco, la caveolina-1 es capaz de regular los cambios epigenéticos a través de Sirtuina-1 lo cual repercute en un efecto cardio protector. Por otra parte, FoxO3 también es importante en procesos de activación de Gadd45, una proteína encargada de la reparación del daño a ADN. Sin embargo nada se sabe de la expresión de Gadd45 en individuos EPOC. Aunque una deficiencia en Sirtuina-1 y Sirtuina-6 ya ha sido relacionada con EPOC, la mayoría de las investigaciones realizadas hasta el momento sobre la cav-1 están centradas en su papel en las enfermedades cardíacas o en cáncer. Poco se ha investigado en el campo respiratorio y más concretamente en la EPOC donde solo se ha estudiado la expresión de la cav-1 en tejido vascular observándose diferencias entre individuos muy exacerbadores y otros más estables. Por todo lo dicho, el principal objetivo de este proyecto es determinar el papel de la caveolina1 y las sirtuinas en el daño a ADN derivado del exceso de estrés oxidativo característico de individuos EPOC, realizando este rol mediante la regulación de FoxO3 y Gadd45. La EPOC es una enfermedad multifactorial en la que la inflamación, la defensa frente a estrés oxidativo y el daño a ADN actúan en conjunto desencadenando esta patología. Mucho se ha investigado ya sobre los dos primeros factores, por lo que comprender en profundidad el tercer mecanismo abriría las puertas a nuevas dianas terapéuticas en el tratamiento de la EPOC. Por otra parte, ya que los individuos exacerbadores son los que generan más ingresos hospitalarios con el conllevado gasto asociado a la sanidad pública, también pretendemos averiguar posibles diferencias entre casos estables y exacerbadores frecuentes. Subprograma 1.2: Secuelas funcionales crónicas de la tuberculosis pulmonar. La tuberculosis es una de las infecciones más extendidas en el mundo, que afecta a cerca de dos mil millones de personas. Se conoce que esta infección cursa con destrucción tisular 41 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) dejando importantes cicatrices en los órganos enfermos tras su resolución. Cuando la tuberculosis afecta a la pleura es habitual que desencadene fibrosis local más o menos intensa, fenómeno muy conocido y sobre el que se han realizado importantes aportaciones en los últimos años. Sin embargo, se conoce muy poco sobre el impacto real de la tuberculosis como generadora de secuelas en el parénquima pulmonar. La tuberculosis puede producir defectos ventilatorios restrictivos y obstructivos muchas veces irreversibles, pero no se conoce con exactitud el impacto de las secuelas en la población enferma, ya que sólo existen escasos estudios y la información epidemiológica disponible es insuficiente e inconsistente. Además, las determinaciones realizadas en estos estudios fueron muy elementales, sin datos sobre volúmenes pulmonares y capacidad funcional para el desarrollo de ejercicio. Tampoco se conocen los factores de riesgo que determinan este tipo de secuelas, ni si existe alguna relación o sinergia con reconocidos factores de daño respiratorio, como desnutrición, consumo de tabaco y atopia. En Galicia la incidencia de tuberculosis ha sido particularmente elevada y, como ocurre en otros lugares del mundo, pese al éxito relativo de los recientes planes de prevención, su erradicación se contempla muy lejana. Por este motivo se considera de gran interés sanitario evaluar las secuelas funcionales y biológicas de la tuberculosis pulmonar, especialmente cuando en nuestro medio la tuberculosis afecta preferentemente a pacientes jóvenes, una proporción de los cuales son susceptibles de sufrir una significativa morbilidad respiratoria por otros procesos. Existen datos indicativos de que la afectación funcional residual tras sufrir una tuberculosis está relacionada con los fenómenos inflamatorios asociados; en otros procesos infecciosos se han demostrado fenómenos de estrés oxidativo, con participación de citocinas inflamatorias y un patrón bioquímico de remodelación tisular. Incorporar estas investigaciones a las determinaciones funcionales clásicas añadiría un importante valor para conocer la historia natural de un proceso tan frecuente y extendido en el mundo como la tuberculosis. En sujetos inmunocompetentes, solamente un porcentaje limitado de los infectados por el complejo Micobacterium tuberculosis desarrollan enfermedad tuberculosa. Es plausible que ciertas características fenotípicas del sistema inmunitario de estos sujetos, aún no bien determinadas, condicionen su probabilidad de desarrollar lesiones más extensas y graves. Estos mismos sujetos, tras el tratamiento farmacológico y curación de su infección, pueden mantener activo el proceso de inflamación y reparación tisular y, a largo plazo, desarrollar alteraciones 42 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) funcionales. Existen datos que indican que tras la infección tuberculosa se produce una gran actividad metabólica en la vecindad de los granulomas pulmonares, activándose el turnover de la matriz parenquimatosa por un mecanismo relacionado con la presencia de miofibroblastos y factores proteolíticos que regulan la progresión a fibrosis. En este programa se utilizará, junto a determinaciones de función pulmonar, el análisis de esputo inducido y condensado de aire exhalado como herramientas no invasivas para el estudio de la dinámica de la inflamación en sujetos con previo diagnóstico y tratamiento de tuberculosis. En estas muestras se medirán marcadores de actividad inflamatoria incluyendo peróxido de hidrógeno (H2O2), productos derivados de peroxidación lipídica como el 8-isoprostano y citocinas (IFN-, TNF-). Se medirán asimismo indicadores de actividad de remodelación incluyendo niveles de metaloproteinasas de la matriz extracelular (MMP), e inhibidores tisulares de las metaloproteinasas (TIMP) y la relación MMP/TIMP. La existencia en el área sanitaria del CHU A Coruña de una base de datos con registro exhaustivo de la importante casuística de tuberculosis que en este centro se atiende posibilita evaluar una población muy bien caracterizada, con datos clínicos, radiológicos y microbiológicos para su contraste con los biológicos y de función pulmonar. Subprograma 1.3: Reagudizaciones de la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC). Las agudizaciones de la EPOC son un acontecimiento frecuente en la historia natural de estos pacientes. La mayoría de estas agudizaciones son producidas por infecciones bronquiales. Debido a esta significativa morbilidad, distintas sociedades como la Sociedad Española de Neumología (SEPAR) o la European Respiratory Society (ERS) han publicado documentos de consenso o guías de práctica clínica para el manejo de la exacerbación de la EPOC. Aunque gran parte de sus contenidos son basados en la evidencia, existe escasa evidencia para algunas recomendaciones relacionadas con la terapéutica antimicrobiana. El objetivo de este estudio es el de identificar los distintos patrones terapéuticos durante el ingreso por agudización de la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica, analizar su adecuación a las Guías de Manejo de las Exacerbaciones de la EPOC y el impacto clínico que supone. Subprograma 1.4: Uso de los Betabloqueantes en la EPOC con Cardiopatía. Es muy frecuente que los pacientes con EPOC tengan enfermedades cardiacas concomitantes. En estudios poblacionales la prevalencia de insuficiencia cardiaca (IC) en estos pacientes está entre el 8% y el 27% y la cardiopatía isquémica (CI) entre un 15% y un 25%, lo que suponen que 43 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) aproximadamente un 25% de los pacientes con EPOC tiene una de ambas. Hay pruebas muy sólidas que demuestran un aumento de supervivencias con el tratamiento BB en los pacientes con insuficiencia cardiaca crónica y lo mismo ocurre tras los infartos agudos de miocardio (IAM). Se desconoce la frecuencia del uso de betabloqueantes (BB) en pacientes con EPOC y enfermedades cardiacas que los requieren para su tratamiento (EPOC-CC), por tanto nos planteamos hacer un estudio observacional multicéntrico con el objetivo de determinar dicha frecuencia y compararla con el uso de dichos fármacos en pacientes con enfermedades cardiacas sin EPOC. Subprograma 1.5: Calidad de Vida relacionada con la salud en EOVA. Las exacerbaciones son eventos frecuentes en la historia natural del asma y EPOC y conllevan a menudo visitas médicas, consultas a servicios de urgencias e ingresos hospitalarios con el consiguiente incremento de los costes atribuidos a la enfermedad generando un gran impacto sobre el sistema de salud. Por ello sería muy importante identificar aquellos pacientes con mayor riesgo de exacerbaciones para realizar medidas preventivas. Recientemente la calidad de vida relacionada con la salud (HRQOL) se ha relacionado con la utilización de recursos sanitarios (visitas a urgencias y hospitalizaciones). Utilizando cuestionarios genéricos como el SF-36, SF-12 o Sickness-Impact Profile (SIP) las dimensiones físicas se han relacionado con agudizaciones tanto en asma como en EPOC. Entre los cuestionarios específicos el SGRQ y el AQLQ mostraron relación con riesgo de exacerbaciones en asma y el SGRQ en EPOC mostró capacidad para predecir ingresos y reingresos de los pacientes valorados tanto durante una exacerbación como en fase estable. Sin embargo, a pesar de la utilidad que mostraron estos cuestionarios, su uso rutinario en la práctica clínica se encuentra limitado dada su longitud y complejidad en la administración y corrección. La capacidad predictiva de cuestionarios de calidad de vida específicos sencillos como el Airways Questionnaire 20 (AQ20) o el Clinical COPD Questionnaire (CCQ) ha sido evaluada en pocos estudios y ninguno en población española. Programa 2: Detección precoz de cáncer de pulmón. El cáncer de pulmón es la primera causa de muerte por cáncer en el hombre y con tendencia a aumentar en la mujer. El pronóstico está en relación con la extensión tumoral, pero el diagnóstico se efectúa en fases evolucionadas de la enfermedad en la mayoría de los casos. Si se interrumpe el hábito tabáquico el riesgo disminuye muy lentamente, y un porcentaje 44 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) importante de cánceres de pulmón se diagnostica en ex-fumadores. El diagnóstico precoz sería crucial para disminuir la mortalidad en una extensa población de riesgo, pero hasta la fecha no existen marcadores validados para este propósito. Un marcador tumoral para el diagnóstico precoz de cáncer de pulmón, en analogía al PSA para el cáncer de próstata, debe cumplir criterios que hagan viable su aplicación en la población: la obtención de la muestra debe ser técnicamente sencilla mediante un procedimiento de invasividad mínima, debe tener bajo coste, alta sensibilidad, y una especificidad alta para conferir un alto valor predictivo positivo en la población sobre la que se aplica el screening. La radiografía de tórax y la citología de esputo han estado lejos de alcanzar estos requerimientos, incluso cuando se aplicaron en poblaciones seleccionadas de alto riesgo (fumadores importantes). La tomografía computerizada (CT) espiral y la broncoscopia con autofluorescencia (LIFE system) son avances más recientes que han sido prometedores pero han encontrado limitaciones a su viabilidad como herramientas de screening primario. La CT espiral tiene limitaciones de sensibilidad para carcinoma epidermoide localizado en vías aéreas centrales, y arroja un 20% de falsos positivos debido a su elevada frecuencia de detección de nódulos benignos. Esto último captaría en un screening cifras excesivas de sujetos sin cáncer que se tendrían que someter a pruebas diagnósticas confirmatorias. La broncoscopia con autofluorescencia ha mostrado capacidad para detectar lesiones premalignas y carcinoma in situ, pero requiere un broncoscopista experimentado, su sensibilidad es aproximadamente del 70%, arroja excesivos falsos positivos, y es una técnica cara e invasiva. Se ha propuesto que tanto el CT espiral como la broncoscopia con autofluorescencia podrán tener un papel importante como herramientas de screening secundario, para detectar lesiones bronquiales en pacientes identificados como de alto riesgo a través de otros procedimientos, que potencialmente estarán basados en técnicas de biología molecular. En la última década, los avances en la secuenciación del genoma humano y en las técnicas de análisis de genes y proteínas han permitido la identificación de numerosas anomalías genéticas que intervienen en el desarrollo del cáncer. El estudio de biomarcadores tumorales se ha centrado extensamente en conocer el pronóstico (potencial metastásico) y la respuesta a nuevos agentes terapéuticos. Sin embargo, los logros en la definición de alteraciones moleculares aplicables al diagnóstico precoz del cáncer de pulmón han sido relativamente menos importantes. Los estudios han producido datos clasificables en tres categorías: (a) identificación de mutaciones genéticas (ej. supresor p53, proto-oncogén k-ras) y polimorfismos 45 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) de microsatélites genómicos adquiridos en células tumorales; (b) identificación de alteraciones epigenéticas (metilaciones de ADN en regiones promotoras que resultan en inhibición de la transcripción de genes supresores del crecimiento tumoral); y (c) identificación de alteraciones de la expresión genética detectadas a nivel de ARNm y proteína. La mayoría de los estudios que han definido estas alteraciones se han llevado a cabo en muestras como tejido tumoral o lavado broncoalveolar (LBA) que requieren técnicas invasivas, pero la idea de detectar este tipo de marcadores en muestras obtenidas mediante procedimientos no invasivos ha sido también explorada. En este sentido, varios marcadores genéticos de oncogénesis han podido ser detectados en suero o plasma, esputo y condensado de aire exhalado. Sin embargo, una serie de problemas presentes deben ser abordados para avanzar hacia la posibilidad de la detección precoz del cáncer de pulmón como programa viable de salud pública: 1. Las alteraciones genéticas y epigenéticas identificadas hasta la fecha son de amplia diversidad y cada una de ellas se distribuye de forma limitada y variable entre distintos tumores. Este fenómeno impone un techo de sensibilidad excesivamente bajo para cualquiera de estas alteraciones como marcador en solitario. En consecuencia, un test de screening necesitará incluir un panel de varios marcadores. 2. La sensibilidad también puede estar limitada por los procedimientos de muestreo no invasivo. El muestreo pulmonar mediante condensado de aire exhalado ha mostrado rendimiento superior al plasma, pero depende de la presencia y estabilidad de ADN “desnudo” en ausencia de material celular. El esputo inducido ha mostrado ser superior al esputo espontáneo en rendimiento de diagnóstico citológico y podría ser una técnica no invasiva óptima, pero esta estrategia está prácticamente sin explorar en cuanto a la detección de biomarcadores moleculares. 3. Las mutaciones genéticas y metilaciones de promotores se producen y acumulan durante fases pre-cancerosas en estrecha asociación con la exposición acumulada a humo del tabaco. Los estudios realizados han avanzado significativamente el conocimiento sobre el proceso de oncogénesis, pero la posibilidad de definir un “umbral de positividad” para la utilización de estos marcadores como screening es incierta y dependerá del desarrollo de modelos complejos. Aún falta conocimiento clave, como la probabilidad de desarrollar neoplasia en sujetos con lesiones pre-cancerosas tipo displasia moderada. Además y como limitación adicional, en el estudio de algunos marcadores de interés se compararon casos y controles sanos sin incluir un grupo de fumadores sin evidencia de tumor. 46 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Este subprograma tiene la finalidad de analizar mediante muestreo no invasivo una combinación de marcadores que potencialmente permitiría discriminar entre lesiones precancerosas definitorias de riesgo y tumor establecido “curable” en estadio I. Esta estrategia combina marcadores de mutación genética con la detección de expresión anormal de factores de crecimiento vascular, bajo la hipótesis de que estos últimos no se positivizan por exposición al tabaco ni en el daño acumulado en forma de lesiones pre-cancerosas, pero pueden ser sensibles para la detección de neoplasia invasiva incipiente. Programa 3: fibrosis pulmonar idiopática (FPI) La fibrosis pulmonar idiopática es una enfermedad caracterizada por la destrucción del parénquima pulmonar que es remplazado por tejido fibrótico. La incidencia exacta no se conoce pero los datos más recientes estiman que afecta a 14/100.000 personas en Estados Unidos. La prevalencia aumenta con la edad. En edades superiores a los 75 años puede alcanzar cifras de 250/100.00 en el hombre y de 160/100.000 en la mujer. La etiología y los mecanismos por los que se produce no se conocen. Las investigaciones más recientes sugieren que estímulos repetidos sobre el epitelio alveolar producen un daño epitelial y en el proceso de reparación hay una desregulación de los mecanismos de reparación, causando un depósito desproporcionado de colágeno, con formación de focos fibroblásticos, lo que constituye el hallazgo histológico característico de esta enfermedad. La ATS y LA ERS propusieron en su consenso el tratamiento con corticoides y un agente inmunosupresor. Sin embargo se observo que este tratamiento no mejoraba la supervivencia y tenía importantes efectos secundarios. Como alternativas posteriores y a medida que se fortalece la hipótesis fibrótica, frente a la inflamatoria, surgieron nuevas alternativas terapéuticas como la pirfinidona, agente antifibrótico, y el tratamiento con antioxidantes, como la N-acetilcisteina. El tratamiento con N-acetilcisteina se basa en que en diversos procesos fibróticos y enfermedades inflamatorias crónicas hay una depleción de glutatión que es un antioxidante. En pacientes con FPI se demostró que existía en el pulmón una depleción importante de glutatión y esto ocasionaría un exceso de radicales libres de oxígeno que producirían el daño tisular. 47 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Subprograma 3.1: Papel del eje Sirtuinas/AMPK en el desarrollo de la FPI. Las sirtuinas son unas moléculas que actúan como reguladoras de numerosas rutas esenciales para el correcto funcionamiento del organismo y se las relaciona con los procesos de antienvejecimiento, donde el factor dañino más importante es el estrés oxidativo. Se sabe que estas proteínas son capaces de participar en la defensa frente a estrés mediante la regulación de Nrf2, catalasa y MMPs. El daño por estrés oxidativo es una característica importante de la FPI y es consecuencia de un desequilibrio entre la producción y eliminación de ROS. Nrf2, (NFE2)-related factor 2 (Nrf2), es un factor transcripcional que regula la respuesta frente a estrés oxidativo mediante la regulación de genes diana y en un modelo knock-out (KO) murino de Nrf2 se ha observado que aumenta la sensibilidad frente a sustancias carcinogénicas y/o daño oxidativo. Aunque existe una publicación en la que se describe la elevación de los niveles de Nrf2 en lavado broncoalveolar de pacientes con FPI y sarcoidosis el resto de trabajos apoyan la hipótesis de niveles defectivos de Nrf2 en FPI como responsables de una defensa frente a estrés oxidativo defectuosa. Se ha encontrado que Nrf2 está ausente en los focos fibroblásticos tan característicos de la FPI. También existen modelos murinos que apoyan estos descubrimientos en los que un KO en Nrf2 convierte a los animales en más susceptibles al daño por bleomicina (sustancia química usada para establecer los modelos murinos de fibrosis) y desarrollan fibrosis pulmonar de una forma más acelerada. En otra publicación se ha observado que los niveles de HO-1 (gen regulado por Nrf2) en enfermedad pulmonar idiopática están disminuidos en macrófagos. Pero también otro enzima de defensa frente a estrés oxidativo como la catalasa se ha encontrado disminuida en FPI. Se sabe que la catalasa está regulada por FoxO3, y que tanto FoxO3 como Nrf2 se encuentran bajo control de las sirtuinas. Por otra parte, las metaloproteasas de matriz tienen un rol importante en el desarrollo de la FPI. La MMP-9 ejerce un papel importante en el desarrollo de la fibrosis pulmonar y se propone su inhibición como posible tratamiento. Un exceso de MMP-9 tiene un efecto negativo en la reparación tisular de pacientes afectados de fibrosis quística empeorando su enfermedad. En el caso de la EPOC, se ha demostrado que la sirtuina 1 regula de manera negativa la MMP-9. En consecuencia una activación de sirtuinas redundaría en una inhibición de MMP-9 y, que junto con el aumento de la defensa frente a estrés mantendría la homeostasis tisular ejerciendo un efecto potencialmente terapéutico mejorando la enfermedad. En este momento solo se ha estudiado el papel de otra sirtuina, Sirt6, en la 48 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) regulación de la reepitelización que es deficiente en fibrosis pulmonar. Por otra parte se sabe que un defecto de Sirtuina 7 en ratón produce un exceso de fibrosis cardíaca y un defecto en la lucha contra el estrés oxidativo, pero nada hay descrito del papel de esta sirtuina en fibrosis pulmonar. Por otra parte, recientemente se está empezando a relacionar al factor AMPK (AMP-activated protein kinase) con las sirtuinas. AMPK es un indicador de niveles de metabolismo, está muy conservado entre eucariotas y es sensor de los niveles de AMP/ATP. Se sabe que se activa por estrés oxidativo y controla la expresión de FoxO3 en coordinación con Sirt1. Además, en Caenorhabditis elegans se ha demostrado que AMPK es responsable de la regulación de Nrf2. Pero no se sabe nada de niveles de AMPK en ninguna patología pulmonar. Por tanto lo que aquí se propone es el estudio el papel de AMPK-sirtuinas en la defensa frente al exceso de ROS que se genera en la FPI. Lo que sí está descrito es que el uso de activadores de sirtuinas, resveratrol, mejoran la patología en un modelo anima. Entender la importancia de estas moléculas abriría las puertas a nuevas dianas terapéuticas mediante activadores de sirtuinas o AMPK, al igual que ya se está haciendo en la actualidad con el uso de resveratrol para EPOC. Subprograma 3.2: Evolución y factores pronósticos en la FPI. La fibrosis pulmonar idiopática (FPI) constituye la entidad más frecuente dentro de las enfermedades crónicas difusas pulmonares y es sin duda la de peor pronóstico, con una mediana de supervivencia de aproximadamente 3 años desde el diagnóstico de la enfermedad. La ausencia en el momento actual de un tratamiento que consiga modificar su historia natural ha despertado en la comunidad científica una inquietud por la búsqueda de potenciales tratamientos que sean capaces de frenar su progresión. Desgraciadamente, el trasplante de pulmón es actualmente el único tratamiento que ha demostrado prolongar la supervivencia y mejorar la calidad de vida de los pacientes con FPI. Desgraciadamente, el número de pacientes que se puede beneficiar de esta técnica es limitado (menores de 65 años y que cumplan los criterios requeridos) y además estos pacientes presentan una alta mortalidad en la lista de espera, lo que hace imprescindible que sean remitidos a un centro trasplantador de forma precoz. Programa 4: Ensayos clínicos. Dentro de la línea de enfermedades respiratorias, el EPOC y el asma son dos campos que ofrecen una demanda particularmente significativa y sostenida de ensayos clínicos. Las causas 49 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) son atribuibles al menos en parte a factores que incluyen: la importante incidencia y prevalencia de estas enfermedades; la existencia de asma que cursa con deterioro progresivo de la función pulmonar, y asma refractaria o grave a pesar de los tratamientos hoy disponibles; la necesidad de tratamientos que mejoren significativamente la supervivencia y calidad de vida en el EPOC; la necesidad de terapias efectivas para el abandono del consumo de tabaco; la reciente expiración de numerosas patentes de fármacos antiinflamatorios y broncodilatadores que son de importancia central en el manejo de estas enfermedades; los rápidos y recientes avances en el conocimiento de las bases biológicas celulares y moleculares de estas enfermedades; la investigación e inversión en el desarrollo preclínico de nuevos fármacos basados en este conocimiento; y la oportunidad de mercado que la expiración de patentes ofrece, mediante la combinación e innovación de modalidades de administración de fármacos genéricos a coste competitivo. El Servicio de Neumología y la Unidad de Investigación Respiratoria del CHU A Coruña tienen en conjunto capacidad para la ejecución de ensayos clínicos en fases II y III, incluyendo estudios de farmacocinética y bioequivalencia. Para ello cuentan con personal cualificado, equipo y espacio independientes de los recursos asistenciales, y una casuística que facilita reclutamiento efectivo. 2. Objetivos científicos Programa1: Enfermedades Obstructivas de la Vía Aérea (EOVA) Subprograma 1.1: Papel de la proteína caveolina-1 y de las sirtuinas en el desarrollo del daño a ADN en individuos EPOC. 1. Determinar los niveles de expresión de Cav-1 en cuatro grupos de individuos: controles no fumadores, controles fumadores, EPOC estables y EPOC exacerbadores. 2. Determinar los niveles de Cav-1, Sirtuina-1 y Sirtuina-6 en los dos grupos de EPOC (estables y exacerbadores). 3. Analizar la posible regulación recíproca de sirtuinas y Cav-1. 4. Medir el deterioro del ADN en los cuatro grupos seleccionados y definir el papel de Cav-1 y sirtuinas en el daño derivado de estrés oxidativo. 5. Medir el efecto de anular el gen de la Caveolina-1 en la activación de genes de defensa frente a estrés oxidativo: Sirtuina-1, Sirtuina-6, FoxO3 y Gadd45. 50 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Subprograma 1.2: Secuelas funcionales crónicas de la tuberculosis pulmonar. 1. Evaluar las características funcionales respiratorias de una cohorte de pacientes que fueron diagnosticados y tratados de tuberculosis pulmonar durante el año 1996, frente una cohorte de sujetos control. 2. Evaluar factores de riesgo relacionados con el desarrollo de alteraciones restrictivas. 3. Valorar marcadores de actividad remodeladora tisular en los pacientes con alteración funcional. 4. Valorar la presencia de marcadores de inflamación broncopulmonar en los pacientes con alteración funcional. Subprograma 1.3: Reagudizaciones de la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC). 1. Analizar el impacto que supone la adecuación de una terapéutica antimicrobiana empírica concorde con las guías clínicas en el tratamiento de la exacerbación de EPOC que precisa ingreso hospitalario sobre la estancia hospitalaria, cambio a tratamiento oral, reingreso y mortalidad. 2. Describir la prevalencia de los distintos patrones de terapéutica antibiótica pautados en aquellos pacientes con Agudización de la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica que ingresan en un centro hospitalario Subprograma 1.4: Uso de los Betabloqueantes en la EPOC con Cardiopatía. 1. Averiguar la prevalencia de uso de -bloqueantes en pacientes con EPOC e insuficiencia cardiaca o cardiopatía isquémica en pacientes con reagudizaciones y en pacientes de la consulta. 2. comparar la prevalencia de uso de -bloqueantes en pacientes con IC o Cardiopatía isquémica con EPOC y sin EPOC. 3. comparativa sobre la frecuencia de reagudizaciones entre los pacientes con EPOC en los que están indicados beta-bloqueadores que los tomen o que no cara a calcular un estudio futuro con suficiente potencia estadística. 4. Establecer relaciones entre el uso de betabloqueantes y las variables clínicas y funcionales obtenidas. 51 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Subprograma 1.5: Calidad de Vida relacionada con la salud en EOVA. 1. 1. Determinar la capacidad de los cuestionarios cortos como el AQ20 y el CCQ para predecir visitas a urgencias y hospitalizaciones en pacientes con asma y EPOC controlando el posible efecto confusor de variables sociodemográficas, clínicas, funcionales y psicológicas. 2. Comparar la capacidad predictiva de exacerbaciones de estos cuestionarios breves en relación con la de otros cuestionarios más complejos como el St George´s Respiratory Questionnaire (SGRQ), el Chronic Respiratory Disease Questionnaire (CRQ) y el Asthma Quality of Life Questionnaire (AQLQ). Programa 2: Detección precoz de cáncer de pulmón. 1. Analizar mutaciones de los genes p53 (exones 5-8) y k-ras, y la expresión de endotelina-1 y VEGF en esputo inducido, condensado de exhalado bronquial y suero de 30 sujetos con cáncer de pulmón no microcítico, 30 sujetos fumadores de ≥ 40 paquetes-año sin evidencia de neoplasia y 30 sujetos sanos no fumadores. 2. Comparar la sensibilidad de cada biomarcador en las diferentes muestras. 3. Determinar si el estudio de este panel de biomarcadores discrimina con sensibilidad y especificidad superiores al 80% entre pacientes con cáncer invasivo en estadio precoz y pacientes con riesgo de cáncer. Programa 3: fibrosis pulmonar idiopática (FPI) Subprograma 3.1: Papel del eje Sirtuinas/AMPK en el desarrollo de la FPI. 1. Determinar los niveles de expresión proteica de Sirtuina 1, sirtuina 6, sirtuina 7, AMPK, Nrf2 y FoxO3 en sangre y lavado broncoalveolar de pacientes sanos y con FPI. 2. Determinar los niveles ARN mensajero de Sirtuina 1, sirtuina 6, sirtuina 7, AMPK, Nrf2 y FoxO3 entre controles sanos y pacientes con FPI. 3. Determinar los niveles de actividad de Nrf2 y FoxO3 en sangre y BAL para comparar FPI con controles sanos. 4. Determinar la capacidad de respuesta frente a estrés oxidativo de los monocitos de individuos con FPI y controles. 52 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Subprograma 3.2: Evolución y factores pronósticos en la FPI. 1. Conocer los factores asociados con el fallecimiento en la lista de espera de trasplante pulmonar en pacientes con FPI. 2. Examinar la asociación entre la demora en la valoración de una Unidad de Trasplante Pulmonar y el tiempo de supervivencia en pacientes con FPI. Programa 4: Ensayos clínicos. 1. Potenciar y regular la captación de ensayos clínicos, a fin de lograr un flujo sostenido de proyectos que emplee con rendimiento óptimo los recursos actualmente disponibles para esta finalidad. 2. Según los resultados obtenidos, evaluar la pertinencia de expander en el futuro los recursos humanos, equipo y espacio, a fin de equilibrar una demanda previsiblemente creciente. 3. Hipótesis de trabajo Programa1: Enfermedades Obstructivas de la Vía Aérea (EOVA) Subprograma 1.1: Papel de la proteína caveolina-1 y de las sirtuinas en el desarrollo del daño a ADN en individuos EPOC. 1. La caveolina-1 se encuentra sobreexpresada en individuos EPOC lo que se acompaña de un defecto de sirtuinas. 2. Los perfiles de expresión de las proteínas Caveolina-1, Sirtuina 1 y Sirtuina 6 son diferentes en individuos EPOC estables frente a exacerbadores. 3. La sobreexpresión de cav-1 o déficit de sirt-1 o sirt-6 conlleva un aumento del daño a ADN derivado de un exceso de estrés oxidativo y una deficiente actuación de FoxO3 y Gadd45. Subprograma 1.2: Secuelas funcionales crónicas de la tuberculosis pulmonar. 1. La tuberculosis pulmonar causa lesión tisular y una respuesta reparadora con secuelas a largo plazo sobre la función respiratoria. 53 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 2. Fenómenos de reparación disregulada con remodelación tisular patológica pueden continuar a largo plazo tras la fase de tratamiento y resolución del cuadro de enfermedad tuberculosa. 3. Estos fenómenos asociados a efectos sobre la función respiratoria son detectables no invasivamente mediante el análisis de metaloproteinasas, TIMPs y mediadores inflamatorios en esputo inducido y condensado de aire exhalado. Subprograma 1.3: Reagudizaciones de la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC). 1. El tratamiento antibiótico administrado concorde a las guías de práctica clínica en los pacientes con EPOC que requieren ingreso hospitalario tiene un impacto favorable en su evolución. Subprograma 1.4: Uso de los Betabloqueantes en la EPOC con Cardiopatía. 1. Se desconoce la frecuencia del uso de betabloqueantes (BB) en pacientes con EPOC y enfermedades cardiacas que los requieren para su tratamiento (EPOC-CC). 2. El tratamiento con Betabloqueantes en pacientes EPOC con insuficiencia cardiaca crónica puede aumentar la tasa de supervivencia de estos pacientes. Subprograma 1.5: Calidad de Vida relacionada con la salud en EOVA. 1. Los cuestionarios de CVRS cortos y sencillos como el AQ20 y CCQ podrían predecir la utilización de recursos sanitarios (visitas a urgencias y hospitalizaciones) en pacientes con asma y EPOC. Programa 2: Detección precoz de cáncer de pulmón 1. Las mutaciones de los genes p53 (exones 5-8) y k-ras, y la expresión de los factores de crecimiento vascular endotelina-1 y vascular endothelial growth factor (VEGF), son detectables en el esputo inducido de pacientes con cáncer de pulmón no microcítico, con sensibilidad igual o superior al condensado de exhalado bronquial, y superior al suero. 2. Los sujetos fumadores de ≥ 40 paquetes-año sin evidencia de neoplasia se diferencian de los sujetos con cáncer de pulmón no microcítico por un umbral definible de corte en los niveles de expresión de factores de crecimiento vascular. 54 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. El conjunto de estos cuatro marcadores detecta (1 ó 2 factores de crecimiento vascular positivos, y, ninguno, 1 ó 2 marcadores genéticos positivos) cáncer de pulmón no microcítico establecido con sensibilidad y especificidad conjuntas superior al 80% en individuos de riesgo. Programa 3: fibrosis pulmonar idiopática (FPI) Subprograma 3.1: Papel del eje Sirtuinas/AMPK en el desarrollo de la FPI. 1. El defecto en sirtuinas y AMPK ocasionaría una defensa inapropiada contra el exceso de ROS que se produce en la fibrosis pulmonar idiopática. 2. Una activación de sirtuinas y/o AMPK protegería al tejido pulmonar del daño que produce el estrés oxidativo y evitaría la progresión de la fibrosis pulmonar Subprograma 3.2: Evolución y factores pronósticos en la FPI. 1. En los pacientes que padecen una FPI y están en lista de espera están presentes una serie de factores asociados a una mayor mortalidad en lista. Su detección permitirá la priorización de casos y potencialmente disminuir esta mortalidad. Programa 4: Ensayos clínicos. 1. Las hipótesis propias de cada ensayo clínico en particular. 4. Metodología de trabajo Los programas de investigación incluidos en el presente plan científico constituyen una línea integrada básico-clínica que explota en situaciones diversas procedimientos metodológicos compartidos por diferentes aplicaciones y proyectos. Para mayor claridad y evitación de reiteraciones, los procedimientos de esta línea de investigación en enfermedades respiratorias se presentan bajo una clasificación metodológica y no según programas y subprogramas. Los métodos presentados a continuación se encuentran actualmente establecidos o en desarrollo avanzado en la Unidad de Investigación Respiratoria, excepto aquellos que se especifiquen como desarrollo futuro planificado. 1. Metodología primaria de investigación clínica. Se entiende en este apartado como “metodología primaria” el conjunto de procedimientos de obtención directa de datos funcionales humanos, y procedimientos de obtención de muestras 55 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) biológicas humanas más su procesamiento inmediato para conservación y análisis posterior. Bajo este epígrafe se agrupan los siguientes procedimientos, aplicados en proyectos propios actuales o planificados con financiación pública, ensayos clínicos de la industria farmacéutica, o ambos: 1.1. Obtención y procesamiento de biopsias bronquiales para su análisis fenotípico subsiguiente mediante técnicas de inmunohistoquímica, inmunofluorescencia y morfología cuantitativa. 1.2. Obtención y procesamiento de biopsias de cáncer de pulmón para su análisis genotípico de mutaciones puntuales adquiridas (single nucleotide polymorphisms, SNPs). 1.3. Obtención y procesamiento de muestras fluidas de broncoscopia (lavado bronquial, lavado broncoalveolar) para análisis genotípico o fenotípico de su fracción celular, y/o medición de mediadores solubles de inflamación y reparación/remodelación en su fracción de sobrenadante. 1.4. Inducción de esputo y su procesamiento para separación y conservación de su fracción celular y su fracción de sobrenadante mucolisado. Sobre la fracción celular se realiza análisis genotípico de SNPs (desarrollo futuro planificado), análisis de expresión genética a nivel de ARNm mediante hibridación in situ o PCR cuantitativa (desarrollos futuros planificados), o análisis fenotípico mediante tinciones histoquímicas, inmunocitoquímica, y microscopía o citometría de flujo. Sobre la fracción de sobrenadante se realiza medición de mediadores solubles de inflamación y reparación/remodelación. 1.5. Obtención y procesamiento de condensado de aire exhalado para la medición de mediadores solubles de inflamación y reparación/remodelación. 1.6. Obtención y procesamiento de muestras seriadas de sangre venosa para determinaciones bioquímicas, medición de mediadores solubles de inflamación y reparación/remodelación, análisis farmacocinéticos y estudios de farmacogenómica. 1.7. Pruebas de función pulmonar incluyendo espirometría seriada. Asimismo se realizan electrocardiogramas seriados, holter y test de marcha de 6 minutos, y se dispone de equipo y personal experto para la realización de test de ejercicio cardiopulmonar sobre cicloergómetro. El cicloergómetro existente se complementará con equipo y 56 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) software para la evaluación de hiperinsuflación dinámica mediante la determinación de capacidad inspiratoria durante el ejercicio (desarrollo futuro planificado). 1.8. Cuestionarios de escala de sintomatología respiratoria y calidad de vida. 2. Metodología de biología celular y molecular. Bajo este epígrafe se agrupan procedimientos secundarios destinados a la generación de datos a partir de las muestras biológicas humanas y procedimientos primarios que en el nivel de biología celular y molecular generan directamente datos experimentales o producen aplicaciones biotecnológicas. Se incluyen los siguientes procedimientos: 2.1. Histoquímica, inmunohistoquímica, inmunofluorescencia, recuperación de antígeno y morfología cuantitativa. Las muestras de tejido fijado de origen humano o animal se someten a tinciones histológicas (histoquímica) para su caracterización. Estas tinciones incluyen hematoxilina-eosina, PAS (periodic acid shift), azul de toluidina, rojo Congo y tricrómico de Masson. Para la detección de marcadores específicos se utilizan anticuerpos primarios monoclonales o policlonales acoplados a sistemas de amplificación y detección basados en precipitación enzimática (inmunohistoquímica para microscopía convencional) o en acoplamiento a fluorocromos (inmunofluorescencia para microscopía de epifluorescencia y confocal). Análisis fenotípico de la fracción celular de lavado bronquial o broncoalveolar y esputo inducido. Se realizan recuentos celulares totales en hemocitómetro, y recuentos diferenciales en preparaciones microscópicas citocentrifugadas y teñidas con hematoxilina-eosina o Wright-Giemsa. La detección y de marcadores específicos y cuantificación de células que los expresan se realiza mediante inmunocitoquímica sobre preparaciones citocentrifugadas, o mediante citometría de flujo. 2.2. Inmunoanálisis enzimático (EIA). Se aplica a la detección cuantitativa de mediadores solubles de inflamación y reparación/remodelación en condensado de aire exhalado bronquial, o en la fracción de sobrenadante de esputo inducido, lavado bronquial o broncoalveolar y sangre. 2.3. Detección de mutaciones puntuales adquiridas (SNPs) en muestras clínicas. El análisis de mutaciones puntuales en extractos de ADN genómico de biopsias tumorales, muestras de esputo inducido o de sangre, o lavado bronquial o broncoalveolar, se realiza mediante la técnica denominada snap-shot, que permite el sondaje simultáneo 57 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) de diversos SNPs en un experimento único. Esta técnica combina el acoplamiento multiplex de reacciones de PCR guiadas por distintas parejas de cebadores, con la secuenciación de ADN. Actualmente se está desarrollando la aplicación del snap-shot al análisis de SNPs en los genes p53 y k-ras, en el contexto de la detección precoz de cáncer de pulmón. 2.4. Proteómica. El Centro de Investigación Biomédica del CHUJC cuenta con un espectrómetro de masa tipo MALDI/TOF-TOF de Applied Biosystems, de reciente adquisición. La Unidad de Investigación Respiratoria incorporará la metodología de proteómica al screening y generación de hipótesis en los campos de: detección precoz de cáncer de pulmón; enfermedad pulmonar intersticial; y respuesta del músculo liso de vías respiratorias. 3. Metodología de gestión. 3.1. Gestión de protocolos y proceso. Tras su establecimiento y optimización, los procedimientos específicos que conforman las diversas metodologías se consolidan como standard operating procedures (SOPs) y se archivan bajo clasificación metodológica y con control histórico de versiones. La actividad experimental del laboratorio se registra en libretas de hojas fijas numeradas (libretas de anillas o espirales no permitidas). Los datos impresos o electrónicos se archivan aparte (en un servidor protegido de la red del Servicio Galego de Saúde en el caso de los datos electrónicos), con referencia desde las libretas. Cada experimento recibe una identificación numérica única que permite su seguimiento y asociación a registros de datos. Las muestras biológicas generadas por la actividad investigadora se vinculan asimismo al código numérico de identificación de experimentos y datos. 3.2. Gestión de inventario, presupuestación y contabilidad. La Unidad de Investigación Respiratoria utiliza una base de datos relacional de programación propia y configuración multiusuario sobre la plataforma Access de Microsoft, que permite el registro de productos a adquirir o de potencial interés, así como sus fabricantes, proveedores, hojas técnicas de los productos y precios actuales. Con esta información se combina y relaciona el registro de fondos de financiación, compras, recepción de pedidos, albaranes y facturas. La base de datos genera de este modo información y control en tiempo real del inventario de laboratorio, flujo de gasto de cada fondo de financiación, y disponibilidad presupuestaria. 58 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 4. Metodología de formación de personal investigador. La Unidad de Investigación Respiratoria del Complejo Hospitalario Universitario A Coruña forma investigadores en el nivel posdoctoral. El objetivo central es habilitar a los investigadores para sus siguientes estadios profesionales, con una solidez de curriculum y capacidades científicas que les permitan obtener competitivamente, y rentabilizar con rendimiento óptimo, contratos en el Sistema Nacional de Salud u otras organizaciones públicas o industriales. A lo largo de su periodo en la Unidad, se asigna a los investigadores responsabilidad primaria sobre la ejecución de objetivos de investigación específicos, y se entrenan progresivamente sus capacidades de independencia y originalidad. Simultáneamente, participan en la ejecución de objetivos de investigación paralelos que amplifican su formación y productividad visible en forma de coautorías. Durante su periodo en la Unidad, los investigadores deben generar datos científicos en cantidad y calidad suficientes para producir artículos originales de investigación en categoría de primer autor. En el caso de los investigadores predoctorales, generan además su tesis doctoral. La formación del personal investigador es dirigida bajo los siguientes principios: 4.1. Multidisciplinariedad y comunicación: los investigadores están inmersos en un ambiente profesional multidisciplinario (médicos especialistas, biólogos, farmacéuticos, técnicos de laboratorio), con diversidad temática a nivel intragrupo (integración de proyectos clínicos y ciencia básica) e intergrupo (especialidades y campos de investigación diversos). Se encuentran en contacto con el ambiente clínico del Servicio de Neumología, a cuyas sesiones clínicas semanales asisten, para fomentar el intercambio bidireccional de conocimiento entre neumólogos clínicos e investigadores en ciencia básica. Otra actividad docente y científica del Servicio de Neumología y la Unidad de Investigación Respiratoria es un seminario semanal regular (Mércores Pneumolóxicos) con soporte por la industria farmacéutica, cuya finalidad es presentar y discutir artículos recientes de impacto superior a 10, de relevancia para las actividades investigadora y clínica de la unidad, en combinación con revisiones de filo de corte sobre temas específicos. Los investigadores asisten asimismo a sesiones científicas semanales de carácter general organizadas por el INIBIC, con presentaciones por parte de los miembros de los grupos participantes y de ponentes externos invitados. En estas sesiones tienen con frecuencia anual la oportunidad de proseguir el entrenamiento de su capacidad comunicativa científica 59 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) frente a una audiencia mediante la presentación de su línea de trabajo y resultados, y de obtener beneficio de cuestiones y crítica. Adicionalmente, los investigadores generan abstracts científicos que deberán presentar en congresos. 4.2. Manejo y producción de literatura científica. Los investigadores en formación se familiarizan con la exploración de bases de datos bibliográficos, y con el estilo y espectro de las principales revistas científicas y sus datos de citación e impacto. Se ejercitan en el análisis crítico de artículos originales a través de su presentación en los Mércores Pneumolóxicos. Entrenan progresivamente su capacidad e independencia para la redacción de literatura científica en las categorías de artículo original, artículo de revisión y/o capítulo de libro. Acceden asimismo, con supervisión del director de la unidad, a la oportunidad de ejercer el papel de revisor de artículos enviados a revistas y de proyectos de investigación enviados a competiciones de financiación pública. 4.3. Amplificación de destreza técnica: Los objetivos específicos de los programas de formación de investigadores se caracterizan por su diversidad técnica, al combinar trabajo experimental diverso en el campo de la biología del sistema inmunitario aplicada al aparato respiratorio, utilizando técnicas in vivo en un modelos animales de enfermedad y técnicas de biología celular y molecular aplicadas a estos modelos y a muestras de investigación clínica. Los investigadores en formación tienen la oportunidad de invertir productivamente su conocimiento previo, e incorporar capacidades técnicas nuevas en las tecnologías enumeradas en los apartados anteriores. 4.4. Independencia: Los investigadores en formación son entrenados en adquirir progresivamente independencia intelectual científica con capacidad de generar originalidad en técnicas y objetivos de investigación, a fin de que al concluir su estancia en el grupo estén capacitados para los requerimientos competitivos de sus posteriores estadios formativos o profesionales. 4.5. Gestión: Los investigadores en formación adquieren conocimientos sobre los procesos de generación de presupuestos, búsqueda de productos y exploración de su mercado proveedor, priorización de adquisiciones, control de inventario de fungibles y equipo, manejo de bases de datos relacionales programadas en Access y generación de informes. Participan asimismo en la generación de los procedimientos operativos estandarizados (SOPs) de la unidad. En el perfeccionamiento de estos conceptos se 60 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) benefician de su contacto con la experiencia mixta que en los medios académico e industrial ha acumulado la coordinadora certificada de proyectos del grupo. 4.6. El aprendizaje directo a través de las sucesivas tareas de investigación se acompaña de formación teórica en las siguientes áreas: (1) Principios generales de inmunología. Inmunobiología de las respuestas inmunitarias innatas y adaptativas. (2) Anatomía, fisiología, e histopatología general del aparato respiratorio. Introducción general a las pruebas clínicas de función respiratoria. EPOC y cáncer de pulmón. (3) Biología del ciclo celular y apoptosis; mecanismos de respuesta al daño tisular y reparación. (4) Anticuerpos monoclonales, sistemas de detección inmunoflorescente y sistemas de separación celular (centrifugación en gradiente diferencial, purificación celular inmunomagnética y FACS de alta velocidad). (5) Principios y aplicaciones de la citometría de flujo. (6) Microscopía de epifluorescencia, microscopía confocal, análisis de imagen digital y morfología cuantitativa (morfometría/estereología). (7) Principios y métodos del análisis estadístico de datos; manejo de Excel, SPSS, y SigmaPlot. 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso Programa 2: Detección precoz de cáncer de pulmón: Proyecto con financiación concedida por la Xunta de Galicia, Programas Sectoriais de Investigación Aplicada. Subprograma 1.3: Reagudizaciones de la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC). Proyecto en fase de realización con medios propios. Subprograma 1.4: Uso de los Betabloqueantes en la EPOC con Cardiopatía. Estudio colaborativo y multicéntrico (coordinadores HGU Gregorio Marañón – Madrid y Hospital Clínico - Madrid) en fase de realización. Subprograma 1.5: Calidad de Vida relacionada con la salud en EOVA. Proyecto en fase de realización con medios propios. 61 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Subprograma 1.1: Papel de la proteína caveolina-1 y de las sirtuinas en el desarrollo del daño a ADN en individuos EPOC. Proyecto redactado y con financiación solicitada la Sociedad Española de Neumología y Cirugía Torácica. Pendiente de resolución. Subprograma 1.2: Secuelas funcionales crónicas de la tuberculosis pulmonar. Proyecto redactado y con financiación solicitada la Sociedad Española de Neumología y Cirugía Torácica. Pendiente de resolución Programa 4: Ensayos clínicos. Se encuentran en trámites de captación de ensayos clínicos. 6. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública La Unidad de Investigación Respiratoria del Complejo Hospitalario Universitario A Coruña es un ente articulado entre el Servicio de Neumología y el INIBIC, con la finalidad de desarrollar un plan integrado de investigación básico-clínica con proyección traslacional. El Servicio de Neumología, como integrante de un hospital de tercer nivel, atiende a pacientes referidos de una población superior al medio millón de personas. La casuística atendida cubre el espectro completo de la patología respiratoria, facilitando el reclutamiento efectivo de pacientes para la investigación clínica. Cuenta con una planta de hospitalización, un sistema de consultas externas generales y subespecializadas, una unidad de broncoscopia, un laboratorio del sueño, y un laboratorio de función pulmonar y test de ejercicio cardiopulmonar. Adicionalmente cuenta con espacio independiente para la investigación clínica, equipado con equipo de espirometría, electrocardiografía, nebulizadores para la obtención de esputo inducido, y equipos para la colección de condensado de aire exhalado. La actividad asistencial de los neumólogos del servicio es fuente de reclutamiento de pacientes tanto para los ensayos clínicos, como para la faceta clínica de los estudios de la Unidad de Investigación Respiratoria financiados públicamente. En este segundo aspecto, es parte de la misión de la Unidad de Investigación Respiratoria proporcionar los recursos y la logística necesarios para que los neumólogos asistenciales puedan desarrollar proyectos de investigación, conocidas las limitaciones de tiempo que la actividad asistencial implica. Para ello, el personal científico de la 62 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) unidad presta asistencia en la generación de hipótesis, planificación metodológica, elaboración de presupuestos y redacción de proyectos de investigación. Durante la ejecución de los proyectos, los neumólogos asistenciales participantes se centran en el reclutamiento y citación de pacientes, y en la recolección de muestras biológicas mediante procedimientos especiales invasivos como la broncoscopia, en los casos en que el estudio lo requiere. El desarrollo futuro de algunos proyectos requerirá estrecha colaboración con especialistas en Epidemiología y Salud Pública. Esto adquirirá especial relevancia en el caso del Programa 2 sobre detección precoz del cáncer de pulmón. Los datos generados en la primera y actual fase de ejecución del programa conducirán previsiblemente hacia el desarrollo de una segunda fase con estudios prospectivos y multicéntricos de especial complejidad. 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica La presente línea de investigación en enfermedades respiratorias tiene el potencial de realizar contribuciones diversas al desarrollo del Sistema Nacional de Salud, a través de las varias facetas que sus programas encuadran. La EPOC es una enfermedad relacionada con el tabaquismo caracterizada por una obstrucción del flujo aéreo progresiva y síntomas como disnea, tos y producción de esputo. Aunque el hecho de abandonar el hábito tabáquico mejora la situación de los pacientes, el daño tisular es irreversible. Estos pacientes necesitan de una atención sanitaria constante, con frecuentes visitas hospitalarias y en muchos casos con uso de dispositivos de ayuda a la respiración. En España se han realizado muy pocos estudios destinados al análisis y cuantificación del impacto de la EPOC en el paciente, en el sistema sanitario y en la sociedad. En un análisis comparando los datos de Norteamérica y Europa, se han estimado los gastos por paciente EPOC en España con una cuantía de 3538 euros anuales. De esta cuantía, el 84% se corresponde de los gastos derivados de la hospitalización por exacerbación. Por ello, creemos necesaria la investigación en el desarrollo de esta enfermedad y más específicamente, el patrón molecular que determina la aparición de un período de exacerbación. El conocimiento del mecanismo de respuesta de un pulmón EPOC nos ayudará a encontrar futuras dianas terapéuticas a las que dirigir los tratamientos medicinales destinados a mejorar la calidad y duración de vida de estos individuos. Al mismo tiempo, el control de 63 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) estos estados de exacerbación ayudará a reducir los elevados costes asociados del tratamiento, suponiendo una liberación de la carga económica de nuestro sistema sanitario y optimizando de este modo el uso de los presupuestos que se ven reducidos año tras año por consecuencia de la crisis económica general del país. A pesar de la todavía elevada incidencia de tuberculosis, una vez completado el tratamiento antituberculoso, el paciente se considera curado. No obstante, existe un porcentaje de sujetos con historia de tuberculosis diagnosticada y tratada que presenta secuelas que, a su vez, pueden ser causa de defecto funcional pulmonar y deterioro en la calidad de vida. Pretendemos cuantificar esta disfunción, explorar sus mecanismos biológicos, y orientar hacia recomendaciones de seguimiento adecuado en este tipo de pacientes. Eventualmente, la identificación del significado de las alteraciones persistentes podrá orientar una posible terapia para minimizar las secuelas producidas. Aparte de los esfuerzos posibles en el campo de la prevención primaria del tabaquismo y cáncer de pulmón, existe una extensa población de riesgo de desarrollo de estas neoplasias ya establecida y aún creciente. El problema se agrava aún más debido a la importante frecuencia de cáncer de pulmón en exfumadores y a los cambios demográficos que conducen a un envejecimiento progresivo de la población. Adicionalmente, el 70% de los cánceres de pulmón se diagnostican en estadio avanzado de la enfermedad. El Programa 2 se centra en uno de los obstáculos fundamentales para el desarrollo de un programa eficaz de screening de cáncer de pulmón, que es la búsqueda de un panel de marcadores que discrimine precozmente a los sujetos con cáncer establecido en estadio I de los sujetos de alto riesgo pero sin cáncer, debido al problema de que los marcadores genéticos ya identificados se positivizan y acumulan en asociación con el consumo de tabaco. Un programa de screening eficaz de cáncer de pulmón incipiente puede potencialmente beneficiar a una población de riesgo de aproximadamente 30.000 sujetos al año en España. La única alternativa terapéutica al a FPI es el trasplante pulmonar. La finalidad de este proyecto es contribuir al conocimiento sobre los mecanismos patogénicos de la fibrosis pulmonar idiopática con la finalidad de la identificación de nuevas dianas terapéuticas. Más concretamente se trata de identificar el posible papel de un defecto de sirtuinas/AMPK en el desarrollo de esta patología respiratoria. De este modo un posible tratamiento para la enfermedad sería la activación de sirtuinas usando sustancias naturales y de probada eficacia como el resveratrol. Además, teniendo en cuenta la existencia de la Consulta Monográfica de 64 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Enfermedades Intersticiales que posee el hospital, los conocimientos derivados de este proyecto ayudarán a mejorar el tratamiento de los pacientes que actualmente se están tratando en esta consulta. Teniendo en cuenta que las sirtuinas tienen un papel activo en diversas enfermedades pulmonares, cualquier conocimiento derivado de este proyecto tendría una aplicación mucho más amplia que la de la enfermedad pulmonar idiopática, lo cual recaería en la mejora de un amplio rango de pacientes que hasta el momento no cuentan con un tratamiento óptimo de su patología. Por otra parte, el conocimiento del mecanismo de defensa frente a estrés oxidativo, también tendría aplicación en otras patologías fuera del campo de la neumología. Es sabido que enfermedades de impacto poblacional y económico como puede ser la artritis reumatoide, tienen una participación importante del daño por estrés oxidativo. 8. Evaluación Definición de indicadores evaluativos: 1. Recursos: los recursos de la Unidad de Investigación Respiratoria incluyen recursos humanos (profesionales de la unidad más su cualificación y experiencia), equipo mayor inventariable, equipo menor y fungibles, e infraestructura (espacio amueblado). Los recursos humanos están formados por personal con dedicación exclusiva a la investigación, y personal clínico asistencial que participa en proyectos de investigación, o lidera algunos de ellos. Igualmente, la infraestructura se localiza en el INIBIC y en dependencias del Servicio de Neumología. Aparte de los recursos directamente propios, la Unidad de Investigación Respiratoria disfruta asimismo de acceso a recursos humanos, equipo e infraestructura que forman parte de servicios centrales de investigación. 2. Actividad o proceso: la unidad de investigación respiratoria tiene la misión de producir conocimiento científico con valor traslacional, mediante la articulación integrada de investigación básica y clínica. El desarrollo metodológico se consolida en forma de procedimientos operativos estandarizados (SOPs). La unidad tiene asimismo la misión de formar personal investigador, tanto de carácter técnico como con proyección de carrera científica. 65 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. Resultados: el producto último o final es el artículo original de investigación publicado en una revista científica, cuya relevancia se valora cuantitativamente a través de su índice de impacto. En una escala menor, son asimismo productos de la investigación las publicaciones menores (abstracts) que se originan como consecuencia de la comunicación de resultados a congresos. La actividad investigadora y genera asimismo productos colaterales de literatura científica en forma de artículos de revisión, editoriales, y capítulos del libro. Aparte de la literatura científica publicada, un producto de la actividad investigadora es la generación de nuevos proyectos, los cuales se desarrollan sustentados por resultados anteriores. Aunque la actividad investigadora bajo esta línea de enfermedades respiratorias está más orientada hacia “descubrimiento” que hacia “invención”, las patentes son un producto potencial dado el componente de desarrollo biotecnológico que algunos de sus programas contienen. Los productos finales de importancia fundamental, los artículos originales de investigación, se valoran en forma de “unidades de índice de impacto” (sumatorio del número de artículos publicados multiplicado por los índices de impacto de las revistas respectivas). Las unidades de índice de impacto se computan en valor absoluto por periodos y acumulado, y en valor relativo al número de investigadores y a los costes de investigación. Indicadores de recursos cualitativos (RRHH, infraestructuras y financiación) Indicador Mecanismos de medida Periodicidad 1) Número de profesionales agrupados por titulación (sin incluir Nivel cualificación experiencia personal científico y apoyo. de servicios centrales). y 2) Número de profesionales de los servicios centrales que del participan en los programas. Anual. 3) Número de doctores que lideran proyectos de investigación en de categoría de investigador principal. 4) Número de investigadores en formación (niveles predoctoral y posdoctoral respectivamente). 66 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Indicadores de recursos cualitativos (RRHH, infraestructuras y financiación) Indicador Mecanismos de medida Periodicidad 1) Metros cuadrados de espacio de oficina y gestión. 2) Metros cuadrados de espacio de laboratorio propio (asignado). 3) Metros cuadrados de espacio de investigación clínica independiente de los servicios asistenciales. Infraestructuras, 4) Metros cuadrados de servicios centrales de investigación instrumentación y acceso a las instalaciones utilizados regularmente. y 5) Lista descriptiva de equipo inventariable. medios Anual. 6) Valor acumulado de equipo inventariable. bibliográficos 7) Valor del inventario de equipo menor. disponibles. 8) Número de revistas científicas con acceso electrónico a texto completo a través de la institución. 9) Número de revistas científicas con acceso electrónico a texto completo a través de canales colaborativos externos. 1) Razón de metros cuadrados de espacio de oficina y gestión por Disponibilidad e idoneidad del persona usuaria (dirección, coordinación de proyectos, personal investigador en formación). espacio para el 2) Razón de metros cuadrados de espacio de laboratorio propio Anual. desarrollo de la (asignado) por persona implicada en tareas de laboratorio. línea. 3) Razón de metros cuadrados de espacio de investigación clínica por unidades de proceso clínico al año. 67 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Indicadores de recursos cualitativos (RRHH, infraestructuras y financiación) Indicador Mecanismos de medida Periodicidad 1) Financiación pública absoluta acumulada desde junio de 2005. Capacidad captar para Cálculo y gráfica de intervalos anuales. Razón por número de recursos investigadores principales. humanos y financiación competitiva y no 2) Ingresos absolutos acumulados por ensayos clínicos desde junio Anual. de 2005. Cálculo y gráfica de intervalos anuales. 3) Ingresos absolutos acumulados por otros servicios desde junio de competitiva. 2005. Cálculo y gráfica de intervalos anuales. Viabilidad y 1) Flujo de gasto de fondos públicos (gasto absoluto periódico). actividad de las Cómputo líneas total y fracciones (recursos humanos, equipo de inventariable, equipo menor y fungibles, viajes y otros servicios). investigación, en Valores absolutos y relativos al número de investigadores. relación a la evaluación de la investigación en el Instituto, a la capacidad de competición de los grupos y a las infraestructuras 2) Sumatorio del número de artículos publicados en revistas científicas, multiplicado por sus índices de impacto respectivos. Sumatorio absoluto y razón por el número de investigadores 1) trimestral. principales de proyectos activos. Subanálisis en las categorías de 2) a 4) anual. artículo original y artículo de revisión u otros. 3) Moda o “pico”, media aritmética y mediana de índice de impacto. Distribución por percentiles y representación gráfica. científicas 4) Número de comunicaciones presentadas en congresos y razón disponibles. por el número de investigadores principales de proyectos activos. 68 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Indicadores de recursos cualitativos (RRHH, infraestructuras y financiación) Indicador Mecanismos de medida Periodicidad Dificultades estructurales, organizativas y/o 1) Tiempo acumulado de espera anual (personas x horas) en el funcionales que acceso a equipo de servicios centrales de investigación. limitan las 2) Restricción a la expansión del grupo por limitación de espacio capacidades de (retraso en la contratación de nuevos miembros, personas x mes). Anual. investigación de las líneas. Eficacia del 1) Razón del sumatorio del número de artículos originales gasto: multiplicado por sus índices de impacto respectivos, sobre el gasto Anual. rendimiento. de fondos públicos. Índices periódico y acumulativo. 9. Plan de difusión El conocimiento generado por la línea de investigación es difundido en forma de los siguientes productos: Resultados parciales y “en tiempo real” A medida que se ejecutan los programas se generan datos científicos que se hacen públicos en forma de “abstracts” para su comunicación en congresos nacionales e internacionales. Los principales congresos diana donde estos datos pueden generar el mayor interés son los congresos anuales, respectivamente, de la Sociedad Española de Neumología y Cirugía Torácica (SEPAR), la Sociedade Galega de Patoloxía do Aparato Respiratorio, la Sociedad Española de Alergia e Inmunología Clínica (SEAIC), la European Respiratory Society, y la American Thoracic Society. Simposios temáticos y conferencias Acumulativamente, la suma de datos científicos más el conocimiento de tipo técnico generado por la ejecución de los programas constituye material de interés para su transmisión en forma 69 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) de conferencias monográficas más extensas, y participación en simposios, habitualmente por invitación. Ejemplo de ello son las reuniones especializadas de Área de la SEPAR. Artículos originales de metodología de investigación y artículos de revisión en revistas científicas Como se ha comentado en el punto anterior, la ejecución de los programas conlleva la generación de conocimiento original sobre procedimientos y técnicas transferibles en el campo de los modelos experimentales de enfermedad respiratoria. Este tipo de información constituye resultados publicables en revistas científicas, en las modalidades reseñadas en este punto. Artículos originales con resultados biomédicos de relevancia clínica El gol último de los programas es producir conocimiento con significación biológica y clínica. Este tipo de datos originan artículos originales que pueden en general ser publicados a un nivel de impacto superior al de los referidos en el punto 4. Difusión de la Ciencia al Sistema Nacional de Salud. El equipo investigador constituye un grupo multidisciplinario que articula la investigación básica con la actividad clínica del Servicio de Neumología del Complejo Hospitalario Universitario A Coruña. Adicionalmente a los informes finales formalmente requeridos por las agencias de financiación, el grupo investigador puede comunicar al SNS resultados de relevancia significativa que se produjesen durante la ejecución de los programas. Los resultados de la investigación pueden asimismo contribuir al desarrollo de criterios y directrices estandarizadas para el manejo clínico de las enfermedades. Difusión de la Ciencia a la opinión pública. Uno de los campos de comunicación científica criticado de estar insuficientemente desarrollado es el de la comunicación no técnica de resultados científicos al público general, y a las esferas políticas y legislativas. Si bien las memorias de ejecución de proyectos juegan un papel significativo en el segundo caso, la comunicación al público con fines informativos y educativos requiere el desarrollo de canales profesionales especializados que aseguren el cumplimiento de este cometido con calidad apropiada (por ejemplo, periodismo científico). La unidad de investigación respiratoria tiene como parte de su misión el propósito de contribuir al desarrollo cualificado de canales informativos de este tipo. 70 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 2.4. Investigación en Espondiloartritis (GEE) 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa El grupo de investigación en espondiloartritis (GEE) acreditado como grupo de investigación de la Red Sanitaria Pública de Galicia está compuesto en la actualidad por 4 miembros, su director el Dr. José Luis Fernández Sueiro y sus colaboradores: el Dr. José Antonio Pinto Tasende, el Dr. Antonio Atanes Sandoval y la Dra. Eugenia González Díaz de Rábago. Se creó en Noviembre del año 2003 como respuesta a la necesidad del desarrollo de un área de investigación en las espondiloartritis. En este sentido es posiblemente el único grupo en España dedicado de forma exclusiva al estudio de las espondiloartritis. Una de las características del grupo es la investigación clínica aplicada, habiéndose creado para ello cohortes observacionales longitudinales de seguimiento. En este sentido es probable que estas cohortes, por su dimensión, su duración y la calidad de los datos recogidos sean únicas en el mundo. 2. Objetivos científicos Los objetivos científicos generales se basan en incrementar el conocimiento y la difusión al público en general de las espondiloartritis. Los objetivos específicos comprenden tres aspectos: El primero consiste en el desarrollo de la investigación en apartados clínicos conflictivos en estas enfermedades, para ello se han desarrollado diversas hipótesis clínicas. El segundo consiste en el desarrollo de investigación básica aplicada, para ello tomando como referencia los pacientes de las cohortes se desarrollan diversos trabajos de investigación básica. El tercero consiste en el desarrollo y la implantación de la artroscopia diagnóstica en reumatología. Es este un objetivo estratégico, no solo como técnica aplicada para la evaluación de pacientes sino también como técnica decisiva para el desarrollo de un liderazgo nacional e internacional en el área de ensayos clínicos. 71 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. Hipótesis de trabajo Las hipótesis de trabajo se desarrollarán en diversas actividades que comprenden a las dos enfermedades más importante dentro del grupo de las espondiloartritis, la espondilitis anquilosante (EA) y la artritis psoriásica (APs). En este sentido en la EA, el trabajo se fundamenta mediante la colaboración con el grupo de trabajo de la Herne, Ruhr-University, Bochum, Alemania, en este centro existen investigadores relevantes en el área de las espondiloartritis. En este caso se trabaja valorando el papel de los antiinflamatorios no esteroides en el daño estructural en los pacientes con EA En la APs uno de los objetivos consiste en la caracterización de las formas axiales de la APs, otros estudios son la valoración de un índice de actividad en la APs y la creación de un registro nacional de APs de reciente comienzo. 4. Metodología de trabajo El desarrollo de las actividades científicas del grupo se estructura de la siguiente forma: Los Drs. Pinto, Atanes y González realizan básicamente los trabajos de campo así como el manejo de las bases de datos. La unidad de epidemiología y estadística del CHUAC ofrece soporte para el análisis de los diversos estudios. La Unidad de investigación ofrece soporte para las determinaciones diversas de laboratorio. El coordinador coordina y dirige todas estas actividades. 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso “Caracterización clínica, biológica y genética de la artritis psoriásica axial". Instituto de Salud Carlos III, FIS PI080789. (139.150 €) "Análisis de biomarcadores sinoviales, implicados en la inflamación y destrucción ósea articular en la artritis psoriásica" Instituto de Salud Carlos III, FIS PI11/00390. (85.040,01€) 72 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño "Desarrollo de un índice de puntuación de actividad en la artritis psoriásica (PAAPs). Análisis de la actividad de la enfermedad". Estudio multicéntrico a desarrollar a partir de 2012. "Registro español de artritis psoriásica precoz". Estudio multicéntrico, a desarrollar a partir de 2012. El INIBIC debería ayudar a establecer y facilitar las colaboraciones con otros grupos interesados en el área. De esta forma podría contribuir a facilitar la realización de los diversos proyectos de ámbito nacional. Es conocida la dificultad, debido sobre todo a la ausencia de tiempo, de los investigadores en la participación den los diversos proyectos, el desarrollar una infraestructura que facilite el trabajo podría contribuir a la mejora en el desarrollo de los mismos. 6. Relaciones de investigación básico-clínica-salud pública Existe una evidente relación de los tres parámetros en la investigación que desarrollamos en el GEE, partiendo de la realidad clínica y los problemas que esta plantea, desarrollamos proyectos clínicos que en ocasiones se complementan con los trabajos básicos, todo ello redunda en los problemas de salud que presentan los pacientes con espondiloartritis. De esta manera en nuestra opinión creemos que realizamos una investigación clínica aplicada. 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Este apartado ya se ha cumplimentado en parte, de esta manera en concreto en la APs axial hemos demostrado que determinadas mediciones clínicas son útiles para la evaluación clínica de estos pacientes. En este sentido hemos mejorado la realización de la práctica clínica en un grupo de pacientes no estudiado de forma adecuada previamente. 73 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 8. Evaluación Criterio Indicador Financiación Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 1 3 1 1 1 2. Total financiación captada 85000 50000 50000 50000 50000 1. Nº artículos publicados 4 4 3 6 4 2. Factor de impacto medio 10 10 12 15 12 3. Factor de Impacto acumulado 71 81 91 103 118 Formación 1. Nº de tesis defendidas 0 1 1 0 0 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 0 0 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 0 0 0 0 3. Contratos con empresas 0 0 0 0 0 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 Producción 9. Plan de difusión 1. Difusión de la ciencia entre la comunidad científica. Ésta se realiza mediante lo siguiente: 1. Publicaciones en revistas de la especialidad. 2. Participación en congresos Nacionales e internacionales. 3. Participación en grupos internacionales específicos del área de las espondiloartritis, grupo ASAS (espondilitis anquilosante) y grupo GRAPPA (artritis psoriásica). 2. Difusión de la ciencia en la práctica clínica Nuestro grupo es líder en el área de espondiloartritis a nivel nacional, de esta manera coordinada diversas iniciativas a nivel nacional en las espondiloartritis. Consenso en terapia biológica en la artritis psoriásica, desarrollo e implementación de medidas de evaluación en la artritis psoriásica, etc. 74 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. Difusión de la ciencia entre la sociedad El coordinador del grupo participa de manera permanente como consultor de la Sociedad Española de Reumatología (SER) en la difusión de noticias de calado nacional. De esta manera contribuye a la difusión e información de noticias de interés público en este ámbito. 4. Difusión de la ciencia en el mundo económico Uno de los objetivos que persigue el GEE es poner de relevancia la importancia del desarrollo de la investigación propia como medio de desarrollo económico. En este sentido existen contactos permanentes con la industria proponiendo estudios que permiten mejorar sus áreas de actuación. Otro de los objetivos consiste en intentar "hacer" ver a la administración la relevancia del desarrollo de investigación propia como fuente de riqueza y desarrollo económico. En este sentido cabe reseñar el escaso interés de la administración por el desarrollo de la investigación como fuente de desarrollo económico. 2.5. Terapia Celular y Medicina Regenerativa 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa El grupo de investigación en Terapia Celular y Medicina Regenerativa es un grupo de la Universidad de A Coruña constituido por profesorado del Departamento de Medicina. Se creó en 2008, si bien sus integrantes venían desarrollando previamente su actividad investigadora en el ámbito de Ciencias de la Salud. La investigación del grupo está centrada en el ámbito del tratamiento de las lesiones osteocondrales y organizada en dos líneas principales: la investigación con células madre adultas y la investigación de dianas terapéuticas para el tratamiento de la artrosis. Esta investigación se desarrolla, desde la creación del grupo, en colaboración con el grupo de investigación en Enfermedades Reumatológicas del Complejo Hospitalario Universitario A Coruña. Los miembros de este grupo de investigación están comprometidos con la labor docente, de gestión académica, asistencial e investigadora. Esto supone una ventaja en la coordinación de la actividad formativa de investigadores (máster y doctorado). 75 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Así, la colaboración entre el grupo de investigación en TCMR, el INIBIC y el CHUAC ha permitido el desarrollo de programas docentes formativos en el ámbito de la investigación biomédica. Así, el coordinador del grupo de investigación (Prof. Isaac Fuentes) es el coordinador del Máster Universitario en Asistencia e Investigación Sanitaria, que es la oferta formativa de mayor éxito en el ámbito de la investigación sanitaria. Además, un miembro de este grupo de investigación (la Prof. Rosa Meijide) es la Directora del Departamento de Medicina y la coordinadora del Programa de Doctorado en Ciencias de la Salud. La colaboración entre el grupo de investigación en TCMR y el INIBIC está avalada por el hecho de que todos los miembros del grupo tienen una vinculación estable con la UDC. Además, cuenta con el respaldo de los Servicios de Apoyo a la Investigación de la UDC para la utilización de grandes equipos. Complementariamente, los miembros del grupo dominan técnicas de investigación histológicas, de cultivo celular y de biología molecular. 2. Objetivos científicos Objetivo 1.- Reparación de lesiones osteocondrales mediante la aplicación de células madre adultas con/sin biomateriales. Objetivo 2.- Determinar dianas terapéuticas para el abordaje del tratamiento de la artrosis. Objetivo 3.- Regeneración ósea alveolar con la aplicación de células madre mesenquimales con o sin biomateriales y /o factores de crecimiento. 3. Hipótesis de trabajo Las hipótesis de trabajo de nuestro grupo se encuadran en la línea Lesiones osteocondrales, y están organizadas en dos apartados: Investigación con células madre.- Las células madre adultas constituyen una herramienta potencial para el tratamiento de las lesiones óseas y cartilaginosas (inducidas por un trauma mecánico y artrósicas). Así, las principales hipótesis de trabajo que está desarrollando actualmente nuestro grupo son las siguientes: o Determinación de la fuente tisular de células madre adultas (médula ósea, membrana sinovial, músculos esquelético, líquido sinovial) que aporte mayores ventajas en la reparación de lesiones del cartílago articular. 76 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) o Estudio de la distribución y localización topográfica de marcadores de células madre mesenquimales. o Determinación de la subpoblación de células madre adultas seleccionada para un determinado marcador de superficie celular (CD271, CD105) que aporte mayores ventajas en la reparación de lesiones del cartílago articular. o Determinar el modo de intervención terapéutico más eficaz en la reparación de lesiones de cartílago articular (inyección de células en el torrente sanguíneo o en la zona dañada; utilización de soportes celulares, como matrices biosintéticas o membrana amniótica). o Terapia celular con células madre de cordón umbilical para tratar lesiones del cartílago articular. o Aplicaciones de la membrana amniótica humana en terapia celular para reparar cartílago articular. o Mejorar las condiciones de la integración ósea en los bioimplantes. Investigación en dianas terapéuticas.- Se propone explorar el potencial del H2S como diana terapéutica en el tratamiento de la patología artrósica. 4. Metodología de trabajo La metodología principal que utilizará el grupo de investigación en Terapia Celular y Medicina Regenerativa para el desarrollo de sus actividades científicas es la siguiente: 1. Técnicas histológicas. a. Criopreservación. b. Procesado de muestras biológicas. c. Tinciones histológicas. d. Tinciones inmunohistoquímicas (inmunofluorescencia). e. Microscopía. f. Análisis de imagen. 2. Técnicas de biología celular: 77 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) a. Ensayos de viabilidad y proliferación celular. b. Cultivo celular. c. Modelo de reparación in vitro de cartílago articular. d. Modelo de reparación in vivo de cartílago articular. e. Modelo in vivo de reparación ósea. f. Citometría de flujo. g. Sorter. 3. Técnicas de biología molecular. a. Aislamiento de ADN genómico y ADN plasmídico, ARN, microARNs y proteínas b. PCR (RT-PCR, End-point PCR y qPCR en Tiempo Real) c. Modificación enzimática del ADN d. Medida de la concentración y calidad de ácidos nucleicos (ADN, ARN y microARN) e. Microarrays de microARN f. Técnicas electroforéticas (en geles de agarosa y poliacrilamida) g. Técnicas de Secuenciación de ADN (preparación de muestras, diseño de cebadores sintéticos, secuenciación automática) h. Técnicas de clonaje i. Northern blot j. Southern blot k. Western Blot 5. Actuaciones a desarrollar Los primeros proyectos sobre Terapia Celular en los que participaron miembros del grupo de investigación fueron dirigidos a conseguir reparar el cartílago articular humano. Para ello, se desarrolló un modelo in vitro en el que se puede objetivar y analizar la síntesis de cartílago articular (Fuentes et al., Wound Repair and Regeneration, 2004). Así mismo, se desarrolló un 78 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) modelo en conejo y otro en primates, para confirmar y comprobar que la metodología desarrollada in vitro es eficaz también in vivo (Ramallal et al., Wound Repair and Regeneration, 2004). Proyectos de investigación en curso Actualmente, se está determinando qué fuente tisular (músculo esquelético, médula ósea, membrana sinovial, cordón umbilical) y qué subpoblación de células madre seleccionada para un marcador celular específico presenta mayores ventajas en la reparación de cartílago articular. Los resultados muestran que las células madre adultas obtenidas de médula ósea y seleccionadas para el marcador CD271 son más eficaces en la reparación del cartílago articular (Hermida Gómez et al., 2011). Ésta y las demás líneas del grupo siguen desarrollándose gracias a las financiaciones del ISCIII que soportan los siguientes proyectos: CIBER: Bioingeniería, biomateriales y nanomedicina. Expediente CB06/01/0040. Novel approaches in cartilage repair: biofunctionalized scaffolds and IPS cells. Expediente: NACRE. Combinación de terapias celulares para la reparación de lesiones de cartílago. Expediente: PI11/02799. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño En colaboración con el grupo de investigación en Enfermedades Reumatológicas del Complejo Hospitalario Universitario A Coruña, se están comenzando a desarrollar los siguientes proyectos: Ingeniería tisular en un modelo animal de implantología oral. Los implantes de titanio precisan de la preservación de la integridad de la estructura ósea. Este proyecto pretende determinar si el tratamiento de células madre mesenquimales, solas o combinadas con fosfato β-tricálcico, aporta resultados significativos en la regeneración ósea de los alvéolo dentales. Este proyecto se desarrollará, además, en colaboración con el Instituto Coruñés de Implantología Oral y el fabricante de implantes Euroteknika (Francia). El sulfuro de hidrógeno como diana terapéutica en la artrosis, para investigar su implicación en los procesos artrósicos y su posible papel como agente antioxidante y antiinflamatorio en los tejidos articulares implicados en esta patología (cartílago, 79 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) hueso subcondral y membrana sinovial). Así mismo, se propone investigar los efectos de la adición exógena de diversos compuestos con capacidad de liberación de H2S sobre las estirpes celulares aisladas de estos tejidos. 6. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública El tratamiento de las lesiones condrales con terapia celular contribuirá a evitar la destrucción articular, contribuyendo a la calidad de vida del paciente susceptible de desarrollar la enfermedad y tener que someterse a cirugía ortopédica para el reemplazamiento protésico de la articulación (investigación salud pública). Así, la investigación básica se hace necesaria para determinar qué células son las más apropiadas para el tratamiento de lesiones condrales (fuente tisular, subpoblación seleccionada para un marcador celular) y si estas células se deben aplicar solas o en combinación con biomateriales (incluidos nano-biomateriales), de modo que se pueda proceder a valorar su aplicación para reducir la progresión de la destrucción articular (investigación clínica). Además, la búsqueda de dianas terapéuticas para el tratamiento de la artrosis constituye una segunda estrategia de acción. Por otra parte, la investigación en el tratamiento de lesiones óseas con terapia celular tiene especial importancia en implantología oral, en cuanto que afecta no sólo a la calidad de vida del paciente, sino también a la eficacia de la propia técnica y al tiempo necesario para la osteointegración del implante. Así, la investigación básica se hace necesaria para determinar qué células son las más apropiadas para el tratamiento de lesiones óseas (fuente tisular, subpoblación seleccionada para un marcador celular) y si estas células se deben aplicar solas, en combinación con biomateriales (fostato beta tricálcio) y/o factores de crecimiento, de modo que se pueda proceder a valorar su aplicación para mejorar la regeneración ósea y la osteointegración del implante (investigación clínica). 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Actualmente, el tratamiento de la artrosis es prácticamente nulo y generalmente se permite que el daño articular progrese hasta que el paciente debe ser sometido a cirugía protésica. Nuestra línea de investigación permitirá que la progresión del daño sea menor y que de alguna forma el paciente no sea sometido a cirugía de recambio articular por una prótesis artificial. 80 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Por otra parte, en los implantes dentales, no se consigue una auténtica regeneración del hueso alveolar, lo que condiciona la osteointegración del implante y su eficacia. Así, nuestra investigación pretende mejorar la calidad del hueso neoformado para garantizar una mejor viabilidad del implante. 8. Evaluación Criterio Indicador Financiación Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 1 0 1 0 1 2. Total financiación captada 40000 0 60000 0 80000 1. Nº artículos publicados 2 2 2 2 2 2. Factor de impacto medio 5 3 3 3 3 3. Factor de Impacto acumulado 10 6 6 6 6 Formación 1. Nº de tesis defendidas 2 1 0 1 1 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 0 0 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 0 0 0 0 3. Contratos con empresas 0 1 0 0 0 4. Spin-offs creadas 0 1 0 0 0 Producción 9. Plan de difusión 1. Difusión de la ciencia entre la comunidad científica La difusión a corto plazo del conocimiento científico-técnico resultante de nuestra investigación será llevada a cabo, en primer lugar, por la presentación de los resultados obtenidos a la comunidad científica a través de presentaciones orales o comunicaciones tipo póster en diferentes congresos: Nacionales: o Congreso de la Sociedad Española de Reumatología o Congreso Nacional de la Asociación Española de Bancos de Tejidos 81 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Internacionales: o International Society for Stem Cell Research o World Congress on Osteoarthritis (OARSI) o Annual European Congress of Rheumatology (EULAR) o Annual Scientific Meeting of American Collegue of Rheumatology (ACR) La difusión del conocimiento científico-técnico resultante de nuestra investigación será completada con la publicación de los resultados obtenidos en revistas científicas con factor de impacto. Citamos las revistas en las que ha publicado nuestro grupo de investigación: Journal of Rheumatology Tissue Engineering Stem Cells and Development Cell and Tissue Banking Journal of Cellular Biochemistry Molecular & Cellular Proteomics Differentiation 2. Difusión de la ciencia en la práctica clínica A nivel local, los resultados prácticos de los proyectos serán presentados en seminarios científicos organizados en el INIBIC y en los servicios hospitalarios y en atención primaria. 3. Difusión de la ciencia entre la sociedad Con la idea de dar máxima difusión nuestros avances, serán publicados por medios de prensa escrita, audiovisual o radiofónica. Así mismo, organizaremos jornadas científicas y divulgativas sobre investigación en Terapia Celular y Medicina Regenerativa y acudiremos a reuniones de diversas asociaciones donde presentaremos de forma didáctica y sencilla nuestros avances científicos. 82 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 4. Difusión de la ciencia en el mundo económico La relación de los proyectos con empresas relacionadas con la implantología oral, nos permite estar en contacto con el mundo empresarial y realizar la transferencia de los resultados de una forma empresarial. 2.6. Investigación en Gerontología (GIG) 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa El Grupo de Investigación en Gerontología (http://www.gerontologia.udc.es) de la Universidad de A Coruña (UDC) fue creado en 1992 con el objetivo de profundizar en el envejecimiento y en los aspectos que lo afectan. El GIG integra profesionales del campo de las Ciencias de la Salud y Ciencias Sociales, con amplia experiencia en Gerontología tanto desde el punto de vista de la investigación como de la formación especializada y la asistencia. Grupo de naturaleza interdisciplinar está formado por 14 miembros de los cuales 9 son doctores. El grupo muestra un amplio historial científico en los últimos años participando en 30 proyectos de ámbito internacional, europeo y autonómico enfocados a la investigación dirigida a mejorar la calidad de vida de las personas mayores. Entre las líneas de investigación que actualmente tiene el GIG en curso (LC), cabe destacar: LC 1.- Aplicación de las TIC en el entorno de las personas mayores LC2.- Patologías neurodegenerativas: Demencias y Enfermedad de Alzheimer En esta línea investigaremos en colaboración con la Unidad de Memoria, Alzheimer y otros Trastornos Cognitivos (UMA) del Servicio de Neurología del Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña. LC3.- Dependencia y personas mayores Dichas líneas se pretenden enmarcar dentro de la investigación realizada en el INIBIC para su promoción dentro de las áreas de envejecimiento y tecnologías de la salud, informática biomédica y telemedicina. En los últimos años el GIG se ha dedicado a la aplicación exitosa de las TIC en el ámbito de la Gerontología con diferentes programas tanto nacionales como internacionales y ha 83 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) participado en diversos proyectos de I+D+i mostrando una amplia capacidad investigadora y estableciendo colaboraciones con grupos internacionales en este campo. Señalar algunos de los más destacados en los últimos 5 años: Envejecimiento activo. Nuevas prácticas institucionales, de base transfronteriza, sobre envejecimiento activo (2011-2013). POCTEP- Programa Operacional de Cooperación Transfronteriza España-Portugal Xunta de Galicia. Tiene como objetivo promover la planificación y utilización conjunta de equipamientos, programas y servicios sociales innovadores, a nivel transfronterizo, para la detección precoz de futuras necesidades de dependencia y la promoción del envejecimiento activo y saludable. CompanionAble (2008-2012). Integrated Cognitive Assistive & Domotic Companion Robotic Systems for Ability & Security (Grant Agreement 216487), 7º Programa Marco. 18 socios de 7 países diferentes, pretende apoyar a la persona con deterioro cognitivo leve y/o a su cuidador/a a través de un robot en una casa inteligente. Folstein (2005-2009). (Xunta de Galicia). Coordinado por el Centro de Supercomputación de Galicia (CESGA) en el que participan también la Universidad de Vigo y la empresa de alta tecnología Televés S.A., y que viene a complementar el recurso Telegerontologia®, mediante el desarrollo de hardware (pasarela residencial, dispositivo navegador y telealarma) y software (aplicaciones de gestión de recursos e historiales clínicos). Proyecto “Telegerontología” (2005-2007). (IMSERSO y Xunta de Galicia). Básicamente constó del desarrollo del hardware y software adecuado para poder visualizar en los dispositivos de televisión u otros la señal enviada desde un centro de control y consistente en diferentes contenidos sobre salud y rehabilitadores. Esta iniciativa ha ido constituyéndose en un nuevo recurso gerontológico que ha generado una patente. Dentro del campo de las TIC, fruto de la evolución de la teleasistencia clásica y siguiendo los principios básicos de la atención gerontológica, el GIG ha desarrollado un dispositivo integral, que con la denominación de TELEGERONTOLOGÍA®, es un nuevo recurso de Apoyo Gerontológico a Domicilio (AGAD) dirigido a las personas mayores en situación de dependencia y a sus cuidadores, principalmente de la red natural. Telegerontología®, aprovechando la transmisión de señal a través de Internet, un set box (Pc en el propio domicilio) y un monitor táctil, posibilita diferentes funcionalidades como son: La valoración e intervención cognitiva 84 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) personalizada de manera remota (Telecognitio®); la realización de videoconferencia (telerehabilitación “on line” y profesional en casa); la tele-formación a pacientes y cuidadores o la disponibilidad de una agenda personalizada para cada usuario. Telegerontología® además integra un dispositivo apuntador de diseño propio (Geropad®), totalmente adaptado. Paralelamente, para facilitar la gestión de historiales de los usuarios, se desarrolló el programa Geroges®. La capacidad investigadora continúa en la adaptación del sistema a personas con niveles superiores de deterioro cognitivo; la mejora del dispositivo Geropad®; la adaptación a otros formas de visualización y acceso diferentes a la televisión como pueden ser sistemas móviles como el teléfono o la PDA; la introducción de aparatos de medida de parámetros biomédicos (tensión arterial, glucosa, temperatura corporal, …) para el registro continuo del estado físico del paciente; y facilitar el acceso domótico del hogar. Como resultado de esta investigación el grupo ha patentado el recurso Telegerontología® y ha realizado 3 registros software, Telegerontología®, Telecognitio® y Geroges®: Patente “Sistema "on line" interactivo para la visualización de contenidos a través de un dispositivo, con capacidad para el registro de actividades y parámetros biométricos, estimulación cognitiva, control domótico y telealarma de gestión remota”, con expediente P200502326, concedida el 22 de marzo de 2010 y publicada en el Boletín Oficial de la Propiedad Industrial en fecha 7 de abril de 2010. Titular: Universidade da Coruña; Inventor: Millán Calenti, José Carlos. Telegerontología® constituye un recurso online dirigido a personas mayores con deterioro y a sus familiares o cuidadores directos. Registro: Millán Calenti, José Carlos, Balo García, María Aranzazu, Díaz Gestal, Fernando, López Fraga, Ana, González-Abraldes Iglesias, Isabel. Telecognitio (Programa de ordenador). N. de solicitud: C-374-06. País de prioridad: España. Fecha de prioridad: 13/07/06. Entidad titular: Universidad de A Coruña. El grado de usabilidad y adaptabilidad del dispositivo Telecognitio® ha sido adecuado a las personas mayores con y sin deterioro cognitivo (González-Abraldes et al., 2010). Registro: Millán Calenti, José Carlos, Díaz Gestal, Fernando, Villanueva Sampayo, Matías. Geroges (Programa de ordenador). N. de solicitud: C-399-06. País de prioridad: España. Fecha de prioridad: 02/08/06. Entidad titular: Universidad de A Coruña y Asociación Provincial de Pensionistas y Jubilados U.D.P. de A Coruña. 85 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Registro: Millán Calenti, José Carlos, Díaz Gestal, Fernando, Villanueva Sampayo, Matías. Telegerontología (Programa de ordenador). N. de solicitud: C-400-06. País de prioridad: España. Fecha de prioridad: 02/08/06. Entidad titular: Universidad de A Coruña y Asociación Provincial de Pensionistas y Jubilados U.D.P. de A Coruña. Además, otros proyectos enmarcados en el área del envejecimiento y la prevención de la dependencia y promoción del envejecimiento saludable son: GeroHealth (2008-2011). Programa de prevención y promoción de la salud dirigido a las personas mayores. Ministerio de Ciencia e Innovación, VI Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica. Su objetivo principal consistió en elaborar y desarrollar un programa de prevención y promoción de la salud dirigido a personas mayores y a sus cuidadores actuando a varios niveles: sanitario, con la finalidad de prevenir y promover hábitos saludables; social, enfatizando la promoción de conocimientos sociales y de educación cívica para mejorar las habilidades sociales y comunicativas del individuo; y funcional, con la finalidad de facilitar la intervención sobre la capacidad para la realización de las actividades de la vida diaria. Add-life! (2006-2008). Adding quality to life through inter-generational learning via universities (Programa Sócrates, GRUNDTVIG 1- Proyectos de Cooperación Europea). El objetivo, en el que participaron siete universidades europeas, es desarrollar módulos y contenidos de formación específicos para mayores, evaluando estudios piloto y acciones aprendidas a partir de la enseñanza y aprendizaje inter-generacional. STU-RET ILC (2007-2009). Students-Retirees Intergenerational Learning Circles (Programa Sócrates, GRUNDTVIG 1- Proyectos de Cooperación Europea). 6 participantes europeos. El principal objetivo del proyecto se basó en desarrollar un ambiente de apoyo al aprendizaje intergeneracional en el cual se crearon cursos de aprendizaje entre jubilados y estudiantes. Se elaboró material de formación para mejorar competencias europeas clave, actividad física y nutrición saludable, para contribuir a una transferencia mutua de conocimiento, habilidades y experiencias en beneficio de la comunidad. GERONED (2006-2007). Necesidades percibidas y propuesta de un modelo de intervención dirigido a personas mayores dependientes de acuerdo al género y hábitat 86 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) rural/urbano. (IMSERSO) Mediante un estudio diferencial de las necesidades percibidas por el colectivo de mayores de 65 años con dependencia en las áreas rural y urbana gallega se creó un Modelo de Intervención para la Promoción de la Autonomía, objetivo y reflejo de los intereses reales de este grupo heterogéneo. Asimismo, el GIG es autor de más de 70 libros/ capítulos de libros, y de más de 75 artículos científicos. Muestra, además, una extensa capacidad formativa, habiendo dirigido 9 tesis doctorales y múltiples trabajos fin de máster. Gracias al trabajo e investigación en geriatría y gerontología, el GIG es miembro de la Red de Investigación de Envejecimiento (GRAN, por sus siglas en inglés) de la Asociación Internacional de Gerontología y Geriatría (IAGG, por sus siglas en inglés), a la que pertenece desde marzo de este año con la referencia nº 2011-352. En el ámbito de la experiencia asistencial, el Prof. Millán Calenti es Gerente y Director Asistencial del Complejo Gerontológico La Milagrosa, complejo gestionado por la UDP-A Coruña, asesorando además a diferentes entidades en el campo de los mayores. Por otro lado, señalar la continua incorporación de investigadores en el grupo promoviendo la posibilidad de abrir nuevas áreas de investigación. Otra vía de apertura de líneas de investigación es gracias al convenio existente entre el GIG y la Asociación Provincial de Pensionistas y Jubilados U.D.P. de A Coruña (UDP-A Coruña) [la cual ha sido reconocida como entidad de I+D en el Registro de entidades que realizan actividades de investigación y desarrollo del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (nº 0525122007), actualmente Registro de Entidades Solicitantes de Ayudas (RESA)] que promueve la investigación en aras de promover la calidad de vida y el envejecimiento saludable de las personas mayores. Como tal, dicha entidad colabora con el grupo aportando los beneficiarios potenciales de la investigación realizada, así como nuevo material inventariable necesario en el desarrollo y apertura de tres nuevas líneas de investigación (NL) y que se pondrán en marcha en los próximos 5 años: NL 1.- Estimulación multi-sensorial a través de un espacio Snoezelen® Las siguientes dos líneas de investigación se realizarán en colaboración directa con otros grupos del INIBIC: 87 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) NL 2.- Correlatos bio-psico-fisiológicos de los procesos cognitivos superiores Con la inclusión de esta nueva área, además de que la investigación del GIG se enmarca dentro del área de envejecimiento y las tecnologías de la salud, abordaremos investigación en el área de la neurociencia cognitiva. En este campo investigaremos en colaboración con dos grupos, el grupo RNASA-IMEDIR que ya forma parte del INIBIC y la Unidad de Memoria, Alzheimer y otros Trastornos Cognitivos (UMA) del Servicio de Neurología del Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña. NL 3.- Posturografía computarizada: mejora del equilibrio y prevención de caídas En este campo colaboraremos con el grupo RNASA-IMEDIR. Para las COLABORACIONES señaladas en estas dos líneas de investigación, el GIG aportará al INIBIC 3 de sus miembros, todos ellos doctores (en Medicina, Biología y Psicología), con gran experiencia investigadora: José C. Millán Calenti, Catedrático de E.U., doctor en Medicina Ana Maseda Rodríguez, Investigadora post-doctoral del Programa Isidro Parga Pondal, doctora europea en Biología Laura Lorenzo López, investigadora post-doctoral, doctora en Psicología Por parte del Grupo de Redes de Neuronas Artificiales y Sistemas adaptativos – Centro de Informática Médica y Diagnóstico Radiológico (RNASA-IMEDIR), participarán 2 investigadores doctores y una investigadora pre-doctoral: Alejandro Pazos Sierra, Catedrático de Universidad, doctor en Medicina e Informática. Daniel Rivero Cebrián, Contratado Doctor, doctor en Informática. Vanessa Aguilar Pulido, investigadora pre-doctoral del Programa I2C, Ingeniera en Informática. El grupo RNASA-IMEDIR surgió hace más de 20 años, con el objetivo de llevar a cabo trabajos y proyectos de investigación relacionados con la Inteligencia Artificial (IA) y abarcando, sobre todo, el área de la medicina. Durante la trayectoria del grupo, varios de sus miembros han colaborado con distintos laboratorios e institutos de reconocido prestigio como GNU Lab de Georgia Tech de Atlanta (USA), Decision System Group de Harvard Medical School of Boston (USA), College of Computing de Georgia Institute of Technology, Universidad de Hull, entre 88 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) otros. El grupo realiza tanto actividad docente como investigadora. Entre sus líneas de investigación y en relación con la actividad conjunta a desarrollar con el GIG, se encuentran: Informática Biomédica o Telemedicina. Desarrollo de aplicaciones DICOM, sistemas PACS con tecnología web, integración HIS/RIS, teleasistencia, telerradiología, sistemas distribuidos, protección y seguridad de datos médicos, bases de datos epidemiológicas, etc. o Análisis de imagen biomédica digital, visualización inteligente, sistemas de reconstrucción 3D, herramientas de procesado, análisis de datos, sistemas de métrica (conteo de elementos, medidas de intensidad de expresión, etc.). Inteligencia artificial o Sistemas conexionistas, sistemas basados en conocimiento, ontologías, computación evolutiva, creatividad computacional, modelización de sistemas, etc. Aplicación de las TIC en colectivos con diversidad funcional o Accesibilidad, usabilidad y e-inclusión de personas con diversidad funcional. o Estimulación terapéutica integral computarizada en la promoción y la autonomía personal de las personas con daño cerebral. o Ayudas técnicas. Acceso a las tecnologías de la información y las comunicaciones de personas mayores y personas con discapacidad. A lo largo de los años este grupo ha conseguido más de 80 proyectos/convenios, con financiación superior a 6 millones de euros, 3,5 millones en los últimos 4 años, formando parte de redes tanto a nivel autonómico (REGICC), como nacional (COMBIOMED) e internacional (CYTED). Además, en los últimos 5 años ha conseguido 14 patentes y registros software. En relación a la producción científica, existen numerosas publicaciones en revistas de impacto más relevantes en los dos últimos años en el área de la minería de datos aplicada al campo de la biomedicina. Desde la Unidad de Memoria, Alzheimer y otros Trastornos Cognitivos (UMA) del Servicio de Neurología del CHUAC, participarán: José Marey López. Doctor en Medicina. Especialista en Neurología. 89 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Celia Pérez Sousa. Licenciada en Medicina y Cirugía. Especialista en Neurología. Jessica González Ardura. Licenciada en Medicina y Cirugía. MIR 4º año de Neurología. La UMA tiene una antigüedad de 10 años, realizando tanto actividad asistencial como docente e investigadora. Refiriéndonos al área asistencial, la UMA realiza una media de 700 consultas de primera visita al año referidas al ámbito cognitivo. A nivel docente participan en la formación de MIR de Neurología, Medicina Interna, Medicina Intensiva, Psiquiatría, Rehabilitación y Familiar y Comunitaria; además de en reuniones periódicas de Coordinación con Atención Primaria. En el campo de la investigación en los últimos 5 años, han participado en 4 Ensayos Clínicos Multicéntricos: TRIMCI Uriach Triflusal en la enfermedad de Alzheimer; AVA102672 GSK Rosiglitazona y donepezilo en la Demencia Tipo Alzheimer; DERBI–Novartis LDopaEntacopna en la Enfermedad de Parkinson; COGNI- Schering Plough Alteraciones cognitivas en la Esclerosis Múltiple. Además, el UMA ha sido aceptado como Centro para Ensayo en el "Estudio aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo y de grupos paralelos de la eficacia y la seguridad de MK‑8931 en sujetos con enfermedad de Alzheimer leve o moderada” (Número de protocolo MK‑8931‑017‑00) (también conocido como SCH 900931, P07738)" que se iniciará en Septiembre de 2012. NECESIDAD DE LA CREACIÓN DEL GRUPO DE INVESTIGACIÓN Y LAS VENTAJAS SELECTIVAS Y DIFERENCIALES QUE POSEE A nivel global, se incluyen las líneas de investigación definidas anteriormente y la vinculación de los grupos de investigación en cada una de ellas: 90 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Una vez definido el perfil del Grupo de Investigación en Gerontología y en base a la experiencia y perfil de los grupos RNASA-IMEDIR y de la Unidad de Demencias, se plantea la necesidad de una colaboración conjunta, principalmente en los aspectos vinculados a la nueva línea de investigación, “Correlatos bio-psico-fisiológicos de los procesos cognitivos superiores”. En este sentido, a la experiencia investigadora del Grupo de Investigación en Gerontología (GIG) se une la posibilidad de acceder a un nuevo grupo de pacientes, los de la Unidad de Demencia del CHUAC (UMA), junto con la aportación de la gran experiencia clínica de los miembros por ellos aportados a esta línea, todos médicos especialistas en neurología. El GIG trabajará de manera coordinada en el diseño de protocolos de recogida de datos que serán incorporados a una gran base de datos a partir de la cual, además de los consiguientes estudios descriptivos referidos a la población estudiada, se realizará inferencia estadística y estudios referidos a la población gallega sobre prevalencia e incidencia del deterioro cognitivo en sus diferentes fases evolutivas, desde la Pérdida de Memoria Asociada a la Edad (PMAE), pasando por el Deterioro Cognitivo Leve (DCL) hasta llegar a las verdaderas demencias. En este sentido señalar la importancia que tendrán para la CC.AA. gallega este tipo de estudios, en donde la mayor parte de las cifras utilizadas en el campo del envejecimiento proceden de otras CC.AA. o incluso países. Por último, indicar la importancia de la realización de estudios de seguimiento de cohortes de poblaciones sanas, en donde en base a determinados biomarcadores trataremos de establecer predictores de demencia y por tanto actuar en fases precoces de la enfermedad, incluso antes de la aparición de la sintomatología clínica. 91 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Una vez registradas todas las variables, a través de técnicas de inteligencia artificial, el grupo RNASA-IMEDIR analizará, por un lado, las señales a fin de establecer algoritmos diagnósticos que contribuyan a constatar los datos clínicos previamente obtenidos y, por otro lado, las demás variables en busca de patrones con el objetivo de establecer posibles nuevos biomarcadores o analizar la relevancia de las distintas variables con respecto al conjunto total. Sin duda, la unión de tres entidades como el GIG, la UMA y RNASA-IMEDIR establecerá una sinergia en donde los resultados científicos no se harán esperar. 2. Objetivos científicos La investigación conjunta definida por los tres grupos de colaboración tiene 2 grandes objetivos generales: Generar conocimiento científico sobre aspectos vinculados al proceso de envejecimiento: estado cognitivo, estado funcional, estado emocional…, como principales factores de riesgo en la pérdida del estado de salud y posible institucionalización de las personas mayores Promover planes de promoción de la independencia y el envejecimiento saludable con el fin de dar respiro al servicio socio-sanitario español Más concretamente y como objetivos específicos para cada una de las líneas de investigación planteadas se persigue: LC 1.- Aplicación de las TIC en el entorno de las personas mayores Proveer a la persona mayor y/o sus cuidadores de nuevas herramientas de apoyo en el hogar (AAL) Implementación de un sistema “on line” en domicilios y/o centros asistenciales de personas mayores Intervenir a los usuarios (personas mayores) y cuidadores a través de la interacción con el sistema Telegerontologia®, con los siguientes servicios en desarrollo e implementación continua: o Contenidos “on line” o Valoración e intervención cognitiva 92 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) o Servicio del profesional en casa a través de videoconferencia o Tele-alarma por videoconferencia o Agenda de eventos y recuerdo de cumplimiento terapéutico o Control de parámetros biomédicos: Tensión arterial, pulso y nivel de saturación de O2 en sangre (Pulsioximetría) o Otros dispositivos a implementar durante los próximos 5 años (Control glucemia, control peso, registro EKG, Registro espirometría y temperatura corporal) Valorar de forma longitudinal, los efectos obtenidos por los mayores que interaccionan con Telegerontología® Establecer un programa de apoyo online viable con una cartera de servicios en actualización constante y creciente (Telemedicina) LC2.- Patologías neurodegenerativas: Demencias y Enfermedad de Alzheimer Valoración gerontológica integral de la población de mayores en la comunidad gallega Determinación de la prevalencia e incidencia de la demencia en la comunidad gallega Utilización de biomarcadores para el diagnóstico precoz de alteraciones compatibles con demencia en fase presintomática Identificación de las necesidades y factores de riesgo de las personas mayores desde un punto de vista multidimensional y de género en un seguimiento longitudinal Recomendaciones tras la valoración y propuesta de resolución de problemas para mejorar la calidad de vida del colectivo LC3.- Dependencia y personas mayores Desarrollo de programas del ámbito socio-sanitario que mejoren la calidad de vida del binomio cuidador familiar-persona mayor con dependencia cognoscitiva y/o funcional Analizar los efectos del cuidado de una persona mayor con demencia, sobre la salud mental (depresión y ansiedad) del cuidador y el efecto sobre la sobrecarga percibida por el cuidador NL 1.- Estimulación multi-sensorial a través de un espacio Snoezelen® 93 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Conocer la eficacia en un seguimiento longitudinal, de los ambientes de estimulación multisensorial (sala Snoezelen®) sobre el comportamiento y el estado de ánimo de las personas mayores NL 2.- Correlatos bio-psico-fisiológicos de los procesos cognitivos superiores Evaluar el rendimiento diagnóstico de los diversos tipos de biomarcadores, relacionada con el diagnóstico clínico y patrones neuropsicológicos y de neuroimagen en sujetos con deterioro cognitivo y sospecha de enfermedad neurodegenerativa. Se realizará un seguimiento longitudinal clínico reevaluando el diagnóstico clínico, efectos de tratamiento, comorbilidades y afecciones intercurrentes Evitar en casos de individuos de diagnóstico dudoso los ensayos terapéuticos con fármacos con indicación exclusivamente en enfermedad de Alzheimer Realizar seguimiento longitudinal a través de registros de encefalografía (EEG) del estado cognitivo de una población de personas mayores, tratando de establecer predictores de deterioro a través del análisis de las señales emitidas (inteligencia artificial) Evaluar de forma objetiva, longitudinal y cuantificable la eficacia terapéutica de programas de entrenamiento cognitivo computarizado mediante la combinación de técnicas conductuales y neuropsicológicas estandarizadas con medidas psicofisiológicas de registro de la actividad eléctrica cerebral (Event-RelatedPotentials; ERPs) en personas mayores NL 3.- Posturografía computarizada: mejora del equilibrio y prevención de caídas Realizar un seguimiento longitudinal de las alteraciones de la marcha y el equilibrio en las personas mayores a través de técnicas computarizadas Identificar los principales factores de riesgo de caídas a considerar en futuros planes de prevención Valorar la eficacia de programas de intervención personalizados para mejorar la marcha y el equilibrio en personas mayores 3. Hipótesis de trabajo 94 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) El IMSERSO, en la presentación del "Informe 2000: Las personas mayores en España" afirmaba que mientras que el siglo XX se caracterizó por la longevidad y el envejecimiento, "el siglo XXI será el de la dependencia si los sistemas actuales de protección no se revisan". El envejecimiento es una pluralidad de cambios debidos al paso del tiempo, tanto cambios físicos como psicológicos. El ENVEJECIMIENTO de la población europea es un problema actual, el porcentaje de mayores de 65 años alcanzó el 21,6% de la población en el 2009 (United Nations 2009), llegando al 27,5% en el 2050, momento en el cual los mayores de 80 años pasarán del 3,6% al 10% de la población. En España, según la Organización Mundial de la Salud, en 2004 había un 16,8% de personas mayores de 65 años, pasando al 22,2% en el 2009 y al 30,8% en el 2050. La población de los mayores de 80 años por su parte, se incrementará del 4,2% en 2004 al 11,4% en 2050. La proporción de españoles mayores se duplicará en 40 años (31% de la población, la mayor tasa del mundo), con una edad media de 55,2 años frente a los 36,2 en el resto do mundo. Galicia es una de las Comunidades Autónomas con más evidencia de este envejecimiento, con un índice de envejecimiento de 177,2 (INE 2011). Puesto que el ambiente físico, social y económico donde se envejece constituye un fuerte determinante de la salud y la capacidad funcional, las entidades locales deben favorecer las condiciones que permitan un envejecimiento activo (Zunzunegui & Béland, 2010). Para ello es primordial conocer el perfil y necesidades del colectivo al que nos dirigimos, la población de personas mayores. En base a ello, las hipótesis sobre las que sustentamos cada una de las líneas de investigación propuestas son: LC 1.- Aplicación de las TIC en el entorno de las personas mayores En el momento presente vivimos rodeados de nuevas tecnologías que constituyen la denominada “Sociedad de la Información”, generando todos estos avances tecnológicos nuevas posibilidades de integración y participación social para las personas mayores, además de facilitar un recurso de apoyo gerontológico para su atención y cuidado, en forma de servicios de teleasistencia y telemedicina para diagnosticar, monitorizar y dar terapia a los usuarios. Las posibilidades de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) en el campo de apoyo y/o atención a las personas mayores son amplias, sobre todo considerando la posibilidad de ofrecer servicios a una población que, en muchas ocasiones, vive en contextos rurales sin muchos recursos socio-sanitarios y/o limitados a su propia casa o a un cuidado en casa. Si bien las TIC ya han sido explotadas comercialmente en este campo: Telemedicina, 95 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Telecuidado, Telesalud, E-salud… no todas cumplen con los requisitos básicos de accesibilidad y usabilidad, quedando limitadas así en sus potenciales efectos beneficiosos. El apoyo de las TIC en el quehacer diario de la persona mayor con o sin dependencia, que vive con su cuidador principal en su hogar, supone un alivio para éste al apoyarlo en las tareas de supervisión, reduciendo la sobrecarga que pueda manifestar. Señalar además que las TIC, desde un criterio económico, tienen habitualmente un coste menor que los recursos asistenciales, lo cual facilitaría a este colectivo, con bajos ingresos económicos, acceder a las mismas, y alcanzar estándares de calidad de la asistencia médica tradicional en el propio domicilio (Lorenzo & Maseda, 2009). Debido a los cambios físicos, cognitivos y sociales producidos durante el envejecimiento, hay determinados factores que hacen que las personas mayores deban utilizar los ordenadores de una forma activa. Las personas con problemas cognitivos exigen una atención especial, que incluye la supervisión directa diurna y nocturna (muchas veces durante 24 horas al día). Cuando la tecnología (estudio multidisciplinar de diseño e ingeniería) se une a la gerontología (estudio interdisciplinar del envejecimiento) surge la disciplina denominada como “gerontecnología”. El término gerontecnología fue introducido por Graafmans para definir dicha unión entre la gerontología y la tecnología. El objetivo de la gerontecnología es el usar la tecnología para prevenir, retrasar o compensar el declive físico, cognitivo y perceptivo vinculado al envejecimiento (Lorenzo & Maseda, 2009). Como señalan Millán-Calenti et al. (2011) el colectivo actual de personas mayores de 65 años presenta una serie de inconvenientes, o reticencias, a la hora de emplear las TIC. Por ello, su implementación en los hogares de personas mayores se muestra más complicada. Para la familiarización con las TIC es imprescindible establecer políticas de difusión entre este colectivo, que sin duda se beneficiará de ellas. En la actualidad existen muchos dispositivos que de alguna manera integran el concepto de smart-home (hogar inteligente), la mayor parte de ellos basados en la domótica; pero también el campo de la telemedicina ha desarrollado productos que permiten monitorizar a las personas a distancia, como pueden ser el registro de las constantes vitales, parámetros funcionales, establecer consultas por videoconferencia o recordar el tomar la medicación, entre otros muchos. Las TIC permitirán mejorar la coordinación socio-sanitaria y disminuir los costes de atención, incrementando a su vez la eficacia y eficiencia en la atención domiciliaria (Millán-Calenti et al., 2011). Nace así la Atención Gerontológica a Domicilio (AGAD), basada en las TIC. 96 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) En base a esta necesidad se crea el sistema patentado Telegerontologia®, un servicio de apoyo a domicilio basado en las TI que incluye los siguientes servicios (Millán-Calenti et al., 2009): Contenidos estáticos (temas desarrollados por expertos y referidos al campo socio-sanitario); Dispositivo de recogida online de parámetros biomédicos; Sistema de Videoconferencia (Usuario-Profesional, Usuario-Atención Primaria Social; Usuario-Familiares o allegados); Telecognitio® (programa de entrenamiento de las funciones mentales en áreas como la memoria, la atención y la concentración, entre otras); Videos didácticos (elaborados por profesionales y en relación con las diferentes situaciones que se pueden dar en el cuidado de las personas con dependencia); Telealarma (pulsera dotada de un pulsador). Telecognitio® es una herramienta de gran utilidad ya que en los últimos años ha surgido un enorme interés por la aplicación de las nuevas tecnologías de la información como instrumentos para el entrenamiento cognitivo, apareciendo en el mercado dispositivos y programas interactivos computarizados específicamente dirigidos a tal fin. El GIG es creador de uno de estos programas de entrenamiento cognitivo dirigido específicamente a las personas mayores con y sin deterioro cognitivo (Telecognitio®). El interés en este tipo de programas parte de la base científica de que si el cerebro no se ejercita pierde neuronas y conexiones, así como capacidades y flexibilidad para reaccionar de forma adecuada a su entorno (idea de neuroplasticidad cerebral, Castaño, 2002; Zamarrón et al., 2008). En este sentido, este tipo de programas ha demostrado reducir la progresión del declive a nivel cognitivo (Gatz et al., 1998; Sitzer et al., 2006; Tárraga et al., 2006) y mejorar el estado afectivo y la percepción de la calidad de vida de los pacientes y de sus familiares (Woods et al., 2006). Sin embargo, los efectos beneficiosos de los programas de entrenamiento han sido cuestionados en algunos casos (Baldelli et al., 1993; Papp et al., 2009), o han sido muy débiles en las fases leves de la demencia (Clare et al., 2003). Se ha argumentado, además, que estos programas limitan sus beneficios a áreas cognitivas específicas (Hofmann et al., 1996), con la consiguiente falta de generalización a otras áreas cognitivas. Algunos estudios han demostrado que los programas de estimulación cognitiva computarizados basados en las TICs, resultan ser más efectivos que los programas de entrenamiento cognitivo más convencionales (papel y lápiz) en pacientes con demencia tipo Alzheimer, de modo que los pacientes estimulados manifiestan una reducción significativa del declive cognitivo y de la sintomatología depresiva en relación al grupo que recibe una estimulación tradicional (Fernández-Calvo et al., 2011). Además, otros estudios han demostrado que la mejoría en las habilidades cognitivas entrenadas perdura más en el tiempo que el propio entrenamiento (Smith et al., 2009). 97 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Nuestra hipótesis para trabajar en esta línea de investigación por lo tanto, se justifica a partir de dos premisas principales: 1. La certeza de que la aplicación de las TIC, como herramienta, contribuye a una mayor eficiencia de la gestión, disminuyendo los costes de los servicios y posibilitando la difusión de los mismos a un mayor número de beneficiarios. 2. La coordinación e integración de los diversos servicios que se prestan en el contexto de la dependencia en los domicilios (SAD, teleasistencia, comidas a domicilio, pertenencias a grupos sociales gestionados por voluntariado, etc.) es esencial para la calidad y la eficacia de la atención. En este sentido, las TIC representan una herramienta de gran importancia para la integración de estos servicios especializados a través de plataformas basadas en las nuevas tecnologías. LC2.- Patologías neurodegenerativas: Demencias y Enfermedad de Alzheimer Las consideraciones y problemas u oportunidades de investigación reflejadas en el Libro Blanco del Envejecimiento Activo (2010), documento técnico de trabajo cuyo fin es diagnosticar la situación real de las personas mayores de nuestro país. A partir de él, se podrán implementar políticas y dirigir acciones para organizar el espacio político, social, económico y cultural aprovechando el caudal de experiencia, buen hacer e ilusión que portan las personas mayores. La reflexión realizada por el Grupo de Investigación en Gerontología después de haberlo consultado, es la necesidad del conocimiento de la población mayor más allá de su situación general, profundizando en una valoración integral (Millán Calenti, 2011) que haga conocer la realidad del colectivo de personas mayores, desde la perspectiva de género, y considerando aspectos fundamentales como su estado funcional, psicológico y social, entre otros, para promover el envejecimiento activo de este grupo etario de la población. Tal y como se define en dicho documento, el individuo llega a un cierto estado en la vejez cuya calidad se describe por medio de cuatro ámbitos multidimensionales: una buena salud y forma física, un óptimo funcionamiento cognitivo, equilibrio emocional-motivacional y un buen nivel de participación social. El envejecimiento de la población condiciona que la prevalencia de enfermedades ligadas a la edad también se eleve, de entre ellas, las demencias constituyen un grupo de especial importancia debido a su naturaleza incapacitante y a la ausencia de tratamientos curativos. Se 98 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) estima que a partir de los 60 años de edad, las cifras de prevalencia de demencia se duplican aproximadamente cada 5 años (Jorm et al., 1987). En la actualidad la principal causa de demencia es la enfermedad de Alzheimer (EA). Se trata de un trastorno crónico, progresivo, neurodegenerativo que conduce a deterioro de la memoria y la función cognitiva e incrementa la dependencia del paciente en los miembros de su familia y en los proveedores de cuidados a medida que aumenta el deterioro (Bergvall et al., 2011). El principal escollo que se debe salvar es la definición de los «casos». Aunque existe un consenso generalizado entre los clínicos en la definición de demencia (American Psychiatric Association, 1994 & ICD-10 de la Organización Mundial de la Salud, 1992), donde sí existen serias discrepancias es en la categorización de los diferentes subtipos de demencia (Vilalta, 1995). Para evitar controversias, diversos grupos internacionales están trabajando en la elaboración de criterios diagnósticos para los distintos tipos de demencia. Se han realizado estudios internacionales cuyo fin es avanzar en el conocimiento de la epidemiología de la demencia. Entre ellos, merece especial mención el grupo EURODEM, European Community Concerted Action Epidemiology and Prevention of Dementia, que ha llevado a cabo el análisis de diversos estudios de prevalencia de demencia realizados en Europa (Launer et al., 1999), así como el de múltiples estudios internacionales sobre posibles factores de riesgo para la enfermedad de Alzheimer (Jagger et al., 2000; Lobo et al., 2000). Si bien en los numerosos estudios realizados es consistente el hallazgo de un aumento de la prevalencia de demencia con la edad, las cifras que arrojan son muy dispares. Ello es achacado, fundamentalmente, a diferencias metodológicas (Rockwood & Stadnyk, 1994). Los estudios epidemiológicos sobre demencias presentan una especial problemática en su diseño. Por otra parte cobra especial relevancia en la línea de investigación propuesta, la presencia de facultativos especialistas en neurología en el propio diagnóstico de la enfermedad a diferencia de otros estudios que utilizan el programa AGECAT (algoritmo computerizado) (McKeith et al., 1996) para el diagnóstico de la muestra ya que sólo un diagnóstico emitido por un neurólogo facultativo a través de un criterio clínico reconocido es válido a la hora de poder identificar la enfermedad. En España, se calcula que en la población mayor de 60 años, el número de dementes, respecto a la población de 1980, aumentará en un 100% para el año 2025 (Jorm et al., 1988). Así pues, en un futuro inmediato, el problema de los enfermos dementes puede rebasar los ámbitos sanitarios, determinando importantes implicaciones desde los puntos de vista social y 99 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) económico. Según el estudio RESYDEM (López et al., 2009) la prevalencia global de demencia hallada en personas mayores institucionalizadas fue del 61,7%. Galicia presenta una estructura poblacional claramente envejecida, principal factor de riesgo en la enfermedad; según datos del Instituto Galego de Estadística, Galicia presenta un 21,5% de mayores de 65 años esto unido a otros factores de riesgo relacionados con la enfermedad que confluyen en nuestra comunidad autónoma (hipertensión, colesterolemia, nivel cultural, número de mujeres en edad avanzada…) hacen que esta enfermedad presente una especial relevancia. A partir de los datos de EURODEM realizados en Europa (Jagger et al., 2000) y en el que participó España, se estima que la prevalencia en Galicia sería de más de 50000 pacientes. Haciendo una extrapolación de los datos EURODEM más de 25000 personas padecen Alzheimer en Galicia. No existen estudios epidemiológicos publicados en la literatura internacional acerca de las demencias en Galicia. Los datos provienen en su mayoría de los informes de alta de los Hospitales del Servicio Galego de Saúde. Ello implica con toda probabilidad tener datos sólo de la punta del iceberg (no todos los pacientes con demencia ingresan ni todos los informes recogen diagnósticos secundarios si el paciente ingresó por otro motivo). Conocer la incidencia y prevalencia reales en nuestro medio, la comunidad autónoma de Galicia, nos permitirá dimensionar adecuadamente el problema, prepararnos para el aumento de casos, la dependencia que generarán y poder disponer de una base de datos que haga que cualquier medio diagnóstico o terapéutico pueda administrarse de modo precoz cuando pueda ser todavía eficaz. LC3.- Dependencia y personas mayores Según los últimos datos provisionales del Instituto Nacional de Estadística (explotación a 1 de enero de 2011), en España, la situación de dependencia afecta al 32,2%, y al 63,6% si nos referimos a aquéllos de 85 y más años. Debido a la limitación de los servicios socio-sanitarios formales ante la demanda de la dependencia, el IMSERSO (2005), señala que en España es imprescindible el colectivo de cuidadores informales (97,5% suelen ser familiares). En este contexto no es sorprendente que la situación de los cuidadores informales se haya considerado como estresante y las investigaciones han podido documentar la asociación entre cuidar a una persona con demencia y el incremento de la prevalencia de problemas mentales y de salud física (Baumgarten et al., 1992; Russo et al., 1995). 100 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Por ello, el alcance de cómo el proceso de proporcionar cuidados a un familiar con demencia afecta a la salud física y mental de los cuidadores ha recibido gran atención en la literatura. Esta cuestión tiene grandes implicaciones políticas, ya que la mala salud puede comprometer la habilidad de los miembros de la familia para continuar proporcionando cuidados (Schulz & Quittner, 1998). Así algunos estudios han encontrado que el estado de salud del cuidador era uno de los más fuertes predictores de institucionalización (Lieberman & Kramer, 1991). En base a esto cabe citar que en los últimos 20 años se han llevado a cabo numerosos trabajos centrados en los cuidadores de enfermos de Alzheimer y en las consecuencias negativas derivadas del cuidado. Así, se han estudiado diferentes variables con el objetivo de delimitar cuáles guardan una mayor relación con el malestar del cuidador y cuáles pueden predecirlo con mayor precisión (Muela et al., 1992). La depresión es uno de los problemas más comunes en los cuidadores de personas con demencia (Joling et al., 2012a), además de que el 25% de los cuidadores reportan signos clínicos de ansiedad (Joling et al., 2012b). Otra variable de gran importancia estudiada desde principios de los 80 es la carga del cuidador, es decir la valoración o interpretación que hace el cuidador de los estresores derivados del cuidado. Cuando se produce una respuesta inadecuada a este estrés emocional crónico, acompañada de agotamiento físico y/o psicológico aparece el denominado, síndrome del cuidador quemado que también ha sido ampliamente descrito en cuidadores de enfermos de Alzheimer. En definitiva, todas estas variables pueden ver modulada su influencia por las capacidades y habilidades de las que disponga el individuo para enfrentarse a ellas. Sin embargo, hay que destacar que uno de los cambios más importantes que han tenido lugar en estos diez años en relación al apoyo informal en España, es que los cuidadores cuentan con más apoyo moral e instrumental, lo que reduce las consecuencias negativas sobre su vida cotidiana y aumenta su satisfacción con la prestación de ayuda. Es necesario señalar que la actuación de los cuidadores informales tiene importantes implicaciones en la política sociosanitaria, ya que el apoyo formal solo cubre una mínima parte de las ayudas que necesita el mayor dependiente. Se reduce, por lo tanto, la utilización de recursos asistenciales formales, disminuyendo así el gasto público (Clark & King, 2003). Por último, en el campo de la dependencia, señalar la importancia de llevar a cabo programas educativos de promoción de la salud y el envejecimiento activo, principalmente a través de nuevos métodos de promoción, como son las relaciones intergeneracionales, mayores- 101 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) jóvenes. 2012 es el Año Europeo del Envejecimiento Activo y de la Solidaridad Intergeneracional. Una ocasión para todos de reflexionar sobre el hecho de que los europeos viven ahora más y con más salud que nunca y de asumir las oportunidades que eso representa. El Año Europeo 2012 abarca tres dimensiones del envejecimiento activo: Envejecimiento activo en el empleo; Participación en la sociedad; y Autonomía personal. Desde el GIG se proponen actividades de colaboración intergeneracional con el fin de promover el envejecimiento activo y saludable. NL 1.- Estimulación multi-sensorial a través de un espacio Snoezelen® Además de deterioro cognitivo, los pacientes con demencia en un porcentaje importante van a presentan síntomas conductuales y psicológicos (BPS) (Wetzels et al., 2010), en donde los tratamientos farmacológicos no se han mostrado, hasta ahora, muy eficaces (Poop & Arlt, 2011). Por este motivo, en las últimas décadas se han desarrollado diferentes técnicas no farmacológicas que tienen como objetivo principal mejorar el estado de salud y, consecuentemente, la calidad de vida de los pacientes con demencia (Vernooij-Dassen et al., 2010). Una de estas técnicas sin duda novedosa es el Snoezelen®, un tipo de estimulación multisensorial que se desarrolló en Holanda en la década de los 70 como una intervención dirigida a personas con dificultades en el aprendizaje. El término “Snoezelen” es un neologismo que deriva de la contracción de dos palabras holandesas equivalentes a "sniff" y "doze". El Snoezelen® suele llevarse a cabo en un espacio específicamente diseñado, denominado sala snoezelen o sala de estimulación multisensorial (MSSR). La MSSR está dirigida a estimular los 5 sentidos con diferentes elementos: cables de fibra óptica, aromaterapia, sonidos, columnas de agua de diferentes colores, balones de diferente textura táctil, proyecciones… Kovach y Magliocco (1998) propusieron el modelo de “sensoriastasis” que afirma que las personas mayores con demencia sufren malestar intrapsíquico debido a los desequilibrios en el equilibrio entre la actividad estimulante sensorial y la actividad relajante sensorial. Las consecuencias de este malestar incluirían el comportamiento agitado y un declive episódico o prematuro en el funcionamiento instrumental y social. Según este modelo las intervenciones con personas con demencia han de facilitar la “sensoriastasis” óptima; es decir, conseguir un 102 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) equilibrio entre la actividad estimulante sensorial y la actividad tranquilizante sensorial. En este sentido el uso de MSSR constituiría una intervención adecuada ya que proporciona un ambiente entretenido, libre de estrés, que permitiría tanto la estimulación como la relajación. Se estimulan los sentidos primarios mediante experiencias sensoriales agradables sin la necesidad de actividad intelectual (Burns et al., 2000). Para ello se utilizan estímulos no secuenciales y sin patrón, experimentados momento tras momento sin depender de la memoria a corto plazo para relacionarlos con los eventos anteriores (Baker et al., 2001). Debido a que no requiere de las capacidades cognitivas, es una de las pocas intervenciones que resultan adecuadas para las personas con demencia severa o muy severa, en donde las posibilidades de comunicación verbal están muy limitadas (Finnema et al., 2000). En los últimos años el uso de MSSR en el campo de la demencia ha sido objeto de un rápido desarrollo. Sin embargo, la eficacia científica de este tipo de intervención en este campo es todavía relativamente escasa. Se ha observado que puede ser un tratamiento eficaz en la reducción de algunos síntomas neuropsiquiátricos como la apatía o la agitación, pero en general los efectos son modestos y no se mantienen a largo plazo (Padilla, 2011). La utilización de la MSSR mejora el comportamiento de los pacientes con demencia durante y tras finalizar las sesiones (Baillon et al., 2004; Cornell, 2004), disminuyendo además la apatía y la agitación (Staal et al., 2007). La estimulación multisensorial a través de MSSR ha demostrado tener efectos positivos inmediatos sobre el comportamiento y sobre el estado de ánimo de las personas con demencia. Sin embargo, no existen datos concluyentes sobre su eficacia a largo plazo o sobre la generalización de los resultados a otros entornos. La evidencia sobre los efectos sobre la comunicación e interacción social, el estado cognitivo y el estado funcional es todavía muy escasa. Son necesarios estudios de mayor calidad metodológica que aclaren la efectividad a largo plazo en pacientes en diferentes etapas de la demencia. En todo caso, esta línea de investigación abre un nuevo campo de intervención no farmacológica en las personas con demencia que sin duda puede dar sus frutos en un futuro inmediato una vez que los procedimientos para la intervención se hayan establecido más científicamente. NL 2.- Correlatos bio-psico-fisiológicos de los procesos cognitivos superiores a) Biomarcadores en sujetos con alteración cognitiva: neuroimagen y líquido cefalorraquídeo (LCR) 103 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) La enfermedad de Alzheimer (EA) está considerada como la causa más frecuente de demencia neurodegenerativa en los países desarrollados y su prevalencia se incrementa con la edad. El diagnóstico actual de la EA es un diagnóstico clínico-patológico, pues se basa en la aplicación de criterios clínicos, validados internacionalmente, requiriendo el diagnóstico definitivo el estudio anatomo-patológico del cerebro. A su vez, estos criterios requieren que el paciente se encuentre en un estado de demencia, lo que implica que cuando se realiza el diagnóstico el daño patológico subyacente es muy extenso. Aunque en los últimos años se han desarrollado tratamientos sintomáticos, es necesario realizar un diagnóstico precoz de la enfermedad para, por una parte, iniciar el tratamiento en una fase leve y por otra poder llevar a cabo, en esas fases, ensayos clínicos con nuevos fármacos que modifiquen el curso evolutivo de la misma. Conforme menor es la sintomatología más complicado es realizar el diagnóstico y para obtener una adecuada sensibilidad y especificidad, el diagnóstico debe tener el soporte de marcadores biológicos (biomarcadores) de la enfermedad. En este sentido, el hecho de que varios biomarcadores de la EA hayan mostrado una adecuada sensibilidad y especificidad para detectar la anatomíapatológica de la enfermedad subyacente ha permitido cambiar el modelo diagnóstico, pasando de un paradigma clínico-patológico a uno clínico-biológico. Un biomarcador (marcador biológico) es una característica biológica medible y que evalúa objetivamente un proceso fisiológico, patológico o la respuesta farmacológica a una intervención terapéutica. Recientemente se han caracterizado los biomarcadores relacionados con la EA y se han conceptualizado en biomarcadores fisiopatológicos o topográficos y estructurales. Los biomarcadores fisiopatológicos incluyen aquellos que miden procesos relacionados con la fisiopatología de la enfermedad como son aquellos indicativos de amiloidosis (niveles disminuidos de Aß1-42 en el LCR y el incremento de la captación del trazador de amiloide en PET), o la elevación de tau y p-tau en el LCR, aunque la elevación de tau no es específico de la EA, siendo un biomarcador de daño neuronal. Los biomarcadores topográficos miden cambios estructurales que no necesariamente son específicos de la EA. Entre estos se incluyen el decremento de la captación de la fluorodeoxiglucosa 18F (FDG) mediante PET y las alteraciones detectables mediante RM estructural. En este sentido el hipometabolismo de áreas temporo-parietales detectable con PET-FDG se ha relacionado con una disrupción sináptica en estas áreas; mientras que la atrofia de regiones temporales 104 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) mediales, paralímbicas y temporo-parietales, medidas con RM, se ha propuesto como biomarcador más tardío relacionado con la neurodegeneración de la EA. En nuestra área sanitaria, disponemos de los medios técnicos para realizar determinaciones de biomarcadores en muestras biológicas (principalmente sangre y LCR) teniendo acceso a determinar las concentraciones del péptido beta-amiloide de 42 aminoácidos (BA42), la concentración total de proteína tau (TT) y la concentración de proteína tau fosforilada en el aminoácido 181 (pT). Estos 3 biomarcadores han mostrado resultados muy prometedores no solo en la correlación con el diagnóstico clínico actual de la EA como en la capacidad para demostrar la presencia de depósitos anormales encefálicos en sujetos sin criterios clínicos de demencia. Aún así, estas técnicas no presentan, por si solas, una sensibilidad y especificidad tan elevadas como para considerarlas diagnósticas y deben por tanto emplearse en conjunto con la valoración clínica y la evaluación cognitiva de los sujetos. La punción lumbar (PL) es un procedimiento invasivo rutinario en Neurología ya que permite acceso al LCR producido por el sistema nervioso central y en contacto con el mismo. Debido a la existencia de la barrera hematoencefálica (BHE), las concentraciones y características de las proteínas del LCR son distintas a las del plasma. El LCR es más susceptible de demostrar cambios en enfermedades propias del SNC, como lo son la mayoría de las enfermedades neurodegenerativas. El estudio del LCR forma parte de la evaluación de alteraciones cognitivas, dentro del diagnóstico diferencial con procesos inflamatorios o autoinmunes que pueden confundirse clínicamente con las enfermedades neurodegenerativas. Por ello, en casos seleccionados, cuyo diagnóstico clínico no es preciso, se realizan determinaciones en LCR para valorar actividad inflamatoria u otros procesos secundarios. Se aprovecharía este procedimiento para obtener unos 7 mililitros más de líquido que se utilizaría para determinar biomarcadores. El LCR tiene una velocidad de reposición que se calcula en 20 mililitros por hora, por lo que este añadido no supondría riesgo añadido al paciente. La punción lumbar, puede realizarse en nuestro Hospital de modo ambulatorio y se realiza por personal médico con ayuda de un ayudante técnico sanitario. Las complicaciones graves de esta técnica son muy raras. La complicación más frecuente es la denominada cefalea post-punción, que ocurre con una frecuencia aproximada del 1-2 por cada 100 punciones. Suele ser transitoria y desaparecer en 7-10 días. b) Evaluación integral del procesamiento cognitivo mediante potenciales evocados 105 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Se analizará el procesamiento cognitivo de las personas con demencia mediante la utilización combinada de medidas conductuales y neuropsicológicas estandarizadas con técnicas de registro psicofisiológico de la actividad eléctrica cerebral mediante Potenciales Evocados (ERPs), lo que permitiría una evaluación integral del procesamiento cognitivo y de su curso temporal Se denomina ERP a la actividad eléctrica que se produce en el cerebro en respuesta a una estimulación sensorial concreta o en anticipación de una actividad motora (Carretié & Iglesias, 1992). Su interés para la investigación en psicología deriva de su relación con las funciones cognitivas humanas complejas (atención, memoria, lenguaje, pensamiento...). El registro de la actividad eléctrica cerebral mediante ERPs permite determinar los mecanismos cerebrales que subyacen a diferentes funciones psicológicas y/o analizar cómo éstos son modulados por intervenciones terapéuticas o educativas. Los distintos componentes de los ERPs constituyen indicadores de los aspectos temporales y mecanismos neurales implicados en los procesos cognitivos. En concreto, la técnica de los ERPs, por su elevada resolución temporal (del orden del milisegundo), permite registrar en tiempo real la actividad cerebral contingente a diferentes etapas del procesamiento cognitivo de la información (Hillyard & Kutas, 1983). Específicamente, los componentes P1 y N1 representan procesos tempranos de orientación visoespacial (Hillyard et al., 1995; Hillyard & Anllo-Vento, 1998), mientras que los componentes P2, N2 y P3 reflejan un nivel de procesamiento más tardío, más controlado o elaborado. La utilización combinada de medidas conductuales y neuropsicológicas estandarizadas con las técnicas de registro psicofisiológico de la actividad cerebral permitiría una evaluación integral y más completa del procesamiento cognitivo. c) Minería de datos y análisis de señales La minería de datos (Tan 2006; Witten 2011) se define como la extracción de patrones en grandes conjuntos de datos, combinando métodos tanto estadísticos como de inteligencia artificial con la gestión de las bases de datos. En los últimos años, los adelantos en la recopilación de datos han permitido a los científicos almacenar una gran cantidad de estos. Sin embargo, las técnicas tradicionales de análisis, en general, tienen dificultades a la hora de tratar con este incremento en el volumen de datos, por lo que nuevas aproximaciones, como la minería de datos, han tenido mayor auge. Esto es especialmente relevante en campos biomédicos, ya que con cada estudio se recogen gran cantidad de variables que necesitan ser analizadas. Este tipo de técnicas han estado en auge durante los últimos años (Frank et al., 106 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 2004; Larrañaga et al., 2006; Jensen & Bateman, 2011; Tarca et al., 2007), en especial en su aplicación para tareas de clasificación y predicción. Por otra parte, el análisis y la clasificación de señales es un tema de investigación que ha atraído mucho trabajo desde su origen, dada la importancia de su aplicación práctica en la práctica totalidad de los entornos, puesto que en ellos se producen eventos temporales que desembocan en la grabación de señales. En especial, el procesado de señales de EEG es un tema que ha tenido mucho impacto desde sus orígenes y, por lo tanto, está muy documentado (Mohseni et al., 2006). Por todo esto, en este proyecto de colaboración se propone el uso de técnicas de computación evolutiva (CE) para el análisis y clasificación de señales, además de para realizar minería de datos. Este hecho se ve justificado por los buenos resultados obtenidos en trabajos previos utilizando esta técnica (Bot & Langdon, 2000; Dorado et al., 2003; Espejo et al., 2010; Rivero et al., 2005). La CE es una rama de la Inteligencia Artificial que, inspirándose en los mecanismos de la evolución biológica, intenta resolver problemas de optimización combinatoria. De una manera general, la CE toma como base las ideas de la evolución propuestas por Darwin y Wallace y los descubrimientos realizados por Gregor Mendel en el campo de la genética, y, utilizando el principio de Selección Natural, realiza una evolución simulada de una población de soluciones en la que, mediante la aplicación de distintos operadores genéticos (selección, cruce, mutación), se espera llegar a una solución satisfactoria al problema dentro de la población. Una de las principales técnicas de la CE son los Algoritmos Genéticos (AA.GG.) (Holland 1975), con una codificación en forma de cadenas de bits o números reales, que fueron la base para el surgimiento posterior de la Programación Genética (PG) (Koza 1992), con una codificación más compleja, en forma de árbol, que permite representar estructuras más complejas y resolver problemas más complicados. NL 3.- Posturografía computarizada: mejora del equilibrio y prevención de caídas Los datos hablan por sí solos, aproximadamente un 30% de los mayores tienen una caída al año (Gill et al., 2005) y dicha incidencia es un 50% más alta en las mujeres mayores de 85. En España, el grupo de estudio de Salvá muestra que hasta el 25,1% de los hombres y el 37% de las mujeres en edad geriátrica que viven en comunidad presentan una caída al año, mientras que el 3,8% de los hombres y el 10,0% de las mujeres sufren caídas más de una vez al año (Salvá et al., 2004). Las caídas a menudo producen heridas, que desencadenan en la hospitalización, institucionalización o mortalidad (Kannus et al., 2005). Las personas 107 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) institucionalizadas tienen alto riesgo de caer, 3 veces más que en la comunidad (Luukinen et al., 1995). Es importante señalar que las consecuencias vinculadas al envejecimiento incrementan progresivamente el número de personas institucionalizadas y las caídas son una de las principales razones de esta institucionalización (Lord 1994), siendo el deterioro funcional motor y la demencia, dos de las condiciones más comunes de la institucionalización (Devroey et al., 2001), ya que el apoyo y cuidado es insuficiente en personas que han caído o tienen riesgo de caída y viven solas, necesitando cuidados específicos y políticas preventivas de caídas para su bienestar. Nos basamos además, en las consideraciones y problemas u oportunidades de investigación reflejadas en el Libro Blanco del Envejecimiento Activo (2010), documento técnico de trabajo cuyo fin es diagnosticar la situación real de las personas mayores de nuestro país. Las caídas están asociadas de forma significativa con un incremento en la mortalidad de las personas mayores (Spaniolas et al., 2010), siendo un factor significativo del incremento tanto de ésta como de la morbilidad (Rubenstein 2006). Se ha demostrado la eficacia de los programas de intervención de caídas en su prevención y en las secuelas relacionadas con las mismas (Province et al., 1995; Day et al., 2002; Robertson et al., 2002; Gillespie et al., 2009). Un ejemplo de dicho programa es el NFPP, consistente en una serie de obstáculos, caminata y entrenamiento en técnicas de caída, que aplicado durante 10 sesiones en 5 semanas redujo un 46% la tasa de caída en personas mayores (Weerdesteyn et al., 2006). Para aplicar programas de prevención adecuados se requiere la identificación de factores de riesgo tales como la función física, el estado cognitivo o la conducta (Whitney et al., 2012), asegurando la detección precoz de aquellas personas mayores en riesgo de caer y/o con secuelas relacionadas con las caídas para proporcionar una prevención eficiente (American Geriatrics Society, British Geriatrics Society, and American Academy of Orthopaedic Surgeons Panel on Falls Prevention 2001; INPES 2005). En la literatura existen un amplio número de herramientas de testeo del riesgo a caer (Cwikel et al., 1998; Tromp et al., 2001; Nandy et al., 2004; Pluijm et al., 2006; Tiedemann et al., 2006; Russell et al., 2009; Woo et al., 2009). Sin embargo, la mayoría de dichos instrumentos no se incluyen como valoraciones rutinarias por los profesionales de la salud. El tiempo de administración, la necesidad de equipamiento, la falta de validación o la inestabilidad de la herramienta según el usuario favorecen su no utilización. Existen pocas herramientas que con una puntuación clínica simple reflejen el efecto acumulativo de factores de riesgo (Nandy et al., 2004; Pluijm et al., 2006; Russell et al., 2009; Woo et al., 2009). Scott et al., (2007) en una revisión sistemática de artículos publicados sobre la validez y fiabilidad de herramientas de valoración de factores de riesgo de caídas en 108 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) personas mayores, concluye que no es posible recomendar una herramienta única para implementar en este colectivo, se requieren de nuevas herramientas de apoyo en la valoración. Por ello, la utilización de una herramienta de valoración y entrenamiento objetivo como es la plataforma Balance Master de Neurocom@ puede suponer una técnica de ayuda en la identificación de sujetos con riesgo (Lázaro et al., 2005; Lázaro-del Nogal et al., 2008). Señalar por último, otra consideración importante a la hora de identificar los factores de riesgo que se tendrán en cuenta en la línea de investigación presentada, la realización de tareas duales (como hablar o contar) mientras se camina, hechos que incrementan todavía más el riesgo de caer (Zijlstra et al., 2008). Hollman et al. (2007) demostraron que durante la realización de tareas duales se reduce la velocidad al andar y se incrementa la variabilidad paso a paso, incrementando el riesgo a caer y variando los parámetros de marcha y equilibrio. 4. Metodología de trabajo Previo al comienzo de cualquier investigación se someterá el protocolo al Comité Ético de la Universidad de A Coruña para la obtención del informe favorable necesario para asegurar que se respetan los derechos de los participantes, así como para el visto bueno del consentimiento informado que deberán firmar para su participación. Todos los registros y datos personales de los usuarios participantes se realizarán de forma anónima, mediante códigos identificativos, a fin de salvaguardar la confidencialidad de los mismos según lo establecido en la Ley Orgánica 15/1999, de 13 de diciembre, de Protección de Datos de Carácter Personal, y en el Real Decreto 994/1999, de 11 de junio, por el que se aprueba el Reglamento de medidas de seguridad de los ficheros automatizados que contengan datos de carácter personal. Líneas de investigación en curso (LC): LC 1.- Aplicación de las TIC en el entorno de las personas mayores Muestra: El dispositivo de Telegerontología® se despliega en 8 Centros Cívicos pertenecientes al Concello de A Coruña, así como en domicilios de personas mayores. Criterios de inclusión: Tener 50 o más años; Ausencia de diagnóstico de demencia; Ausencia de trastornos de conducta graves que interfieran en el manejo de la aplicación; Problemas osteoarticulares graves que interfieran en el manejo del ratón; Deficiencia visuales severas (la pérdida completa de audición no es criterio de exclusión); No pueden ser iletrados (deben saber leer y 109 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) escribir). Las actividades se dirigen a personas mayores sin problemas de memoria, con pérdida de memoria asociada a la edad (PMAE) o con deterioro cognitivo leve (DCL). Implementación: Se implementarán módulos del dispositivo, principalmente aquellos referidos a la estimulación cognitiva, medición de parámetros biomédicos, agenda y videoconferencia. En relación con la actividad de estimulación cognitiva, se hace utilizando el programa propio Telecognitio®, incluido entre las funcionalidades de Telegerontología®, un programa ejecutado de manera online a través del ordenador, es un programa de intervención para la prevención del deterioro cognitivo, por medio de la realización de actividades que trabajan diferentes áreas cognoscitivas como son la memoria, la atención, el lenguaje, el cálculo, la concentración, la percepción y las praxias. Se implementan continuamente generadores de actividades adaptadas a cada una de esas áreas, asegurando una disponibilidad continua de la variabilidad de actividades a realizar. Es un sistema desarrollado en base a las necesidades físicas de las personas mayores, con un sistema de uso adaptado e intuitivo. Es, además, un servicio personalizado de intervención y evaluación, ya que todos los datos obtenidos se gestionan por medio de profesionales. Valoración: Se valoran los efectos generados por la intervención para validar su eficacia. Valoración del seguimiento y eficacia de las terapias grupales Valoración cognitiva pre- y post-intervención con la aplicación Telecognitio: test MMSE (Blesa et al., 2001); valoración de la ansiedad y la depresión (escala de Goldberg et al., 1988; Montón et al., 1993); valoración de la actividad funcional (Louis et al., 2010; Pfeffer et al., 1982); calidad de vida (cuestionario WHOQOL-BREF en español, LucasCarrasco, 1999; Skevington et al., 2004; WHOQOL Group, 1998) y satisfacción del usuario con la aplicación (Chin et al., 1988) LC2.- Patologías neurodegenerativas: Demencias y Enfermedad de Alzheimer Se establece un estudio longitudinal con base poblacional gallega en mayores de 65 años. Se seleccionará una muestra representativa de aquellos pacientes con demencia que asisten al CHUAC, tanto personas institucionalizadas como no institucionalizadas. A todos los sujetos seleccionados se les enviará una carta solicitando su participación a través de consentimiento informado, en qué consiste el estudio y se les facilitará un número de teléfono de contacto para consultar las dudas que puedan tener. Personal entrenado con experiencia sanitaria se desplazará a cada uno de los domicilios previa cita con las personas colaboradoras. 110 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Protocolo: La entrevista (screening) consistirá en evaluar a cada uno de los sujetos mediante dos test: T@M validado en nuestro medio, (Rami et al., 2007), y el test MMSE validado en múltiples ocasiones (Blesa et al., 2001).Se recogerán muestras de saliva para una posible evaluación de los factores de riesgo de tipo genético y se registrará el tratamiento farmacoterapéutico del encuestado. Las entrevistas serán grabadas para su supervisión (control de calidad) y evaluación por personal facultativo especializado en neurología, valorándose también la participación de especialistas en psiquiatría en esta etapa (confirmación diagnóstico). A fin de valorar la incidencia de la enfermedad, aquellos sujetos que durante la FASE I no hayan sido asociados con demencia se les realizará un test con la misma persona un año después de la primera valoración de la muestra. La valoración en esta fase se basará en los siguientes aspectos: 1) información obtenida en la primera fase; 2) historia clínica detallada realizada independientemente de los datos recogidos en el cuestionario; 3) exploración neurológica; 4) entrevista a un informador; incluyendo el test del informador denominado IQCODE (Informant Questionnaire on Cognitive Decline in the Elderly) (Jorm et al., 1988); en este caso utilizaremos una versión abreviada del mismo que ha sido validada en nuestro país (Morales et al., 1992) ;5) escala de Depresión de Hamilton (Hamilton, 1960); 6) realización de tests neuropsicológicos adicionales en los casos en que se considere necesario. En función de los datos obtenidos en dicha valoración se confirmará y ofrecerá o no el diagnóstico sindrómico de demencia según los criterios DSM-IV de la Asociación Americana de Psiquiatría y NINCDS- ADRDA. Los casos catalogados como dementes se tipificarán en cuatro categorías: demencia degenerativa primaria tipo Alzheimer, demencia vascular, demencia mixta (incluye los casos con características mixtas de demencia tipo Alzheimer y demencia vascular), y otras demencias (este apartado abarca las demencias debidas a otras causas y los casos en que la clasificación no es posible). El diagnóstico de demencia degenerativa primaria tipo Alzheimer se realizará en base a los criterios NINCDS-ADRDA. A partir de los datos recogidos en el test se elaboraran unos indicadores de función cognitiva que se utilizaran para determinar la presencia o no de demencia. LC3.- Dependencia y personas mayores Muestra: Cuidadores principales de personas mayores que no reciban remuneración económica por la tarea de cuidado. Se excluyen aquellos que tengan deterioro cognitivo o sean iletrados. 111 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Procedimiento: Estudio transversal descriptivo mediante encuesta (será auto-completada siguiendo las instrucciones proporcionadas por un psicólogo experto en la valoración). Variables: Nivel de sobrecarga percibida por el cuidador [Zarit et al. (1980) en la versión adaptada a la población española, Martín et al. (1996)]; depresión utilizando la versión española (Sanz & Vázquez, 1998) del Inventario de Depresión de Beck (BDI) (Beck et al., 1961); ansiedad utilizando la versión española validada y adaptada (TEA Ediciones, 2008) del StateTrait Anxiety Inventory (STAI) (Spielberger et al., 1970); personalidad- neuroticismo y extroversión utilizando el NEO Five-Factor Inventory (NEO-FFI) (Costa & McCrae, 2008); salud auto-percibida. Nuevas líneas de investigación (NL): NL 1.- Estimulación multi-sensorial a través de un espacio Snoezelen® Sujetos de estudio: La población de estudio será seleccionada en la residencia del Complejo Gerontológico La Milagrosa, situado en A Coruña. El centro integra en sus recursos asistenciales una residencia y un centro de día. Dicho Complejo es gestionado por la Asociación Provincial de Pensionistas y Jubilados (UDP) de A Coruña, entidad que tiene firmado un convenio de colaboración con la Universidad de A Coruña (entidad solicitante) para la realización de tareas de investigación dirigidas a la mejora de la calidad de vida de las personas mayores. Este Complejo es un centro de referencia en la atención y cuidado a personas mayores con deterioro cognitivo, principalmente demencia y/o Alzheimer. En la actualidad, el número de plazas y posibles usuarios de la residencia es de 64. El perfil del usuario de este centro es una persona con dependencia, por patologías con consecuencias en general de índole física (artrosis, artritis, accidente cerebrovascular) o psíquica (demencias). Criterio de inclusión: diagnóstico de demencia. Criterios de exclusión: discapacidad visual, discapacidad auditiva, delirium. Diseño: Se realizará un ensayo controlado aleatorizado longitudinal con el fin de comparar el efecto del Snoezelen con un grupo control. La sala Snoezelen incluirá elementos como cables de fibras ópticas pasivas e interactivas, columnas de burbujas pasivas e interactivas, bola de espejos, cama de agua con vibración, equipos de aromaterapia, panel táctil, reproductor de audio, proyector de imágenes y vídeo, sistema de proyección para suelo interactivo, etc. Las sesiones del grupo control se realizarán en una habitación tranquila y el contenido de las sesiones se escogerá en función de la evaluación del terapeuta sobre las preferencias y 112 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) capacidades del paciente. Las variables no específicas como el ratio terapeuta-paciente 1:1, el número de sesiones, la duración de las sesiones, la frecuencia de las sesiones y la duración de las sesiones se equiparán en el grupo Snoezelen y en el grupo control. La diferencia entre los dos tipos de intervención vendrá determinada por las características que definen al Snoezelen: el enfoque no directivo del terapeuta, la estimulación multisensorial, la presentación de estímulos no secuenciales y sin patrón y la ausencia de demandas cognitivas. Procedimiento: La duración de las sesiones en ambos grupos será de 30 minutos. Se realizarán 2 sesiones a la semana durante 4 meses. Las sesiones las llevará a cabo un psicólogo/a o un terapeuta ocupacional. Un terapeuta llevará a cabo todas las sesiones del grupo Snoezelen y otro terapeuta realizará todas las sesiones del grupo control. Se realizarán dos tipos de evaluaciones: una evaluación a corto plazo para investigar los efectos inmediatos de las sesiones antes, durante y después de cada sesión y una evaluación a largo plazo. Evaluación a corto plazo: Se utilizará un instrumento de evaluación (Interact) elaborado específicamente para registrar el comportamiento y el estado de ánimo durante las sesiones de Snoezelen y las sesiones del grupo control (Baker & Dowling, 1995). El terapeuta completa el Interact inmediatamente después de cada sesión en función del comportamiento del paciente durante las sesiones. Evaluación a largo plazo: En ambos grupos se realizará una evaluación de la conducta, el estado cognitivo, el estado emocional y el estado funcional en cuatro momentos: al comenzar el tratamiento, a la mitad del tratamiento (al finalizar el segundo mes) al finalizar el tratamiento, y un mes después. Se registrarán datos referidos a las variables sociodemográficas de los usuarios: edad, sexo, estado civil y años de escolarización. Los problemas de conducta se valorarán con el Neuropsychiatric Inventory (NPI) (Cummings, 1997), versión española (Boada et al. 2005). Se valorará el nivel de deterioro cognitivo del usuario con el Mini-Mental State Examination (Blesa et al., 2001) y la Escala de deterioro global (GDS) (Reisberg et al., 1988). Para valorar la depresión se utilizará la versión breve de la Geriatric Depression Scale (GDS-SF) (Sheik & Yesavage, 1986), para población española (Martí et al., 2000). La ansiedad se valorará mediante el State Trai Anxiety Inventory (STAI) para población española (Spielberger et al., 1970, 1982). Se valorará la capacidad para realizar las Actividades Básicas da Vida Diaria (ABVD) mediante el Índice de Barthel (Mahoney & Barthel, 1965), validado para España por Baztán et al. (1993). Las actividades instrumentales de la vida diaria (AIVD) se valorarán mediante el Índice de Lawton (Lawton & Brody, 1969). 113 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Los evaluadores estarán enmascarados, no conociendo los objetivos del estudio ni los sujetos que están asignados a cada una de las dos condiciones. NL 2.- Correlatos bio-psico-fisiológicos de los procesos cognitivos superiores (proyecto solicitado) a) Biomarcadores en sujetos con alteración cognitiva: neuroimagen y líquido cefalorraquídeo (LCR) Se establecerá un protocolo común de evaluación clínica con exploración neurológica, exploración neuropsicológica estandarizada y neuroimagen. Se obtendrán muestras de sangre y punción lumbar, previa firma de consentimiento informado estándar para punción lumbar después de valorar ausencia de contraindicación en las pruebas de imagen (se considera ausencia de contraindicación si existe una prueba de neuroimagen (TAC/RM con ausencia de alteración estructural en los 3 meses previos) y analíticas (se considerará ausencia de contraindicación si presenta una hemostasia y recuento plaquetario normales en el mes previo a la punción). Los sujetos serán seguidos periódicamente con valoración de su estado cognitivo y conductual. Se emitirá un informe médico con los resultados de las valoraciones obtenidas, su interpretación y recomendaciones. El resto de procedimientos son considerados como rutina clínica habitual en la valoración de pacientes con deterioro cognitivo de etiología no filiada. Se prevé la inclusión de 50-75 pacientes por año cumpliendo los siguientes criterios de inclusión y exclusión: a) Inclusión: edad 50-80 años; existencia de familiar que pueda proporcionar información sobre el sujeto; aceptación de realización de punción lumbar; quejas subjetivas de memoria o alteraciones conductuales con disfunción disejecutiva, alteración progresiva del lenguaje, deterioro cognitivo ligero o demencia incipiente; valoración clínica sugestiva de la posibilidad de una enfermedad neurodegenerativa responsable de los síntomas del sujeto no identificable con fiabilidad únicamente por criterios clínicos y de neuroimagen. b) Exclusión: depresión grave (puntuación escala Geriatric Depresion Scale > 9/15); historia de ictus, o enfermedad neurológica no degenerativa que explique los síntomas cognitivos del sujeto; ausencia de informador fiable; toma de fármacos que potencialmente puedan afectar las funciones cognitivas en grado tal como para explicar la sintomatología del sujeto; contraindicaciones para realizar punción lumbar (anticoagulantes orales, patología grave lumbar). 114 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Protocolo CLÍNICO: Evaluación clínica con exploración neuropsicológica completa que incluye Mini-Mental (MMSE) T@M, Escala de valoración funcional IDDD (Interview for Deterioration in Daily life in Dementia Deterioration), Escala de depresión geriátrica de Yesavage (Geriatric Depression Scale -GDS-15-), Test de paisajes, Test del reloj (orden verbal), Test de percepción visual (TDP), Test de fluencia verbal, Test del trazo (A y B) y Test de denominación ADAS-Cog. En cada visita se revisará el diagnóstico de forma estandarizada. Muestras: En la visita basal se realizará una punción lumbar en todos los sujetos según un protocolo común (adaptado del protocolo de control de calidad de Innogenetics). Se obtendrán 10 ml que se alicuotarán en tubos de polipropileno y se almacenarán a -80ºC. Se determinarán: Aβ42, tau, fosfotau (ELISA INNOTEST Innogenetics, Gante Bélgica); concentraciones de monoaminas en LCR; celularidad, concentración total de proteínas y glucorraquia. Como medidas de neuroimagen se analizará el grado de atrofia del lóbulo temporal medial, según la escala visual de Scheltens para cada región temporal medial, atrofia cortical focal frontal o temporal, lesiones vasculares con topografía y extensión. SPECT de perfusión cerebral. Patrones de perfusión. b) Evaluación integral del procesamiento cognitivo mediante potenciales evocados Protocolo: Como propuesta inicial del protocolo de investigación, se plantea que a todos los participantes se les administrará una evaluación neuropsicológica inicial de aproximadamente hora y media de duración mediante una batería de instrumentos tradicionales destinados a obtener datos sobre el estado cognitivo general (Mini-Mental State Examination de Blesa et al., 2001; Escala de Deterioro Global, GDS de Reisberg et al., 1998), así como sobre aspectos más específicos relacionados con la capacidad de atención, las capacidades visoconstructivas, la memoria operativa y las funciones ejecutivas. El terapeuta que realice la evaluación será ciego en todo momento a la condición experimental asignada a cada participante, evitando así sesgos en el tratamiento de los resultados. La batería estará compuesta por las pruebas Test del Trazo (TMTA y TMTB), Test de dígitos del WAIS III (Directos en Inversos), Test de fluidez verbal PMR (adaptación española de la prueba FAS). Se incluirá, además, la evaluación de la lateralidad mediante el Test de Lateralidad de Edimburgo de Oldfield. La batería se completará con instrumentos para la evaluación de la calidad de vida y el estado anímico (niveles de ansiedad y depresión) de los participantes que serán seleccionados durante la realización del proyecto en base a su validez y fiabilidad. Comentar que en base al estado del sujeto, la evaluación se podrá dividir en varias sesiones. 115 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Durante esta fase se incluirá también el registro simultáneo de ERPs, mediante el equipo multicanal Brain Vision Recorder durante la ejecución de diferentes tareas cognitivas (se diseñarán tareas cognitivas con diferentes niveles de dificultad mediante el programa de creación y presentación de estímulos Presentation). Cada sesión tendrá una duración aproximada de hora y media. Se analizarán los valores de latencia y amplitud de los ERPs y la distribución pericraneal de las amplitudes registradas mediante técnicas de cartografía cerebral (mapas de voltaje y mapas de densidad de corriente). En esta fase (1,5 horas de valoración neuropsicológica y 1,5 horas de valoración psicofisiológica por usuario) se recogerán datos de los usuarios participantes en el estudio. Material: Para el registro psicofisiológico y análisis de la actividad eléctrica cerebral, se utilizará el sistema Brain Vision de 32 canales que permitirá estudiar, en combinación con técnicas conductuales y neuropsicológicas estandarizadas, el funcionamiento cognitivo (percepción, atención, memoria...) y determinar desde el punto de vista psico-fisiológico la eficacia a largo plazo de posibles programas educativos o de entrenamiento cognitivo computarizado. Se trata de un sistema completamente funcional para la investigación y altamente portátil que permite controlar la adquisición y el análisis de la actividad registrada (es un programa estable que ofrece numerosas posibilidades para las aplicaciones en la investigación como: filtro individual de los canales, medición de impedancias para todos los electrodos, promediado en tiempo real, presentación monitorizada de los datos junto con la información de los triggers y los eventos de la adquisición, entre otras). Pondrá también a la disposición del equipo el programa Presentation de generación y presentación de estímulos cognitivos (ofrece una precisa temporización o perfecta sincronización entre la presentación del estímulo y la salida de la señal de sincronía para el sistema de adquisición de la señal). Variables: Las variables dependientes (VD) medidas serán de tres tipos: conductuales, neuropsicológicas y psicofisiológicas. Las variables conductuales se refieren al tiempo de reacción medio (TR, tiempo que transcurre desde la aparición de un estímulo hasta que el sujeto emite una respuesta) obtenido tanto ante las actividades computarizadas como ante las tareas experimentales. Las variables neuropsicológicas hacen referencia a las puntuaciones directas obtenidas en las pruebas neuropsicológicas administradas, y por último, las variables psicofisiológicas hacen referencia a los parámetros de latencia, amplitud media y distribución pericraneal de los diversos componentes de los ERPs registrados durante la realización de tareas cognitivas (principalmente tareas de atención y memoria). La latencia se refiere al 116 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) tiempo (en milisegundos) en el cual aparece el valor máximo de voltaje del componente desde la presentación del estímulo y se considera un índice psicofisiológico preciso de la velocidad de procesamiento y clasificación de estímulos. La amplitud hace referencia al voltaje (medido en microvoltios) del pico máximo ocurrido en esa latencia. c) Minería de datos y análisis de señales Protocolo: Se tomarán todos los datos de los dos apartados anteriores, realizando un preprocesado para descartar aquellos que sean atípicos. Se implementarán una serie de modelos que permitirán realizar tareas de análisis y clasificación. Estos modelos serán aplicados a dichos datos, refinando los modelos hasta obtener resultados suficientemente satisfactorios. Finalmente, se extraerán las conclusiones pertinentes acerca de los experimentos realizados. Material: En esta parte será necesario un ordenador en el que se realice la programación de los métodos que se aplicarán a los datos según el enfoque y el objetivo perseguido, además de acceso al Centro de Supercomputación de Galicia (CESGA) para la realización de los cálculos computacionales. Variables: Las variables dependientes medidas serán de dos tipos en función del enfoque seguido. En primer lugar se tendrán los datos relativos a biomarcadores y, por otro lado, se dispondrá de los relativos a las señales generadas, ambos explicados en mayor detalle en los apartados anteriores. NL 3.- Posturografía computarizada: mejora del equilibrio y prevención de caídas (proyecto solicitado) Muestra: seleccionada de forma aleatoria a través de diferentes colectividades de personas mayores (asociaciones y centros de pensionistas y jubilados de la comunidad gallega). En concreto y debido al actual convenio existente entre la el GIG de la Universidad de A Coruña y la Asociación Provincial de Pensionistas y Jubilados (UDP) de A Coruña y a través de los contactos que dicha entidad tiene en Galicia, se contactará a entidades prestadoras de servicios, sus socios, asociaciones afines, etc. de todo el ámbito regional. Por lo tanto, como socios potenciales en la comunidad gallega tendríamos: UDP-A Coruña: 6.640, UDP-Lugo: 9.000, UDP- Ourense: 8.000 y UDP- Vigo: 600, lo que alcanza una suma total de socios potenciales (personas mayores) de más de 24.000 para poder hacer un estudio representativo longitudinal de la situación actual del colectivo en Galicia. 117 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Para el estudio propuesto se pretende trabajar con una muestra representativa de las personas mayores de la comunidad gallega, personas mayores de 65 años, seleccionadas al azar de entre los socios de las entidades participantes en nuestra propuesta o bien personas mayores que ,conociendo el proyecto, deseen participar libremente y estratificada por quinquenios de edad y sexo. Como medida orientativa del tamaño muestral que se pretende abordar en este estudio longitudinal, con una muestra representativa de la población, partimos de una población objetivo de 24.000 personas (pendiente de confirmar según las asociaciones participantes en el estudio), podemos calcular el tamaño muestral considerando una seguridad del 95% y eficacia del 4%: *Fórmula: n = (N Z2 p q) / (d2 (N-1) + Z2 p q) n= (24000 x 1962 x 0,5 x 0,5)/ (0.042 x (24000-1)+(1962 x 0,5 x 0,5)) = 586 personas mayores **Si consideramos un incremento del 10% para prevenir posible pérdida de datos y evitar pérdida de información: n + (n (p / (1-p))); 586 + (586 (0,1/ (1-0,1))) = 652 personas mayores (muestra representativa de una población objetivo de 24000 personas) Los usuarios seleccionados deberán cumplir los siguientes criterios de inclusión y exclusión (pendientes de confirmar una vez realizada la revisión bibliográfica y selección de instrumentos de valoración geriátrica integral). Inclusión: Hombres y mujeres mayores de 65 años; Tener un nivel cognitivo y funcional suficiente para participar en las pruebas de valoración; Firmar el correspondiente consentimiento informado (directamente o a través de sus tutores legales)- de acuerdo al modelo autorizado por el Comité de Ética de la Universidad de A Coruña. Exclusión: No firmar el consentimiento informado y por tanto no querer participar en el estudio Diseño: Se realizará una investigación longitudinal de tipo descriptivo, con una muestra representativa de la población de personas mayores de la comunidad autónoma de Galicia. La muestra será seleccionada al azar mediante una tabla de números aleatorios de entre los socios de las entidades y centros participantes. Variables: La valoración que inicialmente proponemos a modo de orientación incluye: A. Valoración general: 118 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 1. Datos sociodemográficos (edad, sexo, nivel de estudios…) 2. Datos antropométricos: Altura, peso, índice cintura/cadera... 3. Hábitos tóxicos: alcohol, tabaco... 4. Fármacos: cantidad, tiempo de consumo y principios activos de los que pueden incrementar el riesgo de caer: antidepresivos, anticonvulsivos, antiparkinsonianos, antipsicóticos, sedantes, enfermedades que hipnóticos, coexistan: antiepilépticos…, antihipertensivos, medicamentos fármacos con de efectos cardiovasculares, hipoglicémicos, antihistamínicos… 5. Indicaciones terapéuticas: síntomas depresivos, cambios de conducta, deterioro cognitivo, demencia, insomnio, ansiedad... También: incontinencia, Alzheimer, Parkinson, apoplejía, amputación de un miembro inferior, osteoporosis, fractura de fémur o cadera, artritis, diabetes mellitus… Nº de enfermedades crónicas y discapacidades 6. Capacidad funcional, para realizar actividades de la vida diaria (Minimun Data Set; Morris et al., 1990) 7. Restricciones físicas en los últimos 7 días o necesidad de usar dispositivos de ayuda: silla de ruedas, encamado, bastones, muletas… 8. Historia de caídas previas en los últimos 30, 90 días y 12 meses (caída: evento no intencionado que lleva al usuario al suelo, nivel inferior, así como las debidas a enfermedades o caídas desde una silla de ruedas, registro por pregunta directa e incidencias del centro. Recogeremos además el tiempo transcurrido desde la primera caída 9. Factores de riesgo: debilidad muscular, déficit visual o auditivo B. Valoración específica. Los instrumentos que componen la batería de valoración serán seleccionados por su validez y fiabilidad. Las evaluaciones se realizarán por personal entrenado con el fin de evitar sesgos en la toma de datos: Equilibrio y Marcha- Valorados mediante Posturografía Dinámica Computarizada (Balance Master de Neurocom). La utilidad de dicha plataforma se ha testado en personas mayores (Vouriot et al. (2004), Rose & Clark (2000), Forizetti et al. (2000)). Dicha plataforma establece el estándar en equilibrio y movilidad (incluiríamos 119 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) protocolos estándar objetivos de evaluación como Prueba Modificada (mCTSIB), Límites de Estabilidad (LOS), Transferencia del Centro de Gravedad (RWS), Distribución del Peso al Agacharse (WBS), Sentado a Parado (STS), Caminar o Marcha (WA), Caminar o Marcha en Tandem (TW), Caminar y Girar (SQT) y Paso Adelante (FL)). Esta plataforma permitirá obtener datos objetivos de parámetros vinculados al equilibrio y la movilidad. Equilibrio y marcha durante la realización de tareas duales- Se hará valoración del equilibrio anteriormente descrito pero pidiendo al usuario la realización de tareas duales (equilibro y tareas cognitivas- fluencia verbal, memoria, cálculo...): contar de tres en tres hacia atrás; restar de dos en dos, de cinco en cinco … (Vaillant et al., 2006), métodos de Hyndman & Ashburn (2004) en los que la persona camina y se observa si al empezar una conversación se detiene; Verghese et al. (2002) en el que se camina una distancia determinada a paso normal mientras se dicen las letras del abecedario; Bootsma-vander- Wiel et al. (2003): caminar una distancia determinada lo más rápido posible viendo fluencia verbal al decir nombres de animales o profesiones. Fuerza de las extremidades (Nottingham power rig, NPR; Bassey & Short 1990). Realización de ejercicio físico: tiempo y tipo (The Seven-Day Recall Questionnaire). Calidad de vida relacionada con la salud: Short Form 12 (SF-12) y European Quality of Life Instrument (EuroQoL EQ-5D). Deterioro cognitivo: se valorará el nivel de deterioro cognitivo del usuario a lo largo del proyecto con el Mini-Mental State Examination (Blesa et al., 2001), Escala de deterioro global GDS (Reisberg et al., 1998), la Clinical Dementia Rating (Hughes et al., 1982). Además, se prestará especial atención a la capacidad ejecutiva de los participantes. Síndrome del miedo a caer: modified Falls Efficacy Scale (mFES; Hill et al., 1996) o la Falls Efficacy Scale-International (FES-I; Delbaere et al., 2010); así como sus consecuencias (CoF, Consequences of Falling Scale; Yardley & Smith 2002). Espacio: condiciones del entorno urbano y doméstico, inadaptación de espacios, incumplimiento de la seguridad. Causas: poca iluminación, mobiliario inadecuado, desorden, suelo resbaladizo, ropa y calzado inadecuado...). 120 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) C. Registro de caídas. En caso de que algún usuario sufra una caída, se recogerá información para completar un registro específico (a elaborar en las primeras fases del plan de trabajo) que recoja aspectos vinculados al riesgo de caer: Nº de caídas durante la duración del estudio longitudinal Nivel de caída: nivel más alto que otro (escalera, silla) o mismo nivel (a ras de suelo). Lugar de la caída: habitación (salir de la cama), baño, cocina, escaleras, jardín, fuera del centro… Causa de la caída: tropiezo, resbalón, desequilibrio, lipotimias… Aparición de heridas a causa de la caída y tipo de heridas que necesitaron tratamiento médico o asistencia sanitaria (fracturas, esguinces, heridas en la cabeza, alteración de la conciencia). Se recogerán en base a la ICD-10 (International Classification of Diseases) Equipamiento: La valoración del equilibrio y la marcha, así como el programa de intervención que se aplicará se realizará utilizando una plataforma de posturografía Balance Master de Neurocom®. Se trata de una Plataforma para Evaluación y Rehabilitación de Posturografía Neurocom BALANCE MASTER. Tiene un sistema compuesto de carro con ruedas, ordenador y Software Balance Master, monitor TFT, teclado, mouse inalámbrico aéreo, impresora color y transformador aislante eléctrico. Para la realización de los ejercicios dispone de una plataforma fija de 46 x 152 x 5 cm, con base de goma espuma y accesorios para las pruebas de evaluación y rehabilitación física, como una plataforma larga, escalera de 4 piezas y cuñas. Esta plataforma está especialmente indicada para la rehabilitación de pacientes con problemas de equilibrio y vértigos, usando biofeedback visual; además de ser utilizada en medicina deportiva, enfermedades neurodegenerativas, trastornos crónicos de movilidad, etc. Una de las ventajas que aportan es que incluye protocolos estándar objetivos de evaluación como Prueba Modificada (mCTSIB), Límites de Estabilidad (LOS), Transferencia del Centro de Gravedad (RWS), Distribución del Peso al Agacharse (WBS), Postura Unilateral (US), Sentado a Parado (STS), Caminar o Marcha (WA), Caminar o Marcha en Tandem (TW), Caminar y Girar (SQT), Subir y Pasar Sobre una Elevación (SUO) y Paso Adelante (FL). Evaluación de los sistemas sensoriales y del control motriz voluntario, proporcionando así evidencia objetiva del estado de equilibrio y movilidad de los usuarios. Otra de las ventajas que nos proporciona la utilización del Balance Master es el acceso a protocolos sistemáticos de entrenamiento 121 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) sensoriales y motrices, que se pueden seleccionar de una extensa biblioteca con más de 250 pruebas diseñadas a tal efecto y cuyo número se incrementa progresivamente. Da además al terapeuta la posibilidad de diseño de pruebas propias por parte del usuario, para individualizar el tratamiento a cada paciente. Toda la información y datos nos los proporcionará de forma automática, digitalizada y exportable a ficheros de explotación estadística. Programa de intervención: El objetivo del planteamiento de un programa de intervención es prevenir las caídas en personas mayores a través de una intervención cognitiva, enfocada además a evitar el "síndrome del temor a la caída", mejora de la auto-confianza del participante, cambio de conducta, mejora de la función ejecutiva... Como propuesta, los programas de intervención personalizada se realizarán durante 6 meses. De entre los usuarios participantes en el estudio de valoración longitudinal, se seleccionará al azar una muestra que cumpla criterios de inclusión específicos referidos principalmente al estado cognitivo y funcional del usuario (a definir una vez evaluados los resultados de valoración inicial de los usuarios y analizando qué perfil de usuarios tienen un mayor riesgo a caer y sobre los que un programa de prevención será más necesario) con el fin de formar grupos de intervención. Los usuarios participantes en el programa de intervención serán evaluados justo antes y después de terminar su participación en el programa, además de participar en la valoración final. Lo que se pretende con esta valoración final en dos períodos es evaluar, además de la eficacia del mismo en la prevención de caídas, evaluar la durabilidad del efecto preventivo, analizando si los efectos preventivos obtenidos por el programa se mantienen a lo largo del tiempo o si es necesaria la repetición del mismo. El programa de intervención a realizar por los usuarios será individualizado y personalizado a sus necesidades y características gracias a la utilización del posturógrafo Balance Master, que, como se comentó anteriormente, dispone de pruebas específicas diseñadas para la reeducación de los parámetros de equilibrio, balanceo y marcha, así como para la rehabilitación de tobillo, rodilla, cadera y espalda. Toda técnica de rehabilitación se basa en la retroalimentación (feedback), lo que asegura la intervención del mayor en los ejercicios diseñados para él con magníficos resultados. 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso 122 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Envejecimiento activo. Nuevas prácticas institucionales, de base transfronteriza, sobre envejecimiento activo (2011-2013). POCTEP- Programa Operacional de Cooperación Transfronteriza España-Portugal Xunta de Galicia. Tiene como objetivo promover la planificación y utilización conjunta de equipamientos, programas y servicios sociales innovadores, a nivel transfronterizo, para la detección precoz de futuras necesidades de dependencia y la promoción del envejecimiento activo y saludable. CompanionAble (2008-2012). Integrated Cognitive Assistive & Domotic Companion Robotic Systems for Ability & Security (Grant Agreement 216487), 7º Programa Marco. 18 socios de 7 países diferentes, pretende apoyar a la persona con deterioro cognitivo leve y/o a su cuidador/a a través de un robot en una casa inteligente. Programa Socio-Psicológico de Apoyo A Domicilio: Support-at-home (2012). Obra Social La Caixa. Pretende desarrollar un programa de intervención socio-psicológica, dirigido al binomio cuidador familiar-persona mayor con dependencia en aras de una mejora en la Calidad de Vida de ambos. Además, actualmente los miembros del grupo dirigen las siguientes tesis de doctorado: El neuroticismo y la extraversión de los cuidadores de personas con demencia como factores moduladores de la sobrecarga asistencial. Universidad que titula: Universidad de A Coruña. Doctoranda: Isabel González-Abraldes Iglesias Evaluación y seguimiento del estado cognitivo y afectivo de una muestra de personas mayores institucionalizadas. Universidad que titula: Universidad de A Coruña. Doctoranda: Aránzazu Balo García Personas mayores y nuevas tecnologías de la información y la comunicación (TIC): Telecognitio®. Influencia en el estado cognitivo y las Actividades Instrumentales de la Vida Diaria. Universidad que titula: Universidad de A Coruña. Doctoranda: Thais Río Díaz Factores de riesgo y protectores de la percepción de la salud en personas mayores institucionalizadas y no institucionalizadas. Universidad que titula: Universidad de A Coruña. Doctoranda: Alba Sánchez Fernández 123 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Cumplimiento terapéutico y posibilidades de intervención en una población de personas mayores usuarias del Servicio de Teleasistencia. Universidad que titula: Universidad de A Coruña. Doctorando: Santiago Martínez Isasi Programa de intervención no farmacológica en pacientes con demencia y con trastornos conductuales. Universidad que titula: Universidad de A Coruña. Doctoranda: Mª Helena Agrafojo Nieto Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Los proyectos de investigación en fase de planificación y diseño que se propone realizar en los próximos 5 años en colaboración con otros grupos de investigación del INIBIC (en la forma en que se describió en apartados anteriores) o de forma aislada para cada una de las líneas son: LC 1.- Aplicación de las TIC en el entorno de las personas mayores 2012-2014: Implementación de nuevos registros biomédicos on line: Glucómetro, Termómetro de Superficie, Báscula, Electrocardiógrafo y Espirómetro. Colaboraciones otros grupos INIBIC: No LC2.- Patologías neurodegenerativas: Demencias y Enfermedad de Alzheimer 2012-2016: Efectividad de la valoración gerontológica integral en la promoción del envejecimiento saludable en personas mayores con y sin deterioro cognitivo. Colaboraciones otros grupos INIBIC: No 2012-2016: Prevalencia e incidencia de las demencias en Galicia. Colaboraciones otros grupos INIBIC: Sí LC3.- Dependencia y personas mayores 2012-2013: Programa de apoyo a domicilio dirigido a los cuidadores de personas mayores. Colaboraciones otros grupos INIBIC: No 2013-2016: Programa intergeneracional de promoción del envejecimiento saludable. Colaboraciones otros grupos INIBIC: No NL 1.- Estimulación multi-sensorial a través de un espacio Snoezelen® 2012-2016: Efectividad de una sala Snoezelen® en la conducta, el estado emocional, el estado cognitivo y el estado funcional de las personas mayores. Colaboraciones otros grupos INIBIC: No 124 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) NL 2.- Correlatos bio-psico-fisiológicos de los procesos cognitivos superiores 2012-2013: Determinación de la eficacia de un programa computarizado de estimulación cognitiva mediante técnicas psicofisiológicas en mayores con y sin deterioro cognitivo. Colaboraciones otros grupos INIBIC: Sí 2013-2016: Técnicas psicofisiológicas para el seguimiento de los procesos cognitivos superiores en personas con demencia. Colaboraciones otros grupos INIBIC: Sí 2013-2016: Biomarcadores en sujetos con alteración cognitiva: neuroimagen y líquido cefalorraquídeo. Colaboraciones otros grupos INIBIC: Sí NL 3.- Posturografía computarizada: mejora del equilibrio y prevención de caídas 2013-2016: Prevención de caídas a través del estudio e intervención sobre el equilibrio mediante posturografía dinámica computarizada. Colaboraciones otros grupos INIBIC: Sí 6. Relaciones de investigación básico-clínica-salud pública El GIG en colaboración con el grupo RNASA-IMEDIR y la UMA están centrados principalmente en la investigación clínica aplicada, por lo que todos los proyectos realizados hasta el momento, así como las nuevas líneas de investigación propuestas, están centradas en las principales alteraciones de la salud que presentan las personas mayores, así como en modelos de detección precoz e intervención personalizada. Desde el punto de vista de la salud pública, no hay duda que el conocimiento de la prevalencia y la incidencia de la población gallega en lo que respecta a la demencia y la enfermedad de Alzheimer, además de facilitarnos el conocimiento de la situación actual de este colectivo, nos permitirá poner en marcha modelos de intervención más adecuados de acuerdo a las necesidades detectadas. Por otro lado la determinación de biomarcadores y su correlación con otros registros nos permitirá conocer mejor el proceso del deterioro cognitivo así como el resultado de la aplicación de programas de intervención no farmacológica. Por último, en este documento se proponen diferentes proyectos cuya consecución tendrá una repercusión importante sobre el colectivo al que van dirigidos y consecuentemente sobre los 125 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) modelos de salud pública instaurados, ya que los resultados de investigación deben informar la toma de decisiones en todas las etapas del proceso. Los resultados de investigación son esenciales para informar políticas que mejoren la eficiencia y la equidad de los servicios. Resaltar la necesidad de esa transferencia de investigación básica y aplicada al sistema de salud pública ya que tal y como define la Organización Mundial de la Salud, se debe poner mayor énfasis en traducir el conocimiento en acciones para mejorar la salud pública y así acortar la distancia entre lo que sabemos y lo que de hecho hacemos. El informe de OMS sobre el estado de los objetivos del milenio determinó que incrementando el acceso a la evidencia científica se puede mejorar la toma de decisiones y salvar millones de vidas de una manera económica y eficiente. 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica La investigación de calidad y la innovación han sido y serán cada vez más importantes para encontrar soluciones a los problemas sanitarios, afrontar amenazas predecibles e impredecibles para la seguridad humana, aliviar la pobreza y acelerar el desarrollo, contribuyendo a la equidad y también para alcanzar los objetivos de desarrollo del milenio relacionados con la salud (Johnston et al., 2006; Martin & Tan, 2007). Diferentes gobiernos, organizaciones como la Organización Mundial de la Salud (OMS), el Consejo de Investigación en Salud para el Desarrollo (COHRED, por sus siglas en inglés) y la comunidad internacional en investigación, han estimulado la promoción, el establecimiento y el fortalecimiento de los Sistemas Nacionales de Investigación en Salud (SNIS) así como el incremento de la producción y uso de investigaciones que aborden las necesidades de salud, equidad y desarrollo (COHRED, 2008; Commission on Health Research for Development, 1990). En relación al plan estratégico presentado, debemos reseñar los logros alcanzados hasta ahora y que aparecen recogidos en los diferentes apartados de esta memoria y los resultados previstos a lo largo de los próximos cinco años. Por un lado se tratará de proteger el software desarrollado en la implementación de los sistemas de registro de parámetros biomédicos; mientras que por el otro se elaborarán protocolos de buena práctica clínica, tanto en base al conocimiento de la población diana (estudios epidemiológicos) como a los resultados de investigación obtenidos en el seguimiento 126 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) de las cohortes analizadas y que básicamente estarán formadas por sujetos mayores con y sin alteración cognitiva. Señalar que aunque los proyectos referidos pueden ser ambiciosos, sin duda es necesario poder abarcarlos si queremos dar un paso sustancial en el conocimiento de nuestra población de cara a afrontar la problemática que el envejecimiento de la población genera y generará. 8. Evaluación Criterio Financiación Indicador Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 2 3 4 2 3 2. Total financiación captada 85000 135000 185000 135000 185000 1. Nº artículos publicados 3 3 4 4 5 2. Factor de impacto medio 2 2 2 2 2,5 3. Factor de Impacto acumulado 2,5 2,5 2,5 2,5 3 Formación 1. Nº de tesis defendidas 2 2 2 3 3 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 1 1 0 1 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 0 0 0 50% 3. Contratos con empresas 1 2 2 2 2 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 Producción 9. Plan de difusión Difusión de la Ciencia entre la comunidad científica En este punto, desde las entidades implicadas en este plan estratégico se tratarán de utilizar los cauces establecidos de acceso a la comunidad científica, es decir: Publicaciones en revistas especializadas, principalmente indexadas en el Journal Citation Reports (JCR), publicación de tesis doctorales realizadas y participación como ponentes en congresos de las sociedades científicas de la especialidad [International Association of Gerontology and Geriatrics (IAGG); World Federation of Neurology (WFN) y la European Federation of Neurological Societies (EFNS)] 127 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Difusión de la Ciencia a la Práctica clínica En este caso la difusión se realizará a partir de la elaboración de protocolos y guías clínicas de utilidad para los profesionales del campo de la intervención con personas mayores. Dichas guías serán puestas a su disposición a partir de las páginas web de las sociedades científicas y entidades colaboradoras. El Grupo de Investigación en Gerontología dispone de página web propia en castellano, gallego e inglés (http://gerontologia.udc.es) Difusión de la Ciencia entre la sociedad Una de las facetas que se han de valorar a la hora de poner en marcha investigación aplicada es poder llegar al público interesado, en este caso las personas mayores y sus cuidadores. Si a través de los puntos 1 y 2 se accederá al profesional, las posibilidades de acceder a la sociedad y por tanto sensibilizarla acerca de los logros alcanzados, se ha de buscar por otras vías en donde son elementos a reseñar las revistas de divulgación de información específica a este colectivo y con gran tirada nacional (UDP-España, Senda, Entre mayores...), los libros de divulgación (serie Cuidar y acompañar de la ed. Médica Panamericana, entre otras) o los medios más seguidos por el colectivo diana (radio, televisión), incluyendo las páginas web más visitadas (IMSERSO…). Difusión de la Ciencia al mundo económico Con respecto a este apartado, entendemos que un mejor conocimiento de la población, así como el avance en el conocimiento, no solamente han de repercutir en un mejor estado de salud de la población, sino también en un importante ahorro económico. De todos es conocido como los parámetros de buena salud están íntimamente relacionados con los de desarrollo; de tal manera que en las sociedades más desarrolladas, el nivel de salud de su población es muy superior al de otros países no desarrollados o en vías de desarrollo como puede objetivarse a través de medidas objetivas como son las referidas a la morbilidad y mortalidad y consecuentemente a la mayor esperanza de vida. Una sociedad sana es una sociedad que genera menos gasto, algo de agradecer en la situación actual de crisis, en donde cualquier ahorro sanitario se verá con muy buenos ojos y no tanto referido a reducción de recursos, sino más bien a detección precoz de patologías y nuevas pautas de intervención. 128 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) La difusión de nuestros logros al mundo económico se producirá de una manera natural, tan pronto las administraciones hagan suyos nuestros resultados y se implementen en el sistema de salud. 129 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. ÁREA 2: ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES Y METABÓLICAS El área de Enfermedades Cardiovasculares y Metabólicas está coordinada por Alfonso Castro Beiras y se estructura en los siguientes grupos de investigación: Insuficiencia cardiaca avanzada y trasplante cardiaco (Marisa Crespo) Cardiopatías familiares (Lorenzo Monserrat) Cardiopatía isquémica, cardiología intervencionista e imagen y función cardiaca (Jesús Peteiro) Epidemiología cardiovascular, atención primaria y enfermería (Javier Muñiz) Mecanismos moleculares de la insuficiencia cardiaca, grupo MIC (Alexander Mikhailov) Enfermedades endocrinas, nutricionales y metabólicas (Fernando Cordido) Biomarcadores cardiacos (Nieves Domenech) 3.1. Insuficiencia cardiaca avanzada y trasplante cardiaco 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa La insuficiencia cardíaca es un problema de salud de primer orden, con una carga enorme para el sistema sanitario y a sociedad en general. Todas las previsiones indican que el problema seguirá aumentando de manera rápida en los próximos años. En los últimos años se han incorporado nuevos tratamientos, tanto médicos como quirúrgicos y de implantación de dispositivos cuya efectividad necesita ser evaluada en profundidad y llegar a los pacientes en los que la relación entre riesgo y beneficio es favorable. La mayor supervivencia de los pacientes trasplantados trae consigo problemas sobrevenidos en estos pacientes que merecen ser investigados en profundidad. Este grupo está constituido por los profesionales responsables del seguimiento de la cohorte de pacientes trasplantados de corazón del CHUAC, uno de los principales centros de trasplante cardíaco en España, y de la unidad de insuficiencia cardíaca avanzada. El grupo incluye también 130 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) investigadores básicos del área de la inmunología y biología molecular que complementan la capacidad investigadora. 2. Objetivos científicos El grupo de investigación en Insuficiencia cardiaca avanzada y trasplante cardiaco presenta los siguientes objetivos científicos de sus Programas científicos: Programa 1: Insuficiencia cardiaca avanzada y trasplante cardiaco: o Factores asociados con el pronóstico tras el trasplante cardíaco. o Marcadores no invasivos de trasplante cardiaco. o Analizar la cardiopatía isquémica a través de la aplicación de técnicas proteómicas y genómicas. o Elaborar registros en insuficiencia cardiaca y en trasplante cardiaco. Programa 2: Electrofisiología: o Realizar estudios genéticos de pacientes con canalopatías arritmogénicas y miocardiopatías arritmogénicas y sus familiares directos. o Realizar estudios clínicos en fibrilación auricular. 3. Hipótesis de trabajo La integración de investigación clínica y básica de calidad permitirá, en el campo de la insuficiencia cardíaca, reducir la necesidad de pruebas invasivas para diagnóstico y/o pronóstico así como la asignación de los recursos óptimos a las necesidades de cada paciente individual. 4. Metodología de trabajo Elaboración y mantenimiento de registros de máxima calidad en insuficiencia cardiaca y en trasplante cardiaco. 131 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Intensa monitorización clínica de los pacientes trasplantados y aprovechamiento del material biológico relacionado con la actividad clínica (incluido el corazón explantado). Coordinación con investigadores básicos. 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso Las actuaciones a desarrollar por el grupo de investigación en Insuficiencia cardiaca avanzada y trasplante cardiaco se organizan dependiendo del programa científico del grupo. Programa 1: Insuficiencia cardiaca y trasplante cardiaco Investigación básica: o Cargo II: Estudio no invasivo de rechazo post-trasplante cardiaco (TC) mediante test de expresión génica. o HLA-G y post-TC: Estudio del papel de la molécula HLA-G y el desarrollo de tolerancia al injerto. o Ac anti-donante y rechazo cardiaco: Estudio del papel de los anticuerpos antidonante cardiaco y el rechazo post-TC. Investigación clínica: o LEPTH BAY 93-2521/14308 (RIOCIGUAT): Ensayo cínico en Fase II. Tiene como objetivo estudiar la eficacia de Riociguat en Hipertensión Pulmonar tipo 2.1 (estudio vs placebo y con búsqueda de dosis). o LION-HEART: El ensayo tiene como objetivo el estudio de eficacia de levosimendan mediante infusiones ambulatorias de 8h en pacientes con Insuficiencia Cardiaca (IC). Investigación en Epidemiología y en Servicios de Salud: o Registro Insuficiencia Cardiaca (IC) “European Society of Cardiology HF Longterm”: El registro tiene como objetivo conocer las características y manejo de pacientes con IC, tanto hospitalizados como ambulantes. 132 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) o Registro Español de Tumores post-Trasplante Cardiaco: El objetivo del registro radica en conocer la incidencia, los factores de riesgo y el pronóstico de tumores post-TC. o “Registro Español de Trasplante Cardiaco”: El objetivo del registro es conocer las características y los resultados del TC en España. Programa 2: Electrofisiología Investigación básica: o Estudio genético de pacientes con canalopatías arritmogénicas y miocardiopatías arritmogénicas y sus familiares directos: El objetivo es conocer la correlación genotipo/fenotipo en estos trastornos. Investigación clínica: o ARTEMIS AF LOADGING: Ensayo clínico que permitirá la identificación de la dosis idónea de Dronedarona tras el cambio de tratamiento de Amiodarona a Dronedarona. o RADAR AF: Ensayo clínico que permitirá identificar el método más eficaz de ablación del sustrato en pacientes con Fibrilación auricular paroxística y persistente. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Se plantea desarrollar las siguientes actividades en los próximos 5 años en cada uno de los programas en los que se estructura el grupo de investigación: Programa 1: Insuficiencia cardiaca y trasplante cardiaco: o Adaptar y mejorar las bases de datos para posibilitar su explotación en I+D+i: Actualmente el área solo cuenta con la base de trasplante (SIMON), pero no existe correlación con el sistema de gestión documental del Hospital (IANUS), por lo que se “ralentiza” la asistencia. Este hecho implica que no se puede acceder a pacientes que no sean del Hospital (elevada importancia al tratarse de pacientes trasplantados). Por ello se detecta la necesidad de una base de datos específica para IC. 133 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) o Mejorar en la coordinación con médicos de Atención Primaria y centros de referencia en el tratamiento del paciente trasplantado. Este hecho reduciría las visitas a las consultas. Programa 2: Electrofisiología: o Investigación experimental en animales con cultivos de células madre: Estudiar la capacidad de diferenciar células madre en células automáticas y del tejido específico de conducción, y la posibilidad de implantarlas para resolver trastornos del automatismo y de la conducción. o Impacto clínico y socio-económico de la monitorización remota en nuestra área sanitaria: Estudio observacional que tiene el objetivo de demostrar la mejoría clínica de la atención a pacientes portadores de dispositivos. Evaluar la relación coste/beneficio. o Expresión genotipo/fenotipo en pacientes con displasia arritmogénica de VD: Estudio clínico que tiene el objetivo de Identificar marcadores de riesgo arrítmico. Reevaluar los actuales criterios diagnósticos de displasia arritmogénica. o Estudio sobre muerte súbita en Galicia en menores de 50 años: Conocer la prevalencia de la muerte súbita en menores de 50 años e investigar sus causas. 6. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública El ámbito de esta investigación es, fundamentalmente, el clínico y básico (inmunología y biología molecular). En general, debido a la importancia de las condiciones estudiadas en términos de gravedad y número de personas a que afectan, y a la propia orientación de la investigación a la solución de problemas, las implicaciones en el campo de la salud pública son grandes y frecuentes. 134 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Programa 1: Insuficiencia cardiaca y trasplante cardiaco En este Programa científico se está trabajando actualmente en el proyecto PROMICAS (PROceso de Mejora de la asistencia a la Insuficiencia Cardíaca en el Área Sanitaria). Este proyecto tiene como objetivo mejorar la asistencia a la IC en el área sanitaria. En relación a la perspectiva sociosanitaria, la IC es un importante problema de salud debido a su incidencia y prevalencia, el deterioro que produce en la calidad de vida y lo que supone en relación al incremento de consumo de recursos sanitarios. A través de este proyecto se busca un modelo organizativo asistencial integrado y centrado en el paciente con alta implicación de Atención Primaria y enfermería y el apoyo y dicoordinación del servicio de cardiología. Programa 2: Electrofisiología En este Programa se está trabajando en la sistematización de la consulta de control remoto de los dispositivos implantables (marcapasos, desfibriladores y resincronizadores). Este proyecto permitirá mejorar la seguridad del paciente (mayor control sobre los eventos clínicos relevantes), y disminuir el gasto derivado del transporte de los pacientes a la consulta presencial y del tiempo de consulta. Adicionalmente, se comenzará a trabajar en los próximos años en dos proyectos que apoyarán a la mejora de la práctica clínica: 1. Consulta de enfermería en control presencial y remoto de dispositivos implantables, que elevará el nivel de competencias profesionales de la enfermería y reducirá costes de la consulta de seguimiento de pacientes portadores de dispositivos. 2. Desarrollo de la electrofisiología clínica en el CHUAC, a través de la actualización de la tecnología a las disponibilidades actuales, tanto en material inventariable como fungible, la actualización tecnológica de la sala de electrofisiología y la actualización de procedimientos. Esto permitirá la mejoría de la asistencia a los pacientes con arritmias del CHUAC así como la especialización de la unidad para el tratamiento de arritmias con sustratos especiales como pueden ser los que requieren navegación robótica. 135 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 8. Evaluación Criterio Indicador Financiación Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 0 1 0 1 0 2. Total financiación captada 15000 40000 20000 40000 20000 1. Nº artículos publicados 3 3 4 4 4 2. Factor de impacto medio 3 3 3 3 3 3. Factor de Impacto acumulado 9 9 12 12 12 Formación 1. Nº de tesis defendidas 0 1 0 1 0 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 0 0 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 0 0 0 0 3. Contratos con empresas 0 0 0 0 0 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 Producción 9. Plan de difusión 1. Difusión de la ciencia entre la comunidad científica Congresos nacionales e internacionales de la especialidad y artículos en publicaciones científicas indizadas. 2. Difusión de la ciencia en la práctica clínica Potencial de incorporación a guías de los hallazgos relevantes. 3. Difusión de la ciencia entre la sociedad Eventualmente, artículos de difusión a demanda de los medios. 4. Difusión de la ciencia en el mundo económico No está prevista. 136 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3.2. Cardiopatías familiares 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa Las cardiopatías familiares, son un conjunto de enfermedades de causa genética entre las que se incluyen las miocardiopatías (hipertrófica, dilatada, restrictiva, no compactada y arritmogénica), las canalopatías (síndromes de QT largo y corto, síndrome de Brugada, taquicardia ventricular catecolaminérgica, etc.) y las enfermedades familiares de la aorta (Marfan, Loeys-Dietz, aneurisma aórtico familiar). Son enfermedades poco frecuentes, con una prevalencia que varía entre 1/500 en la miocardiopatía hipertrófica y <1/10.000 en algunas canalopatías, pero se encuentran entre las causas más frecuentes de muerte súbita, especialmente en jóvenes. De todos modos, en conjunto estas enfermedades afectan aproximadamente a 1:300 personas en la población general. La muerte súbita puede ser además la presentación inicial en algunos casos y es prevenible con un diagnóstico precoz y una intervención adecuada. Todas ellas son enfermedades heredables lo que implica la necesidad de un abordaje familiar en su estudio y la posibilidad de realizar un diagnóstico genético. Cada una de estas enfermedades tiene una presentación clínica muy variable. En muchos casos el diagnóstico clínico es difícil y el pronóstico clínico incierto. Esto implica la realización de múltiples consultas y pruebas complementarias para el diagnóstico y seguimiento, y la posibilidad de errores en la evaluación del riesgo que pueden llevar a un uso inadecuado de medidas de prevención como el desfibrilador implantable. La identificación de la mutación o mutaciones responsables de la enfermedad en una determinada familia permite: evitar la necesidad de revisiones anuales en los familiares que no presentan la mutación. Cientos de mutaciones diferentes en distintos genes se asocian con el desarrollo de cada una de estas patologías y explican la variabilidad de su presentación y curso clínico. El gran número de mutaciones identificadas y su variable presentación hacen que sea necesario recoger una cantidad enorme de información que se debe actualizar permanentemente para poder establecer el significado clínico de cada diagnóstico genético y ofrecer un consejo genético y clínico óptimo. La identificación de las mutaciones relacionadas con estas patologías es un proceso complejo y de elevado coste. Las nuevas tecnologías ofrecen la posibilidad de mejorar los procesos de identificación de estas mutaciones y reducir los costes de su identificación, 137 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) pero estas técnicas requieren un adecuado desarrollo y validación. Con la tecnología actual diversos estudios han demostrado que el diagnóstico genético es coste-efectivo en las cardiopatías familiares, pero con el desarrollo y aplicación de nuevos métodos la relación entre coste y beneficio aumentará. Las enfermedades cardiovasculares constituyen una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en nuestro país y la hipertensión arterial (HTA) es uno de los principales factores de riesgo para el desarrollo de estas enfermedades. La HTA actúa sobre el corazón provocando hipertrofia ventricular izquierda (HVI). Esta hipertrofia es el marcador principal del riesgo de complicaciones a nivel cardíaco (cardiopatía isquémica-angina, infarto de miocardio-, insuficiencia cardíaca, arritmias y muerte súbita) y cerebral (accidentes cerebrovasculares) en la HTA. Pero no todos los hipertensos desarrollan HVI ni lo hacen en el mismo grado. Existe una importante contribución de factores genéticos en el desarrollo de la HVI en respuesta a la HTA. Los mecanismos por los que un estimulo como la HTA lleva al desarrollo de HVI y eventualmente de disfunción sistólica son complejos y existe un creciente conocimiento procedente de la investigación básica (a nivel celular y animal) sobre dichos mecanismos (desencadenantes, señalizadores y mensajeros), sin embargo, la importancia de estos factores en la patogenia de la HVI en humanos es poco conocida. Se considera que el componente genético de la HTA es de aproximadamente un 30%, mientras que la heredabilidad de la masa ventricular izquierda es de hasta un 50%. La variación en la presión arterial explica como mucho un 25% de la variación en la masa ventricular izquierda. En conclusión, es más heredable la hipertrofia ventricular izquierda que la HTA. 2. Objetivos científicos El grupo de investigación en Cardiopatías Familiares presenta los siguientes objetivos científicos: Investigación básica: o Desarrollar sistemas integrales de diagnóstico genético y gestión de la información. o Identificar alteraciones genéticas responsables de cardiopatías familiares. 138 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) o Aumentar el conocimiento sobre los mecanismos implicados en el desarrollo de cardiopatías con base genética. o Avances en el manejo clínico y estratificación de riesgo de las cardiopatías familiares. Investigación clínica: o Registro de cardiopatías familiares. o Registro de muerte súbita en el deporte. o Registro observacional de cardiopatías familiares. o Estudio de la etiología, evolución y pronóstico de las cardiopatías familiares. 3. Hipótesis de trabajo Las cardiopatías familiares se benefician del análisis genético y lo van a hacer más en el futuro. Es necesario mejorar la accesibilidad del clínico a la información genética y sus implicaciones clínicas para que el paciente pueda beneficiarse. 4. Metodología de trabajo Estudios fenotipo-genotipo de las principales cardiopatías familiares e implicaciones pronósticas (seguimiento). Incorporación de las tecnologías de análisis genético de alto rendimiento. 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso Las actuaciones a desarrollar por el grupo de investigación en Cardiopatías familiares se organizan dependiendo del tipo de investigación realizada. Investigación básica Genética de las enfermedades cardiovasculares. Estratificación de riesgo en cardiopatías familiares. 139 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Desarrollo de sistemas de gestión de la información clínica y genética en cardiopatías familiares. Desarrollo y aplicación de nuevos sistemas de genotipado en cardiología. Miocardiopatía hipertrófica: genética, correlación genotipo fenotipo, estratificación de riesgo y avances en manejo clínico. Miocardiopatía dilatada: genética y correlación genotipo fenotipo, evolución y pronóstico. Miocardiopatía arritmogénica: genética y correlación genotipo-fenotipo, evolución y pronóstico. Miocardiopatía no compactada: genética y correlación genotipo-fenotipo, evolución y pronóstico. Síndrome QT largo: genética y correlación genotipo-fenotipo. Síndrome de Brugada: genética y correlación genotipo-fenotipo. Enfermedades familiares de la aorta: genética y correlación genotipo-fenotipo. Muerte súbita: epidemiología y diagnóstico molecular. Factores genéticos relacionados con la hipertrofia en la hipertensión y la miocardiopatía hipertrófica. Genética de las hiperlipemias. Investigación clínica: Registro de cardiopatías familiares: Estudio de la etiología, evolución y pronóstico de las cardiopatías familiares en España. Proyecto Inheritance: Estudio de la etiología, evolución y pronóstico de las cardiopatías familiares en el ámbito de la miocardiopatía dilatada y en un consorcio Europeo. Registro de muerte súbita en el deporte: Estudio de la frecuencia y causas de muerte súbita en el deporte en España. Registro observacional de cardiopatías familiares en nuestra área de salud: Avanzar en el conocimiento de la etiología, evolución natural, pronóstico y resultados de las estrategias terapéuticas en cardiopatías familiares en nuestro entorno. 140 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Se plantea desarrollar las siguientes actividades en los próximos 5 años en el grupo de investigación: Investigación básica: o Bioinformática: Desarrollo de la interpretación de los nuevos sistemas de genotipado. Permitirá apoyar todas las líneas de investigación relacionadas con genética. Investigación clínica: o Participación en el ensayo clínico del proyecto Inheritance. Se evaluará la utilidad del tratamiento con IECAS en familiares de MCD que tienen genética positiva e indicios de enfermedad aún no desarrollada. o Investigación de correlación genotipo fenotipo en cardiopatías familiares con especial dedicación al análisis de la relación entre pronóstico y genotipo (proyecto FIS iniciado este año). o Proyecto en RETICS con coordinación de la línea de investigación de cardiopatías familiares y participación en los diferentes WP del proyecto multicéntrico a realizar en los próximos 4 años. 6. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública La línea de este grupo integra investigación puntera en el campo de la biología molecular e investigación clínica de las enfermedades de interés. Las implicaciones desde el punto de salud pública son muy grandes, especialmente debido a que puede ayudar a perfilar políticas sensatas de cribado de enfermedad en subgrupos de interés (deportistas, familiares de pacientes, etc.). 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Actualmente se está trabajando en innovación en sistemas de gestión de la información en cardiología, especialmente en el ámbito de cardiopatías familiares y de la genética, y en innovación en aplicación de la genética en cardiología. 141 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Estas actuaciones permitirán Mejorar la atención a través de una mejor aplicación de los conocimientos disponibles, la creación de trabajo, la comercialización a nivel nacional e internacional y el aumento de conocimiento. 8. Evaluación Criterio Indicador Financiación Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 1 0 1 0 0 2. Total financiación captada 100000 75000 75000 50000 50000 1. Nº artículos publicados 3 3 3 3 3 2. Factor de impacto medio 3 3 3 3 3 3. Factor de Impacto acumulado 9 9 9 9 9 Formación 1. Nº de tesis defendidas 0 1 1 0 0 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 1 0 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 0 0 1 0 3. Contratos con empresas 0 1 0 1 1 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 Producción 9. Plan de difusión 1. Difusión de la ciencia entre la comunidad científica Congresos nacionales e internacionales de la especialidad y artículos en publicaciones científicas indizadas. 2. Difusión de la ciencia en la práctica clínica Potencial de incorporación a guías de los hallazgos relevantes. 3. Difusión de la ciencia entre la sociedad La línea de este grupo, que incluye el estudio de la muerte súbita, despierta un gran interés y sensibilidad en la población y es necesaria una política cuidadosa de difusión 142 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) en los medios para transmitir un mensaje equilibrado, lejos de alarmismos innecesarios. 4. Difusión de la ciencia en el mundo económico No está prevista. 3.3. Cardiopatía isquémica, cardiología intervencionista e imagen y función cardiaca 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa Este grupo tiene una enorme experiencia en el área de ecocardiografía de stress y en los últimos años ha construido una cohorte de varios miles de pacientes estudiados con esta técnica, lo que le permite responder a preguntas clínicas de importancia. Complementa esta actividad con la experiencia clínica en el área de la hemodinámica y en hemodinámica en modelos animales. 2. Objetivos científicos El grupo de investigación en Cardiopatía isquémica, cardiología intervencionista e imagen y función cardiaca presenta los siguientes objetivos en base a sus diferentes programas científicos: Programa 1: Cardiopatía isquémica: o Desarrollo de estudios de evaluación de patologías durante el ejercicio: ECO ejercicio en la valoración de la EAO asintomática. ECO ejercicio en la Insuficiencia mitral isquemia. ECO ejercicio en pacientes con resultado normal de la electrocardiografía. ECO ejercicio con valoración de strain diastólico para el diagnóstico de enfermedad arterial coronaria (EAC). ECO ejercicio y valoración de la torsión ventricular con speckle imaging. 143 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) o Realización de estudios observacionales: Sobre prevalencia y manejo de la fibrilación auricular en las consultas de cardiología. Sobre prevalencia y pronóstico de la enfermedad arterial periférica silente sobre los eventos coronarios. Sobre la indicación y tipo de la cardioversión eléctrica en la fibrilación auricular persistente. Programa 2: Cardiología intervencionista: o Analizar el Infarto Agudo de Miocardio a través de la elaboración de diferentes modelos. o Analizar el volumen de luz y el volumen arterial a través de diferentes programas informáticos. o Desarrollar ensayos clínicos, registros clínicos y estudios observacionales dentro de su campo de actuación. Programa 3: Imagen y función cardiaca: o Realizar estudios en el campo de la ecocardiografía. 3. Hipótesis de trabajo Existe un amplio margen de mejora para la caracterización como herramienta diagnóstica y de evaluación del pronóstico de las diferentes pruebas clínicas disponibles, así como la optimización de su uso en los pacientes que más se benefician. El entorno clínico es el idóneo para identificar y responder preguntas de importancia clínica que afectan a los enfermos. Los modelos animales permiten complementar la investigación clínica dando respuesta a preguntas no abordables en humanos. 4. Metodología de trabajo Estudios observacionales longitudinales de pacientes bien caracterizados clínicamente para vigilar la aparición de eventos de gran relevancia clínica (reinfarto, muerte, etc.). 144 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Estudios experimentales en modelos animales. 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso Las actuaciones a desarrollar por el grupo de investigación en Cardiopatía isquémica, cardiología intervencionista e imagen y función cardiaca se organizan dependiendo de cada Programa científico. Programa 1: Cardiopatía isquémica: COECOTAC: Estudio de coste efectividad y eventos de las 2 estrategias para el manejo de pacientes que acuden a la UDT con enfermedad arterial coronaria (EAC) conocida/sospechada. ECO-ejercicio en EAC, valor pronóstico: Estudio del valor pronostico del eco de ejercicio en pacientes con EAC conocida/sospechada. ECO-ejercicio en la evaluación de la función diastólica: La función diastólica es fácilmente evaluable durante EE y podría tener su interés para determinar causas de disnea en pacientes con y sin EAC. ECO ejercicio en la valoración de la EAO asintomática: Estudiar el posible papel del EE en esta entidad. ECO ejercicio en la Insuficiencia mitral isquemia: La IM (desarrollo o empeoramiento) durante el ejercicio se ve comúnmente en pacientes con isquemia inducida por el ejercicio. ECO ejercicio en pacientes con resultado normal de la electrocardiografía: La EE no se recomienda, en principio, en pacientes con ECG basal normal. ECO ejercicio con valoración de strain diastólico para el diagnóstico de EAC: Investigación de este parámetro en pacientes con isquemia durante EE y en pacientes con resultado normal y CG(-) o bien resultado normal y muy baja probabilidad pre-test. ECO ejercicio y valoración de la torsión ventricular con speckle imaging: Estudio de la rotación apical y basal en pacientes con y sin isquemia durante EE. 145 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Estudio GLORIA: Observacional, prospectivo, sobre prevalencia y manejo de la fibrilación auricular en las consultas de cardiología. Estudio ITACA: Observacional, prospectivo, sobre prevalencia y pronóstico de la enfermedad arterial periférica silente sobre los eventos coronarios. Estudio OFRECE: Observacional, prospectivo, sobre prevalencia de la fibrilación auricular y de la angina en población general en España. Estudio CARDIOVERSE: Observacional, transversal, sobre la indicación y tipo de la cardioversión eléctrica en la fibrilación auricular persistente. Programa 2: Cardiología intervencionista: Modelo de IAM porcino: Reproducir un modelo porcino de infarto agudo de miocardio para realizar investigación básica y específicamente terapia con células madre. Modelo de implante de CMM en modelo de IAM porcino: Se ha realizado un experimento para valorar diferentes vías de implante de Células Madre Mesenquimales comparando la vía de administración intracoronaria, endocárdica y por toracoscopia en un modelo porcino de IAM. Evaluación de cierre percutáneo de punción apical percutánea en cerdo: Evaluar si alguno de los dispositivos de cierre vascular percutáneo que están comercializados para cierre de arterias femorales percutáneas tras intervencionismo endovascular podrían funcionar en un abordaje percutáneo transtorácico de ventrículo izquierdo. Desarrollo de un programa informático que permita estimar el volumen de la luz de las arterias coronarias: Pretende establecer un algoritmo para estimar el volumen de la luz de las arterias coronarias para en una segunda fase buscar aplicación clínica en varios campos. Programa de medición del volumen arterial en la angiografía coronaria: Cuantificar el miocardio en riesgo en pacientes con enfermedad coronaria, según la localización de la estenosis coronaria. COMPARE-II: Comparar la eficacia clínica del stent Xience con el stent Nobori. 146 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) RIBS-IV y V: Comparar la eficacia clínica del stent Xience con el balón liberador de paclitaxel Sequence de Braun© para tratar la restenosis intrastent de stent convencional (RIBS-IV) o la restenosis del stent liberador de fármacos (RIBS-V). EXAMINATION: Comparar la eficacia clínica del stent Xience con el stent vission en el tratamiento de pacientes con IAM sometidos a angioplastia coronaria transluminal percutánea (ACTP) primaria. ATLANTIC: Comparar la eficacia clínica de ticagrelor frente a placebo en pacientes que son sometidos a ACTP primaria. CROSS-AMI: Comparar una estrategia de revascularización percutánea completa electiva de todas las lesiones frente a una estrategia de revascularización guiada por isquemia en pacientes sometidos a ACTP primaria en los que la coronariografía muestra una enfermedad multivaso. SOURCE y SOURCE XT: Registro de eficacia clínica de las prótesis valvulares aórticas implantadas en nuestra Unidad. REDES: Registro de eficacia clínica de los stents liberadores de zotarolimus implantados en nuestra unidad orientado hacia un estudio de coste-efectividad. ENOBORI: Registro de eficacia clínica de los stents liberadores de biolimus implantados en nuestra Unidad. VIDAM: Registro de eficacia clínica de los stents convencionales de cromo-cobalto VISSION en pacientes sometidos a ACTP primaria orientado específicamente hacia el tratamiento antiagregante pautado. DELIVER: Registro de eficacia clínica de los stents liberadores de zotarolimus (Endeavour Resolute) implantados en nuestra Unidad. TEVAS: Registro de efectividad, coste-efectividad, coste-utilidad y daño neurológico de la implantación de prótesis aórtica transcatéter respecto a cirugía convencional en pacientes con estenosis aórtica severa. Línea de investigación en enfermedad vascular del INJERTO: validar la última clasificación angiográfica de la EVI propuesta por la ISHLT. 147 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Línea de investigación en ACTP primaria: estudio de factores predictores de sangrado en pacientes sometidos a ACTP primaria, ACTP primaria en ancianos y Escalas de riesgo en ACTP primaria. Línea de investigación en complicaciones vasculares en implante transfemoral de prótesis vasculares aórticas (TAVI): Buscar factores de riesgo de complicaciones vasculares del acceso arterial en el implante transfemoral de las prótesis valvulares aórticas. Línea de investigación en la eficacia clínica de los stents liberadores de fármacos: Analizar estudios de efectividad clínica de stents farmacoactivos en nuestro medio mediante aplicación de tecnologías informáticas. Intervencionismo en el infarto agudo de miocardio: Conocer nuestra experiencia, que factores influyen en la evolución de los pacientes, análisis de aspectos organizativos del sistema de asistencia, del tipo de procedimiento, etc. Programa de atención al IAM (PROGALIAM): Transmitir la experiencia así como la propia formación. Programa 3: Imagen y función cardiaca Ecocardiografía en reparación valvular mitral. Ecocardiografía de ejercicio (evaluación pronóstica de la técnica). Ecocardiografía 3D en pacientes sometidos a implante de prótesis transcatéter. Ecocardiografía en reparación valvular aórtica. Unidad de Dolor Torácico: evaluación prospectiva de resultados, comparación de la utilidad del TC coronario vs eco de ejercicio en este contexto. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Se plantea desarrollar las siguientes actividades en los próximos 5 años en el grupo de investigación: Cardiopatía isquémica: o Impacto de la isquemia aguda en parámetros de speckle imaging en animales con BCRIHH: Conocer si existe algún parámetro de specle tracking o TDI que se 148 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) altera en animales con BRI inducido experimentalmente y después sometido a distintos grados de isquemia en comparación con animales con BRI y no isquemia. o Participación en ensayos clínicos de la esfera clínica que respondan a preguntas clínicamente relevantes: Ampliar los conocimientos sobre el tratamiento de las patologías cardiovasculares sobre las que haya déficit de los mismos. o Poner en marcha el plan diseñado para el manejo precoz del síndrome coronario agudo. o Poner en marcha un Programa de Educación Sanitaria para enfermos coronarios por parte de la enfermería de hospitalización, para pacientes hospitalizados y ambulatorios. o Participación en registros promovidos por sociedades científicas o aquellos, de interés, promovidos por la industria farmacéutica. Cardiología intervencionista: o Estudio de métodos y fármacos que disminuyan el daño miocárdico en un modelo porcino de infarto agudo de miocardio: estudiar diferentes fármacos y diferentes técnicas de reperfusión para evaluar si se puede disminuir el tamaño del infarto agudo de miocardio. o Isquemia y necrosis miocárdica: Conocer los mecanismos, las respuestas defensivas del miocardio, las actuaciones que pueden hacer el miocardio más resistente. Conocer los mecanismos que desencadenan arritmias cardíacas graves. o Investigación clínica con stents farmacoactivos bioabsorvibles: Comparar eficacia clínica de stents reabsorbibles con los stents liberadores de fármacos convencionales. o Mayor participación en el intervencionismo en el IAM. o Comparación de tecnologías de intervencionismo (stents, trombectomía, etc.) o de fármacos. o Estudios sobre daño por reperfusión y minimización de este efecto. 149 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) o Estudios sobre terapéutica estructural (válvulas cardíacas, cardiopatías congénitas, etc. Imagen y función cardiaca: o Análisis estadístico exhaustivo de las bases de datos de nuestra unidad. o Mejorar el estudio del paciente cardiaco. 6. Relaciones de investigación básico-clínica-salud pública El ámbito de esta investigación es, fundamentalmente, el clínico y experimental (modelos animales). En general, debido a la importancia de las condiciones estudiadas en términos de gravedad y número de personas a que afectan, y a la propia orientación de la investigación a la solución de problemas, las implicaciones en el campo de la salud pública son grandes y frecuentes. 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Cada uno de los programas en los que se estructura el grupo de investigación en Cardiopatía isquémica, cardiología intervencionista e imagen y función cardiaca posee sus propios proyectos de innovación que contribuyen a la mejora en la práctica clínica. Programa 1: Cardiopatía isquémica Actualmente se está trabajando en el alta precoz tras revascularización en los síndromes coronarios agudos. Posee elevado impacto y relevancia ya que se favorece el alta precoz de los pacientes tras un síndrome coronario agudo tras una rápida estratificación de riesgo y una estrategia invasiva precoz (revascularización coronaria precoz), favoreciendo la reducción de las estancias, rápida reincorporación social, reducción de las complicaciones asociadas con ingresos más prolongados. Se trabajo para obtener una mejoría en la eficacia y en la eficiencia. Programa 2: Cardiología intervencionista Los diferentes trabajos en el campo de la innovación con aplicación en la mejora de la práctica clínica en el ámbito de la cardiología intervencionista son los siguientes: Implante de Válvulas aórticas percutáneas y reparación vascular percutánea del acceso vascular: En la actualidad ya se han implantado más de 50 válvulas aórticas por vía 150 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) transfemoral y en la actualidad no se recurre al abordaje ni a la reparación quirúrgica del acceso vascular. Esta técnica ha demostrado impresionantes beneficios en salud en términos de mortalidad en un grupo muy concreto de pacientes. Desarrollo de software informático para medir volumen de la luz de segmentos coronarios: posee beneficios potenciales, ya que se trata de una herramienta más precisa que la coronariografía con igual nivel de invasividad. Técnica de ablación de arterias renales para tratamiento de la HTA refractaria: Los resultados preliminares en pacientes con HTA refractaria son espectaculares consiguiéndose controlar las cifras de TA con un número menor de fármacos. Red PROGALIAM: Se ha conseguido extender la angioplastia primaria a toda la población gallega creando una red asistencial que involucra a PAC, Urgencias hospitalarias, UCC, 061 y Unidades de Hemodinámica de toda Galicia. Desarrollo de un programa de cateterismos cardíacos para pacientes ambulatorios procedentes de nuestros centros de Referencia: Consiste en la creación de un nuevo modelo de organización sanitaria que consiste en realizar procedimientos intervencionistas cardiológicos a pacientes ingresados en hospitales de referencia sin realizar ingreso en el hospital intervencionista. De esta forma se disminuyen las estancias hospitalarias en hospitales terciarios y se consigue una mayor comunicación y participación en las decisiones clínicas de los cardiólogos que refieren pacientes. Se consigue una mayor satisfacción de los familiares de los pacientes. A futuro se desarrollarán las siguientes líneas de trabajo: o Ablación de arterias renales para el tratamiento de la HTA refractaria: Impacto inicial en un grupo pequeño de pacientes pero con resultados clínicos muy favorables y a un menor precio pues se consigue disminuir la dosis de fármacos anti-HTA. Además hay indicios de que esta técnica podría tener efectos beneficiosos en pacientes diabéticos al disminuir la resistencia periférica a la insulina y esto podría tener efectos en retrasar la aparición de complicaciones en los pacientes diabéticos. o Desarrollo de un programa de cateterismos ambulatorios: El programa evitaría ingresos hospitalarios lo que podría disminuir costes y resultar más conveniente para enfermos y familiares. 151 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) o Desarrollo de nuevos dispositivos de intervención en colaboración con las empresas de biotecnología. o Colaboración con Zeltia (Pharmamar) explorando alguna de las moléculas marinas que han estudiado para valorar su actividad en la reducción de la reestenosis coronaria. Programa 3: Imagen y función cardiaca Las actividades desarrolladas en este apartado están relacionadas principalmente con las ecocardiografías: Ecocardiografía 3D: En particular, es relevante su aplicación a la reparación mitral y aórtica y al implante de prótesis transcatéter. Ecocardiografía en cinta rodante y en pico de ejercicio: Se trata de una técnica iniciada en nuestra unidad que presenta una mayor sensibilidad para la detección de enfermedad coronaria que la más habitualmente empleada técnica en post-ejercicio. Permite detectar isquemia miocárdica en un subgrupo de pacientes que no podrían ser detectados con la segunda técnica. Unidad de Dolor Torácico: Manejo de pacientes evaluados en urgencias por dolor torácico sin necesidad de ingreso hospitalario. Ha demostrado un ahorro significativo de los costes derivados de estancias hospitalarias innecesarias. A futuro, las actividades que se desarrollarán son: o Telemedicina. Desarrollo de una red entre laboratorios digitales de los hospitales del Área Sanitaria: En general, la posibilidad de compartir imagen cardiaca es una línea que tendría grandes beneficios para el SNS, ya que se reducirían los costos al evitar la repetición de estudios, se podrían realizar diagnósticos más en menor tiempo, conocer segundas opiniones y discutir desplazamientos de pacientes. Este tipo de funcionamiento ya existe con el Hospital de Lugo. En los demás hospitales sería necesario tener laboratorio digital (el coste no es muy elevado). o Cardio-Resonancia y Cardio-Tac. 152 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 8. Evaluación Criterio Indicador Financiación Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 0 1 0 0 1 2. Total financiación captada 0 25000 15000 10000 30000 1. Nº artículos publicados 3 3 3 3 3 2. Factor de impacto medio 3 3 3 3 3 3. Factor de Impacto acumulado 9 9 9 9 9 Formación 1. Nº de tesis defendidas 1 1 0 1 0 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 0 0 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 0 0 0 0 3. Contratos con empresas 1 2 2 2 2 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 Producción 9. Plan de difusión Difusión de la Ciencia entre la comunidad científica Congresos nacionales e internacionales de la especialidad y artículos en publicaciones científicas indizadas. Difusión de la Ciencia a la Práctica clínica Potencial de incorporación a guías de los hallazgos relevantes. Difusión de la Ciencia entre la sociedad Eventualmente, artículos de difusión a demanda de los medios. Difusión de la Ciencia al mundo económico No está prevista. 153 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3.4. Epidemiología cardiovascular, atención primaria y enfermería 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa El investigador principal de este grupo lleva más de 20 años realizando proyectos en el área de la epidemiología cardiovascular, tanto poblacional, como, más recientemente, epidemiología clínica y de mejora de la práctica clínica. Los proyectos poblacionales y de mejora de la práctica clínica se desarrollan, en función de las necesidades, con la participación de profesionales de enfermería y atención primaria. 2. Objetivos científicos El grupo de investigación en Epidemiología cardiovascular y enfermería presenta los siguientes objetivos científicos: Investigación básica: prestar apoyo metodológico a otras áreas longitudinales en el Área del Corazón. Investigación clínica: responder, en el área de las enfermedades cardiovasculares y áreas afines, a preguntas de interés sanitario relativas a la carga que representan, investigación de resultados (y factores asociados) y mejora de la práctica clínica, tanto en el entorno hospitalario como de atención primaria. A nivel de enfermería, apoyar en el desarrollo de las actividades científicas de los profesionales del área dentro de su ámbito de competencia. 3. Hipótesis de trabajo Existe un margen de mejora substancial en la práctica clínica, margen que puede estrecharse a través de la identificación de problemas e incorporación de soluciones en diferentes ámbitos asistenciales. 154 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 4. Metodología de trabajo Para el desarrollo de las actividades y la consecución de los objetivos propuestos se realizarán estudios de outcome research y estudios poblacionales (prevalencia, incidencia y pronóstico). 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso Las actuaciones a desarrollar por el grupo de investigación en Epidemiología cardiovascular, atención primaria y enfermería se presentan a continuación: Investigación básica: o Apoyo metodológico: Servicios de apoyo metodológico, orientación en análisis de datos, revisión de artículos, etc. Investigación clínica: o Evaluación del impacto de intervenciones educativas sobre médico y paciente. o Estudio de prevalencia de fibrilación auricular y angina estable en población general de España. Observación de fibrilación y enfermedad coronaria en España (OFRECE). o Evaluación del impacto de intervenciones educativas sobre médico en la mejora del tratamiento del paciente diabético (estudio Obtediga). o Análisis de los hábitos alimentarios de la población gallega. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Se plantea desarrollar las siguientes actividades en los próximos 5 años en el grupo de investigación: Epidemiología cardiovascular: o Evaluación y mejora de la práctica clínica: a nivel de Atención Primaria y CHUAC, principalmente en cardiología, pero también en diabetes. o Epidemiología cardiovascular poblacional: diseño de scores de riesgo, etc. 155 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) o Epidemiología clínica: registros de tumores postrasplante (el CHUAC es uno de los centros hospitalarios más activos a nivel estatal en trasplante de órganos). o Diseño y validación de scores clínicos para la mejora del manejo de patologías graves (traumatismos torácicos). o Prioridad: agrupar en la I+D de cardiología al personal de Atención Primaria y Enfermería, principalmente a través de la epidemiología cardiovascular. Enfermería: o Trabajar en temas de medición de calidad de vida antes y después de procesos diversos: Implantes de dispositivos (marcapasos, DAI, prótesis aórtica percutánea, etc.). Después de intervenciones educativas (c. isquémica, insuficiencia cardíaca, etc.) para valoración y estudio de los procesos que implican una enfermedad crónica con cuidados continuados incidiendo en tipo de vida, factores de riesgo y adherencia al tratamiento, etc. o Autocuidados y/o cuidador principal (en el contexto futuro a corto plazo). 6. Relaciones de investigación básico-clínica-salud pública Las investigaciones propuestas pertenecen al ámbito de la investigación clínica y poblacional y tienen importantes implicaciones desde el punto de vista de salud pública. 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Esta investigación, por su propia naturaleza, está orientada a mejorar la práctica clínica y el producto de la misma es la formulación de soluciones concretas evaluadas para la mejora de la práctica clínica. 156 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 8. Evaluación Criterio Indicador Financiación Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 0 1 0 0 1 2. Total financiación captada 0 20000 10000 10000 20000 1. Nº artículos publicados 2 3 2 3 2 2. Factor de impacto medio 2 2,1 2,3 2,4 2,5 3. Factor de Impacto acumulado 4 6 4,5 6,5 5 Formación 1. Nº de tesis defendidas 2 2 2 1 1 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 0 0 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 0 0 0 0 3. Contratos con empresas 2 2 2 2 2 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 Producción 9. Plan de difusión Difusión de la Ciencia entre la comunidad científica Congresos nacionales e internacionales de la especialidad y artículos en publicaciones científicas indizadas. Difusión de la Ciencia a la Práctica clínica La línea que se plantea tiene con frecuencia un componente de retroalimentación de los resultados a los clínicos participantes. Difusión de la Ciencia entre la sociedad Eventualmente, artículos de difusión a demanda de los medios. Difusión de la Ciencia al mundo económico No está prevista. 157 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3.5. Mecanismos moleculares de la insuficiencia cardiaca (grupo MIC) 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa El grupo MIC está vinculado al Instituto Universitario de Ciencias de la Salud (IUCS) de la Universidad de A Coruña (UDC) donde el responsable, el Dr. Alexander Mikhailov, es el Director adjunto de Investigación. Desde el año 2001, el tema principal que está siendo desarrollado por el grupo consiste en el estudio de los mecanismos moleculares de la insuficiencia cardiaca en ensayos celulares, modelos animales y muestras humanas. Como consecuencia de una estrecha colaboración con el Área del Corazón (Responsable: Dr. Alfonso Castro-Beiras) y con la Unidad de Cirugía Experimental (UCE; Responsable: Dr. Alberto Centeno) del Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña (CHUAC), el grupo ha establecido una línea de investigación en el campo de la genómica funcional cardiovascular, incluyendo la aplicación de las estrategias de modificación génica (expresión génica forzada o silenciamiento génico selectivo) del miocardio in vivo en animales modelo (cerdos) más próximos a humanos. Desde el inicio, la directriz principal y estrategia de la investigación del grupo MIC se han centrado en la dilucidación de las redes génicas, y en primer lugar, de factores de transcripción, que regulan la expresión de un conjunto de genes ejecutores especializados en la respuesta del miocardio al estrés fisiopatológico. A lo largo de los últimos años, el grupo ha alcanzado en gran parte estos ambiciosos objetivos y se ha convertido, al nivel nacional, en uno de los representativos en la identificación y validación de dianas moleculares de la insuficiencia cardiaca. Es necesario destacar, que el estudio de las redes de la regulación de la expresión génica en el miocardio sigue siendo uno de los más prioritarios y prometedores en la estrategia de desarrollo de las terapias génicas de patologías cardiacas al nivel internacional. Las actividades del grupo y sus colaboradores durante el periodo 2001-2011 se han reflejado en: (1) consecución de tres proyectos del Programa Nacional de Biomedicina (SAF2001-2004; 2004-2007; 2008-2011) y dos del Programa Autonómico (Xunta de Galicia) de Tecnologías para la Innovación - Biotecnología, Tecnologías Farmacéuticos y de Ciencias de la Salud (2004-2008; 2008-2011), (2) publicación de 14 artículos y dos libros, (3) ejecución de dos tesis doctorales, y (4) más que 20 presentaciones póster/oral en congresos cardiovasculares internacionales (en 158 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) particular, en 10 Congresos consecutivos “Heart Failure 2003-2012” de la Sociedad Europea de Cardiología). Actualmente el equipo-investigador, consolidado y liderado por el grupo MIC, está formado por tres doctores con una amplia experiencia en biología molecular cardiaca (MIC/IUCS), tres veterinarios especializados en clínica y manipulación animal (UCE/Fundación CHUAC) y dos cirujanos cardiacos (Área de Corazón/CHUAC). 2. Objetivos científicos 2.1. Objetivos generales: Identificación y análisis de las redes de la regulación de la expresión génica (factores de transcripción y microRNAs) en el miocardio en fases tempranas de la disfunción cardiaca de distintos tipos (arritmias malignas, disfunción contráctil diastólica/sistólica). La promoción de la investigación molecular traslacional y la innovación de la terapia génica de la insuficiencia cardiaca en ensayos experimentales y pre-clínicos. 2.2. Objetivos específicos: El estudio de implicación de los factores de transcripción y microRNAs cardioasociados en la susceptibilidad del miocardio patológicamente estresado a desarrollar arritmias malignas como la fibrilación auricular y/o ventricular. Aprobación en animales modelo si el uso de inhibidores/estimuladores sintéticos de los microRNAs involucrados en el desarrollo de arritmias cardiacas podría ser una estrategia prometedora de la terapia de la fibrilación auricular/ventricular en pacientes con la insuficiencia cardiaca. 3. Hipótesis de trabajo Los datos bibliográficos disponibles sugieren que las redes moleculares involucradas en la susceptibilidad del miocardio a desarrollar arritmias malignas están controladas por factores de transcripción y microRNAs (miRNAs) cardio-asociados. A diferencia de los factores de transcripción, es posible modificar la actividad de miRNAs in vivo mediante el suministro de los 159 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) inhibidores o estimuladores sintéticos evitando así el uso de vectores víricos. Puesto que los miRNAs regulan simultáneamente la translación de múltiples transcriptos de una red molecular cardiaca, aquellos miRNAs involucrados en la susceptibilidad del miocardio a desarrollar arritmias representan las dianas atractivas desde el punto de vista terapéutico. 4. Metodología de trabajo La metodología de trabajo para los próximos 4-5 años se centra en tres fases primordiales: Una primera que, además de abordar el desarrollo de un modelo porcino de la fibrilación cardiaca, permitirá validar la relevancia de unos factores de transcripción y sus genes dianas que se han considerado tendrán una influencia directa en la susceptibilidad del miocardio a desarrollar arritmias. Una segunda fase de la identificación de los microRNAs asociados con estos factores de transcripción y validación experimental molecular de las funciones de los microRNAs identificados en ensayos celulares in vitro y en el miocardio porcino normal in vivo. Una tercera fase de definición de la opción estratégica de modificar la expresión de los micro-RNAs en el corazón porcino in vivo (mediante la aplicación de relevantes inhibidores/estimuladores sintéticos) con el objetivo de prevenir/paliar arritmias provocadas por electro-estimulación. 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso En el momento actual el equipo-investigador, integrado por biólogos moleculares (MIC/IUCS), veterinarios (UCE/Fundación CHUAC) y cirujanos cardiacos (Área de Corazón/CHUAC), está ejecutando los experimentos según el tema: “Papel del factor de transcripción Pitx2 en fibrilación auricular” dentro del Convenio Marco de colaboración entre el Instituto de Ciencias de la Salud (Universidad de A Coruña; Responsable: Dr. A. Mikhailov) y el Departamento de Biología Experimental (Universidad de Jaén; Responsable: Dr. D. Franco). Se trata del desarrollo de un nuevo modelo de la inducción de la fibrilación auricular paroxismal (FAP) en cerdos postnatales mediante la electro-estimulación extra-corporal transitoria con el análisis 160 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) posterior de las consecuencias moleculares, y en primer lugar, de la expresión del factor Pitx2 y sus cinco genes dianas en el miocardio auricular estimulado frente a controles. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Los resultados preliminares obtenidos durante la ejecución de los experimentos según el tema del Convenio Marco (véase el apartado anterior), han demostrado que la inducción de FAP en cerdos postnatales afecta la expresión no solo del factor Pitx2 sino también de otro factor de transcripción cardio-asociado, TBX5. Las consecuencias moleculares identificadas han sido un argumento sólido para la planificación y el diseño del proyecto: “Análisis molecular experimental de la implicación de factores de transcripción y microRNAs en la fibrilación auricular paroxismal” presentado, a través del IUCS/UDC, a la Convocatoria 2012 de Proyectos de Investigación no orientada (Programa de Biomedicina - SAF) del Ministerio de Economía y Competitividad. El proyecto pretende realizar un acercamiento a la base molecular de la susceptibilidad del miocardio auricular para el desarrollo de arritmias. La caracterización prevista de las redes de regulación génica en la fase de la FAP, previa al desarrollo de un remodelado irreversible del miocardio auricular, permitirá identificar nuevos microRNAs como dianas para el diseño de una futura intervención terapéutica para prevenir el desarrollo de la fibrilación auricular crónica y fallo cardiaco. 6. Relaciones de investigación básico-clínica-salud pública En términos generales, y relevante a las relaciones “investigación biomédica básica –clínica”, el grupo MIC representa un ejemplo de la constitución y funcionamiento de equipos de investigación biomédica de carácter multidisciplinar y multiprofesional, en los que participan, en el caso del grupo MIC, los profesionales de la UDC, CHUAC, INIBIC y de la Fundación CHUAC. Aunque los resultados de la investigación realizada por el grupo MIC y sus colaboradores han tenido una cierta percusión en el campo de los marcadores moleculares de patologías cardiacas al nivel internacional (reflejada en conferencias por invitación en la Sección: “Basic Science Translated for the Clinician” de European Heart Failure Congresses), la traslación de estos resultados a la práctica clínica local se bloquea por falta de recursos humanos y la financiación escasa y cada vez menor que se concede. 161 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica La traslación de los resultados de la investigación biomédica a la práctica clínica se condiciona no por el grupo-investigador que los ha generado sino por un sistema estatal, por ejemplo por una agencia de evaluación de investigación biomédica todavía inexistente en España o por un interés de parte de las empresas farmacéuticas multinacionales. Es decir, la investigación traslacional no se puede llevar a cabo en los institutos/departamentos universitarios o en los institutos hospitalarios de investigación biomédica. 8. Evaluación Criterio Financiación Indicador Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 1 2. Total financiación captada 300000 1. Nº artículos publicados 2 2 3 3 2 2. Factor de impacto medio 4 4 5 5 6 3. Factor de Impacto acumulado 8 8 10 10 12 Formación 1. Nº de tesis defendidas 0 0 0 1 0 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 0 1 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 100% 0 100% 0 3. Contratos con empresas 0 0 0 0 0 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 Producción 0 0 1 0 400000 9. Plan de difusión Desde su creación hasta presente, el grupo MIC utiliza las siguientes vías de difusión de los resultados obtenidos: 1. Publicación de, al menos, dos artículos/año en las revistas internacionales; 2. Asistencia a, al menos, un congreso de la Sociedad Europea de Cardiología por año; 162 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. Publicación de revisiones bibliográficas (en revistas internacionales) y libros de texto (en editoriales internacionales) en el campo de la patología molecular cardiaca (1 revisión/libro cada 3 años); 4. Presentación de los resultados en la página web http://shapingtheheart.blogspot.com 3.6. Enfermedades endocrinas, nutricionales y metabólicas 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa La obesidad en los países desarrollados ha adquirido proporciones epidémicas. En USA la prevalencia de obesidad en adultos es del 31% y de sobrepeso el 66%. La prevalencia de obesidad en la población adulta española entre 25 y 64 años, de acuerdo a los resultados del estudio DORICA, se estima en el 15,5%, con una prevalencia más elevada en las mujeres 17,5% que en los hombres 13,2%. El 0,3% de los varones y el 0,9% de las mujeres se clasifica en el rango de obesidad mórbida (IMC 40 kg/m2). En la población mayor de 65 años se estima una prevalencia de obesidad del 35%; 30,9% en hombres y 39,8% en mujeres. En estudios más recientes en Galicia y en España en mayores de 18 años, la prevalencia de obesidad ha alcanzado el 22,9% y el sobrepeso el 60,1% y 62,3 respectivamente. La obesidad es una enfermedad crónica que provoca importantes alteraciones en la salud. El incremento del riesgo que provoca la obesidad se puede clasificar en dos categorías fisiopatológicas. Las debidas al exceso de masa grasa en sí misma y las debidas a los cambios metabólicos inducidos por el exceso de grasa. Entre estas últimas incluimos la diabetes, la hipertensión, la enfermedad cardiovascular y ciertos tipos de cáncer. El efecto neto del aumento de la masa grasa provoca una disminución de la esperanza de vida. Existen estudios que nos indican que el sobrepeso provoca una pérdida de años de vida entre 3,1 y 3,3 comparado con sujetos de peso normal. Se ha encontrado que un índice de masa corporal (IMC) por encima de 45 provoca una pérdida de 13 años en los hombres y 8 años en las mujeres. La enfermedad cardiovascular se encuentra llamativamente aumentada en la obesidad e igualmente se asocia con el incremento progresivo de peso, siendo responsable de gran parte del aumento de mortalidad debido al exceso de peso. Los factores de riesgo cardiovascular responsables en gran medida del incremento de la mortalidad y morbilidad cardiovascular son múltiples. Estos factores de riesgo en algunos casos se encuentran ya 163 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) clásicamente establecidos y a otros por el contrario progresivamente se les ha ido atribuyendo más importancia. En la obesidad existen por tanto múltiples alteraciones que favorecen la aterogénesis y sus marcadores clínicos como la resistencia insulínica, los marcadores de riesgo cardiovascular inflamatorios y la dislipemia. Por todos los motivos anteriores, la obesidad supone un parte muy importante del gasto sanitario y social en nuestro medio. Por la gran importancia sanitaria y social que representa la obesidad, existen múltiples grupos e iniciativas similares internacionales y nacionales. Igualmente por todos los motivos anteriores, este grupo presenta una adecuación a los objetivos prioritarios de los planes europeos, nacionales y autonómicos en I+D+i. La insuficiencia renal crónica se asocia a una amplia gama de complicaciones metabólicas, con un impacto demostrado sobre la morbilidad y supervivencia. En los últimos años se ha incrementado notablemente el interés en los mecanismos patogénicos y las repercusiones que la malnutrición y la inflamación crónica presentan en estos enfermos. En los últimos años, nuestro grupo ha analizado el papel de la disregulación de diferentes factores orexigénicos y anorexigénicos en la patogenia de la malnutrición asociada a la uremia, con particular atención a la leptina y la ghrelina, así como la potencial correlación de estos factores con los estados inflamatorios y con algunas complicaciones de la uremia (especialmente la anemia). Hemos realizado estudios exploratorios transversales, así como estudios funcionales, en pacientes portadores de insuficiencia renal crónica manejada con diálisis. Los resultados de los estudios sugieren la existencia de importantes fenómenos de epidemiología reversa entre los pacientes en diálisis. Así, estos pacientes presentan importantes elevaciones de los niveles de leptina, asociados a fenómenos de retención renal y obesidad, sin que se manifieste su efecto anorexigénico. Por otra parte, nuestros estudios indican la existencia de una notable discordancia entre los niveles de ghrelina total y acilada en los pacientes renales; mientras que los niveles de la primera parecen muy elevados, los de la segunda se aproximan a valores normales. La respuesta inmediata de la ghrelina (total y acilada) a la ingesta oral parece atenuada respecto a normales. Por último, nuestros estudios indican que la administración de dextrosa intraperitoneal puede incidir significativamente sobre los niveles de ghrelina, pero no de leptina. 164 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Son necesarios estudios que aclaren el papel de estas dos hormonas en la patogenia de ciertas complicaciones de la uremia, los perfiles de respuesta a más largo plazo, su efecto sobre la regulación del apetito y el papel de otros factores reguladores del apetito (como obestatina o PYY). En el momento actual este grupo dispone de la siguiente financiación pública: -IP: Fernando Cordido. Secreción prolongada de hormonas gastrointestinales tras la ingesta, influencia de los niveles de hormona de crecimiento, la obesidad y el género. Financiado FIS del Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain. Nº expediente PI10/00088 Importe total: 175026,50. -IP: Fernando Cordido. Coordinador Grupo Investigación Endocrinología (GEN). Ayuda Consolidación e estructuración de unidades de investigación competitivas do sistema galego de I+D+I. Código IN845B-2010/187. Importe 17052,00. -IP: Fernando Cordido. Efecto regulador da adiposidade, a hormona de crecemento e o dimorfismo sexual sobre a secreción de hormonas gastrointestinais en resposta á inxesta. Código 10CSA916014PR. Importe total: 51750. Duración: 2010-2013. 2. Objetivos científicos PROGRAMA 1: OBESIDAD Subprograma 1.1: Fisiopatología de la Obesidad Estudiar los mecanismos fisiopatológicos responsables del desarrollo de la obesidad a nivel molecular, celular y clínico. Estudiar los mecanismos fisiopatológicos responsables de las complicaciones de la obesidad a nivel molecular, celular y clínico. Estudiar las alteraciones hormonales en la obesidad. Subprograma 1.2: Alteraciones hormonales y riesgo vascular en la obesidad Establecer una relación entre la hiposecreción de hormona de crecimiento (GH) en la obesidad y los factores de riesgo cardiovascular clásicos y nuevos. 165 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Esclarecer la relación entre nuevas alteraciones hormonales en la obesidad (déficit de GH, hiperleptinemia, hipoghrelinemia) y los factores de riesgo cardiovascular clásicos y nuevos. Establecer el papel de las alteraciones hormonales, la inflamación, la resistencia insulínica y los factores de riesgo cardiovascular en la hiposecreción de GH de la obesidad. Determinar el efecto de la distribución de la grasa corporal independiente del exceso de peso sobre las alteraciones hormonales y factores de riesgo cardiovascular. Averiguar las diferencias existentes entre las alteraciones fisopatológicas documentadas en la obesidad y las existentes en el déficit orgánico de GH por hipopituitarismo. Valorar en sujetos obesos la respuesta tardía de ghrelina tras sobrecarga oral de glucosa y sus diferencias en función del sexo. Estudiar en sujetos obesos la respuesta precoz y tardía de PYY 3-36 y GLP-1 tras sobrecarga oral de glucosa y sus diferencias en función del sexo. Estudiar la relación entre respuesta de ghrelina y/o PYY 3-36 y la respuesta de glucemia, insulina, GH, cortisol y marcadores de inflamación. Estudiar los cambios en la respuesta de ghrelina, PYY 3-36 y GLP-1 tras la pérdida de peso y sus diferencias en función del sexo. PROGRAMA 2: Los aspectos nutricionales de la insuficiencia renal. Estudiar las alteraciones nutricionales en la insuficiencia renal. Estudiar los cambios hormonales en la insuficiencia renal potencialmente responsables de alteración nutricional. La diálisis peritoneal y sus cambios hormonales. PROGRAMA 3: Fisiopatología Endocrina La hiposecreción de GH del hipopituitarismo como mecanismo responsable de otras alteraciones hormonales. 166 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) La hipersecreción de GH de la acromegalia como mecanismo responsable de otras alteraciones hormonales. La alteración de la secreción de GH provoca modificaciones en el balance energético. 3. Hipótesis de trabajo Hipótesis generales: Los mecanismos fisiopatológicos responsables del desarrollo y complicaciones de la obesidad a nivel molecular, celular y clínico, permiten intervenciones terapéuticas y preventivas sobre la obesidad. Las alteraciones hormonales en la obesidad participan en la génesis de la obesidad y en el desarrollo sus complicaciones. Las alteraciones hormonales en la obesidad son responsables de sus complicaciones y perpetuación. Las alteraciones hormonales en la insuficiencia renal contribuyen al deterioro nutricional y clínico presente en esta enfermedad. Los modelos clínicos de hipo o hipersecreción de GH provocan otras alteraciones hormonales que alteran el balance energético. Hipótesis específicas: La hiposecreción de GH de la obesidad se relaciona directamente con los factores de riesgo cardiovascular clásicos y nuevos. Las nuevas alteraciones hormonales en la obesidad, esto es déficit de GH, hiperleptinemia, hipoghrelinemia, se relacionan con los factores de riesgo cardiovascular clásicos y nuevos. La distribución de la grasa corporal independiente del exceso de peso es un factor fundamental en el desarrollo de las alteraciones hormonales y factores de riesgo cardiovascular. Las alteraciones fisopatológicas previamente referidas en la obesidad y las presentes en el déficit orgánico de GH por hipopituitarismo, presentan importantes similitudes. 167 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Los sujetos normales y los pacientes obesos presentan una respuesta tardía secretora de ghrelina, PYY 3-36 y GLP-1 tras la sobrecarga oral de glucosa, que es diferente en función del sexo. La respuesta de ghrelina tras sobrecarga oral de glucosa se relaciona con la respuesta de glucemia, insulina, GH o cortisol. La respuesta de PYY 3-36 y GLP-1 tras sobrecarga oral de glucosa se relaciona con la respuesta de glucemia, insulina, GH o cortisol. Tras la pérdida de peso en sujetos obesos se producen cambios en la respuesta de ghrelina, PYY 3-36 y GLP-1 con dimorfismo según el sexo. Los pacientes con insuficiencia renal presentan una respuesta tardía secretora de ghrelina, PYY 3-36 y GLP-1 tras la sobrecarga oral de glucosa, que es diferente en función del estado nutricional y que tiene implicaciones pronósticas. Los pacientes con déficit de GH presentan una respuesta tardía secretora de ghrelina, PYY 3-36 y GLP-1 tras la sobrecarga oral de glucosa, que es diferente respecto a los controles. Los pacientes con exceso de GH presentan una respuesta tardía secretora de ghrelina, PYY 3-36 y GLP-1 tras la sobrecarga oral de glucosa, que es diferente respecto a los controles. 4. Metodología de trabajo ESTUDIO INVESTIGACIÓN CLÍNICA EN HUMANOS Se realizarán diferentes estudios clínicos en humanos. En general en pacientes obesos, pero igualmente en diferentes enfermedades metabólicas y en controles sanos. Será de especial interés los estudios en los modelos fisiopatológicos de hipersecreción de GH (acromegalia) e hiposecreción de GH (déficit de GH del adulto). El diseño de los estudios, serán estudios experimentales prospectivos, realizados en el servicio de endocrinología de un Hospital terciario. Actualmente estamos estudiando: La secreción estimulada de GH de forma aleatoria y su relación con las alteraciones hormonales, la inflamación, la resistencia insulínica y los factores de riesgo cardiovascular en la hiposecreción de GH de la obesidad. La secreción de ghrelina y otros péptidos gastrointestinales en pacientes obesos y controles tras la sobrecarga oral de glucosa de forma precoz y tardía, el estudio se repetirá tras la pérdida de peso. 168 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Todos los pacientes y controles deben aceptar participar en el estudio después de ser informados. Todos los pacientes y controles recibirán la hoja de información en la que se indicará las características del estudio y el consentimiento informado. Los aspectos éticos de este estudio se adhieren a los principios de la VII declaración de Helsinki de la asociación médica mundial (2002) y a los criterios establecidos por el convenio de Oviedo (1997-2000). En la evaluación inicial se realizará el fenotipado del paciente, incluyendo valoración clínica general inicial, valoración antropométrica y porcentaje de grasa corporal, analítica general, factores de riesgo cardiovascular clásicos, resistencia insulínica, marcadores de inflamación y analítica hormonal. Recogida de datos: Se seleccionarán de forma prospectiva los pacientes que acudan a la consulta de endocrinología por obesidad y que presenten las edades adecuadas para el estudio, que reúnan las características mencionadas previamente y acepten participar en el estudio. Igualmente se estudiará un grupo de controles sanos. Se recogerán las variables mencionadas en los cuestionarios previamente diseñados. Las determinaciones basales se determinarán en dos tiempos aprovechando la realización de la valoración bioquímica inicial y las pruebas funcionales. Igualmente se conservaran alícuotas congeladas para posibles determinaciones analíticas ulteriores. El estudio se realizará en el servicio de endocrinología de un Hospital terciario (Hospital A Coruña), en colaboración con el laboratorio de análisis (Sección de Hormonas) y la unidad de investigación de dicho Hospital y el Departamento de Medicina de la Universidad de A Coruña. ESTUDIO INVESTIGACIÓN BÁSICA EN ANIMALES Desarrollar el estudio de la expresión y regulación génica de diferentes péptidos como obestatina, ghrelina, colecistoquinina (CCK), péptido YY, péptido -1 similar a glucagón (GLP-1), oxintomodulina y amylin entre otros, mediante el empleo de diferentes aproximaciones metodológicas experimentales en diferentes modelos animales lo cual podría contribuir a la determinación de los mecanismo moleculares de acción y su relación con los diferentes ejes involucrados en el balance energético. Se emplearán: ratas hembras vírgenes, preñadas y machos Sprague Dawley; modelos de obesidad como las ratas zucker, OLETF y ratas dwarf deficientes en GH. Las ratas, serán mantenidas en cajas plásticas, en grupos o en jaulas individuales, a una temperatura de 23°C, iluminación controlada con ciclos alternativos de 12 horas de luz/oscuridad. Se alimentarán con pienso comercial y agua con acceso ilimitado o restringido de acuerdo con los diferentes procedimientos experimentales a desarrollar. Los diferentes procedimientos quirúrgicos se 169 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) realizarán bajo anestesia [hidrocloruro de ketamina (80 mg/kg) e hidrocloruro de xilazina (12 mg/kg (Sigma). Al final de los experimentos, las ratas serán sacrificadas por dislocación cervical, bajo anestesia. Las muestras de sangre serán tomadas (sangre truncal) en tubos con anticoagulante (EDTA-Aprotinina) y en tubos secos los cuales serán centrifugados 1800xg por 10 minutos y los sueros y plasmas serán almacenados a -50°C, para los análisis hormonales y bioquímicos. Los diferentes tejidos serán almacenados a -80°C para el estudio posterior de la expresión del mRNA de los respectivos neuropéptidos y hormonas. Estudios de la expresión génica asociada con los diferentes ejes cerebro- gastrointestinal, hipotálamo-hipófisis- adrenal, hipotalamo - hipófisis- tiroides, hipotalamo - tiroides - gonadal. Se desarrollará el estudio de la expresión de los genes: en tejido gastrointestinal, adiposo blanco y pardo de rata. El estudio de la expresión y regulación de los genes descritos, se desarrollará mediante el empleo de técnicas como RT-PCR en tiempo real e inmunohistoquímica, Western blot entre otros. Los ensayos de RT-PCR, se realizarán empleando primers específicos para cada gen, basados en las secuencias que han sido previamente reportada en el Gene - Bank. El desarrollo de la presente propuesta, se realizará de acuerdo con la legislación vigente y otras normas reguladoras, en materia de ética, experimentación animal y/o bioseguridad. La propuesta de investigación, será sometida a la evaluación de los Comités de Ética (European Union Directive 86/606/CEE). Los ensayos se desarrollarán de acuerdo con las consideraciones previstas en las disposiciones de investigaciones biomédicas con tejidos animales. El estudio se realizará en la unidad de investigación de un Hospital terciario (Hospital A Coruña) y el Departamento de Medicina de la Universidad de A Coruña. Los microRNA son una clase de RNA no codificantes, de pequeño tamaño (aproximadamente de 22 nucleótidos de longitud). Se piensa que aproximadamente un 30% de los genes de los mamíferos están regulados por estos RNAs, controlando procesos como la represión traslacional o la degradación del RNA correspondiente. Existen pocos estudios que valoren el perfil de expresión de microRNAs en las enfermedades endocrino-metabólicas y en la obesidad. Es nuestro objetivo estudiar la expresión de microRNAs en diferentes modelos fisiopatológicos de obesidad en el modelo animal y el humano y en diferentes tejidos, como el tejido adiposo o el hipotálamo. 170 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso IP: Fernando Cordido. Secreción prolongada de hormonas gastrointestinales tras la ingesta, influencia de los niveles de hormona de crecimiento, la obesidad y el género. Financiado FIS del Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Spain. Nº expediente PI10/00088 Importe total: 175026,50. IP: Fernando Cordido. Coordinador Grupo Investigación Endocrinología (GEN). Ayuda Consolidación e estructuración de unidades de investigación competitivas do sistema galego de I+D+I. Código IN845B-2010/187. Importe 17052,00. IP: Fernando Cordido. Efecto regulador da adiposidade, a hormona de crecemento e o dimorfismo sexual sobre a secreción de hormonas gastrointestinais en resposta á inxesta. Código 10CSA916014PR. Importe total: 51750. Duración: 2010-2013. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Actualmente tenemos en fase de planificación el proyecto “Eje cerebro - gastrointestinal: estudio de la expresión y regulación génica de los neuropéptidos asociados con el balance energético”. El grupo quiere realizar una actividad de investigación endocrinológica con un componente más básico. En concreto es nuestra intención estudiar el eje cerebro-gastrointestinal desde una aproximación experimental. Estudiar los mecanismos mediante los cuales péptidos como ghrelina, péptido YY y GLP-1 participan en la regulación de la ingesta. El estudio de los mecanismos de acción de estos péptidos podría, entre otros aspectos, permitirnos el diseño de fármacos útiles para el tratamiento de la obesidad. De igual forma, el grupo pretende realizar a medio plazo un abordaje traslacional de la investigación básica y determinar los mecanismos moleculares de algunas patologías propias de la clínica, especialmente endocrinológicas y específicamente la obesidad, en el contexto humano. Esta línea de investigación tendrá un componente de colaboración con el grupo de investigación cardiovascular. Igualmente tenemos un especial interés en la participación de los microRNA en los diferentes aspectos fisiopatológicos de la obesidad y otras enfermedades endocrino-metabólicas. Esta 171 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) línea de investigación tendrá un componente de colaboración con el grupo de investigación en oncología. 6. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública La identificación del fenotipo de la enfermedad es esencial en los estudios desde el punto de vista clínico. El diagnostico de la enfermedad, la definición de respuesta, la estratificación de los pacientes según manifestaciones son las tareas que se realizarán desde el punto de vista clínico. Los fenotipos y genotipos a nivel DNA y los modelos experimentales se abordarán desde la visión básica. Nuestro grupo realiza fundamentalmente investigación clínica y colabora de forma directa con otros grupos que realizan una investigación más básica. En el momento actual es nuestra intención realizar la mayor parte de la investigación básica dentro del grupo. Los servicios del CHUAC que colaboran en esta línea son directamente los Servicios de endocrinología, nefrología y laboratorio de análisis. Existen colaboraciones puntuales con el servicio de reumatología y la unidad de investigación epidemiológica. Es nuestra intención incrementar la colaboración con los servicios de cardiología y oncología. Esta línea y programa colaboran desde hace años con el departamento de fisiología de la Universidad de Santiago de Compostela con el grupo del Prof. Carlos Diéguez, el Servicio de Endocrinología del H. Universitario de Santiago de Compostela dirigido por el Prof. Felipe Casanueva, con el servicio de Endocrinología del Hospital Virgen del Rocío de Sevilla con el Dr. Alfonso Leal y con el Prof. Manuel Tena-Sempere del departamento de fisiología de la Universidad de Córdoba. Igualmente colabora ocasionalmente con el Servicio de nefrología del H. Universitario La Paz en Madrid. 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Esta línea y programa tienen como parte fundamental el realizar una mejora en la práctica clínica del manejo de la obesidad. La integración de pacientes en estudios científicos contribuye a una mejor calidad asistencial. Los conocimientos moleculares permitirán un mejor diagnostico o tratamiento de la obesidad y de forma paralela de las diferentes enfermedades metabólicas relacionadas. 172 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Se puede añadir, además, que los avances en obesidad podrán ser con frecuencia aplicables a complicaciones de la misma como la diabetes o a enfermedades que participan en la génesis de la obesidad como el hipercortisolismo o el hipopituitarismo. 8. Evaluación En cuanto a la cualificación del equipo humano pienso que es adecuada dado que lo componen profesionales con experiencia clínica e investigadora. Sin duda estamos en fase de reforzar la investigación básica. La capacidad tecnológica es adecuada desde el punto de vista clínico pero se debe reforzar desde el aspecto puramente investigador y es uno de los puntos débiles de la línea y programa. La infraestructura general en cuanto a espacios y equipamientos propiamente investigadores es posiblemente el punto más débil de la línea y programa. En relación con ello precisamos y realizamos colaboraciones con otros grupos, igualmente disponemos de la infraestructura del laboratorio de análisis del CHUAC. -Actividad: Nuestra actividad primordial es la actividad investigadora en Obesidad, que se manifiesta fundamentalmente en forma de publicaciones nacionales e internacionales y proyectos. Igualmente nos parece una misión de gran importancia la formación de investigadores en este programa y la introducción a la investigación de los clínicos en formación (residentes) o ya formados. Como segundas Misiones entendemos los aspectos investigadores o de docencia en enfermedades relacionadas con la obesidad, como ciertas enfermedades metabólicas y endocrinas. -Resultados: A pesar de unos recursos limitados y una actividad con un muy importante componente asistencial de la mayoría de los componentes del grupo. Esta línea y programa ha tenido una importante producción científica, con la siguiente actividad científica más relevante en los últimos 5 años (2007-11): 173 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Publicaciones: Artículos con IF: 53 (sumatorio de índice de impacto: 192,269). Libros: 1. Capítulos en libros: 20. Otros artículos: 17. Proyectos: A través de organismos públicos: 10. A través de organismos privados: 7.Tesis doctorales dirigidas: 6. En cuanto a la evaluación de estos apartados. -Recursos: Debemos incrementar el personal predoctoral en formación y en menor medida los doctores formados con una dedicación más intensa a la investigación. Es necesario incrementar nuestros recursos estructurales, fundamentalmente de espacio e instrumentales. -Actividad: Debemos incrementar en lo posible nuestra captación de recursos humanos y financiación competitiva y no competitiva. Debemos incrementar la formación de investigadores en este programa y la introducción a la investigación de los clínicos en formación (residentes) o ya formados. -Resultados: Creo que debemos mantener nuestro rendimiento, pues a pesar de los recursos humanos y financieros limitados, mantenemos desde hace años una producción científica adecuada. Si incrementamos el personal del grupo dedicado a la investigación, los resultados se incrementarán. Criterio Financiación Indicador Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 2 2 2 3 3 2. Total financiación captada 80000 85000 88000 90000 95000 1. Nº artículos publicados 18 19 20 21 22 2. Factor de impacto medio 2,22 2,21 2,2 2,19 2,18 3. Factor de Impacto acumulado 40 42 44 46 48 Formación 1. Nº de tesis defendidas 1 1 2 3 3 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 0 0 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 0 0 0 0 Producción 174 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. Contratos con empresas 2 2 3 3 3 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 9. Plan de difusión 1. Difusión de la ciencia entre la comunidad científica Asistencia regular y participación activa en Congresos y reuniones científicas de la especialidad. Publicaciones científicas en revistas con índice de impacto. El IP del grupo, en 2010-2012 vocal de docencia de la Sociedad Española Endocrinología. 2. Difusión de la ciencia en la práctica clínica Realización de Guías clínicas como Coordinador del Grupo de Obesidad de la Sociedad Española de Endocrinología. Realización de Guías clínicas sobre la especialidad, en Fisterra, el portal médico de Internet, de atención primaria de mayor difusión a nivel Nacional y posiblemente en habla hispana. El IP del grupo, en 2010-2012 vocal de docencia de la Sociedad Española Endocrinología. 3. Difusión de la ciencia entre la sociedad Participación habitual en medios de comunicación sobre aspectos divulgativos para la sociedad del problema de la obesidad. Concretamente el IP del grupo participa regularmente en el día de la persona obesa desde 2003. 4. Difusión de la ciencia en el mundo económico Es nuestra intención incrementar la difusión de nuestras actividades dentro del mundo económico y el especial interés económico y social de nuestra actividad. 175 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3.7. Biomarcadores cardiacos 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa Las miocardiopatías constituyen un conjunto extraordinariamente heterogéneo de procesos que sólo tienen en común que afectan el músculo cardíaco y que causan un amplio espectro de formas de disfunción del mismo. La insuficiencia cardiaca que puede ser provocada por las miocardiopatías es una enfermedad severa que produce una alta morbilidad, constituyen la primera causa de muerte para el conjunto de la población española y son la principal causa de muerte súbita en jóvenes. La cardiopatía isquémica es una enfermedad severa que produce una alta morbilidad y que tiene lugar como consecuencia de una arteriosclerosis coronaria, proceso en el que se estrechan las arterias que se encargan de proporcionar sangre al músculo cardíaco. Cuando los aportes de oxígeno ya resultan muy desequilibrados, se produce una angina de pecho estable; cuando se declara una oclusión súbita de la arteria y se dificulta la llegada de oxígeno al miocardio, entonces se produce un infarto agudo de miocardio, que puede dar lugar a un fallo cardiaco que es una de las principales causas de muerte en los países desarrollados. El enfoque del manejo y tratamiento de las miocardiopatías es objeto permanente de discusión porque la mayor parte de alternativas en este campo no se han basado en la mejor evidencia científica posible. Aunque en los últimos años se ha avanzado mucho en el conocimiento del origen genético, molecular y celular de la cardiopatía isquémica, se necesitan nuevos datos para establecer nuevas estrategias terapéuticas para mejorar la prognosis y la calidad de vida de los pacientes que sufren esta importante enfermedad. Por otro lado, cuando las terapias convencionales fracasan en el tratamiento de insuficiencias cardiacas, la alternativa utilizada con mayor frecuencia es la del trasplante cardíaco. Este es un recurso limitado actualmente, y además el diagnóstico precoz del rechazo cardiaco es uno de los problemas todavía no resueltos tras el trasplante cardiaco. La biopsia endomiocárdica tiene limitaciones (técnica invasiva, baja sensibilidad por error de muestreo y variabilidad interobservadores) y hasta ahora, los métodos de diagnóstico no invasivos no han mostrado un buen rendimiento. Es imprescindible el desarrollo de herramientas para el diagnostico precoz y no invasivo del rechazo post-trasplante tanto en la forma de rechazo agudo como el rechazo 176 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) crónico, o vasculopatía del injerto. Además, la búsqueda de biomarcadores de tolerancia al injerto, es un tema de candente interés. La genómica y la proteómica son dos herramientas prometedoras para la identificación de biomarcadores de estos procesos que ayuden a diseñar nuevas moléculas diana para el desarrollo de fármacos y de alternativas terapéuticas. En estudios de expresión génica existe ya disponibilidad clínica de algunos marcadores moleculares con valor predictivo en enfermedades cardiacas que se han validado en pacientes, aunque se siguen investigando nuevos candidatos. Sin embargo, en muchos casos, la mera enumeración de los genes no informa de las funciones celulares, pues ninguna célula los expresa todos simultáneamente, sino que, dependiendo del tipo celular y de los estímulos que reciba, expresará una parte variable de su genoma. La mayoría de los genes, una vez que se expresan, pueden sufrir numerosas modificaciones postraducionales, lo que da lugar a diferentes productos funcionales derivados de un mismo gen. Por eso la genómica ha dado paso a la proteómica. La proteómica es una disciplina que ha despertado enormes expectativas en la investigación biomédica por su doble potencial de aplicación, por una parte puede ayudar en la identificación de biomarcadores específicos que permitan diagnosticar, clasificar, pronosticar y predecir enfermedades, y por otra puede contribuir en la definición de nuevas dianas terapéuticas. En concreto en el campo de las patologías cardiacas, la aproximación de la proteómica para el descubrimiento de biomarcadores se ha desarrollado de forma mucho más lenta que en el caso de la genómica y los logros alcanzados permanecen la mayoría en el terreno experimental. En la búsqueda de biomarcadores para las enfermedades cardiovasculares además de la utilización de muestras humanas de plasma, suero o biopsias de tejidos, ha sido de gran utilidad el desarrollo de modelos experimentales animales. Así, en Internet no solo se disponen de las bases de datos sobre proteínas cardiacas humanas sino que se están elaborando y están disponibles bases de datos para otros mamíferos. La inclusión de estudios de los perfiles de expresión de proteínas de miocardio en varias especies animales está siendo de gran utilidad en el progreso de la investigación cardiovascular básica y para la determinación de los mecanismos moleculares subyacentes en las enfermedades cardiovasculares. La investigación en biomarcadores en general es compleja ya que se corre el peligro de identificar asociaciones de proteínas con patologías que pueden resultar ser falsas. Por lo tanto, la investigación ha de incluir estudios de validación bien diseñados para determinar la 177 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) aplicabilidad de los biomarcadores genómicos y proteómicos en la práctica clínica. Si esto se logra, se habrá avanzado hacia una medicina molecular que ayude a individualizar el tratamiento de los pacientes con enfermedades asociadas al corazón. 2. Objetivos científicos Objetivos generales: Programa 1: Determinación de nuevos biomarcadores mitocondriales en el desarrollo de la miocardiopatía isquémica mediante aplicaciones genómicas y proteómicas BIOMARCADORES CARDIACOS Programa 2: Estudio de las proteínas implicadas en el proceso de remodelado de la matriz extracelular cardíaca tras daño isquémico mediante técnicas proteómicas de alta resolución Programa 3: Análisis del papel de la Indolamina 2-3 Dioxigenasa como potencial biomarcador de tolerancia al injerto en el trasplante cardiaco (en colaboración con el grupo de la Dra. M.G. Crespo Leiro) Objetivos específicos: 1. Estudiar la distribución de los haplogrupos del ADN mitocondrial como factor de riesgo en el desarrollo de insuficiencia cardiaca en sujetos con miocardiopatías de diversa índole. 2. Comparar los proteomas de corazones con miocardiopatía isquémica y corazones sanos en un modelo experimental “in vivo” para el estudio secuencial a nivel proteómico para tratar de: 178 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) a) Identificar las posibles proteínas mitocondriales implicadas en el proceso patológico producido. b) Identificar las posibles proteínas implicadas en la afectación de la MEC en regiones diferentes del corazón después de una lesión isquémica. 3. Comprobar en muestras de tejido cardiaco procedentes de pacientes con miocardiopatía isquémica de los resultados obtenidos en el modelo animal. Analizar la posible aplicación de las proteínas identificadas como posibles marcadores diagnósticos en los sueros de los pacientes con cardiopatía isquémica. 3. Hipótesis de trabajo La “eficiencia energética” que otorgan unos u otros haplogrupos mitocondriales podría jugar un papel relevante en el desarrollo ulterior de la insuficiencia cardiaca que se produce en algunos sujetos que tienen su función miocárdica reducida como ocurre en la Miocardiopatía. La determinación del haplogrupo mitocondrial puede servir para predecir el riesgo de padecer isquemias cardiovasculares, entre ellas la miocardiopatía isquémica, de una población general. Diversas modificaciones de las proteínas mitocondriales pueden ocasionar importantes disfunciones celulares y orgánicas, que a su vez son responsables de alteraciones que aparecen en enfermedades cardiovasculares, como es el caso de la miocardiopatía isquémica. El cerdo por su gran similitud con los humanos es un modelo biomédico adecuado para determinar dichas modificaciones. Los distintos componentes de la MEC podrían tener importantes funciones, más allá de las meramente estructurales, que serían cruciales para determinar los procesos a los que el tejido cardiaco está sometido tras el daño isquémico. Estos componentes pueden ser todavía desconocidos debido a su baja representación. Determinar diferencias entre el proteoma mitocondrial y de la MEC del tejido cardiaco proveniente de individuos con miocardiopatía isquémica o individuos sanos puede ayudar a descubrir nuevas moléculas diana para el desarrollo de drogas y de alternativas terapéuticas. 179 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 4. Metodología de trabajo Determinación de haplogrupos por Snapshot y secuenciación de fragmentos ADN mitocondrial en muestras sanguíneas de pacientes con insuficiencia cardiaca. Modelo experimental porcino de isquemia-reperfusión. Estudio secuencial a nivel proteómico mediante de las proteínas (mitocondriales o de la MEC) implicadas en el desarrollo de la miocardiopatía isquémica mediante cromatografía liquida, inyectándose en un espectrómetro de masas Orbitrap LTQ-XL. Análisis de la expresión en el tejido de las proteínas de interés mediante Inmunoblotting y/o Inmunohistoquímica. Estudios de expresión génica mediante qRT-PCR y ELISAS. 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso Título del Proyecto: Determinación de nuevos biomarcadores mitocondriales en el desarrollo de la miocardiopatía isquémica mediante aplicaciones genómicas y proteómicas. Fecha: 2010-2012 Entidad Financiadora: FIS PS09/00840. Importe: 116.765 € Investigador Principal: Nieves Domenéch Título del Proyecto: Subprograma de Redes Temáticas de Investigación Cooperativa en Salud de la Acción Estratégica en Salud, Biobanco. Fecha: 2010-2013 Entidad Financiadora: FIS RD09/0076/00032. Importe: 126.500€ anuales Investigador Principal: Nieves Domenéch 180 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Título del Proyecto: Estudio de las proteínas implicadas en el proceso de remodelado de la matriz extracelular cardíaca tras daño isquémico con técnicas proteómicas de alta resolución. Fecha: 2010-2013 Entidad Financiadora: Xunta de Galicia 10CSA916020PR Importe: 43.335€ Investigador Principal: Nieves Domenéch Título del Proyecto: El papel de la Indolamina 2-3 Dioxigenasa como potencial biomarcador de tolerancia al injerto en el trasplante cardiaco. Fecha: 2011-2012 Entidad Financiadora: Sociedad española de Cardiología Importe: 18000 Investigador Principal: M.G. Crespo Leiro. Colaborador: Nieves Doménech Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño 1. Proyectos ya solicitados en fase de evaluación: Título del Proyecto: Diferenciación de las células madre mesenquimales y epiteliales de membrana amniótica hacia células con características de melanocitos para la repigmentación de la piel obtenida para terapia celular. Fecha: 2013-2015 Entidad Financiadora: Mutua Madrileña Importe solicitado: 77.700 € Investigador Principal: Esther Rendal. Colaborador: Nieves Doménech Además de las dos personas componentes del grupo anteriormente mencionadas, el proyecto se ha planificado como una colaboración con servicios asistenciales del CHUAC que hacen investigación, en concreto con la Dra. Mª Teresa Yebra-Pimentel Vilar, adjunto del servicio de Anatomía Patológica, y con el Dr. Juan Javier Barreiro, adjunto de la Unidad de Cirugía Plástica. 181 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) La hipótesis principal de este trabajo es que la Membrana Amniótica puede constituir una posible fuente de células madre y/o un buen soporte para su utilización en la ingeniería tisular. Este proyecto se ha solicitado como continuación de un proyecto anteriormente realizado titulado “Evaluación de nuevos medios y soportes para el cultivo de piel completa antóloga: papel de la membrana amniótica y factores de crecimiento”. INCITE 08CSA065916PR. 20082011. Título del Proyecto: La galectina-3 como potencial biomarcador de Vasculopatía del Injerto en trasplantados cardiacos. Fecha: 2013-2015 Entidad Financiadora: Mutua Madrileña Importe solicitado: 93.100 € Investigador Principal: M.G. Crespo-Leiro. Colaborador: Nieves Domenéch Este proyecto se ha planteado como una colaboración entre dos de los grupos integrantes del área de Enfermedades cardiovasculares y metabólicas (Coordinador Dr. Castro-Beiras): el grupo de Insuficiencia Cardíaca y Trasplante, dirigido por la Dra. M.G. Crespo Leiro, que será el grupo principal que llevara a cabo la investigación y el grupo de Biomarcadores cardíacos dirigido por la Dra. Nieves Domenech García que actuará como colaborador. La hipótesis de este estudio es la correlación entre la reducción en el voltaje del complejo QRS del ECG con el incremento en la concentración sérica de galectina-3, lo que nos llevaría a la sospecha fundada de que la galectina-3 puede ser un buen marcador de fibrosis cardiaca tras el TC, secundaria a la EVI. Esto puede ser, por tanto, un punto de partida para futuros estudios en pacientes de EVI (en especial estudios de intervención o de prevalencia de EVI según diferentes tratamientos inmunosupresores). 2. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Título del Proyecto: Marcadores de calidad para los derivados hemáticos utilizados en técnicas proteómicas. Fecha: 2013-2015 Entidad Financiadora: Instituto Carlos III Importe solicitado: 182 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Investigador Principal: Nieves Domenéch Este proyecto se está preparando para presentarlo al Subprograma de Proyectos de investigación en Salud (del 13 de marzo al 23 de abril) de la Convocatoria de ayudas de la Acción Estratégica de Salud en el marco del Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2008-2011 por parte del Ministerio de Economía y Competitividad, recientemente publicada. Es un proyecto diseñado como una colaboración de dos de las RETIC actualmente existentes en el Inst. Carlos III: la Red nacional de Biobancos (Coordinador Dr. Manuel Morente), y a Red de Proteored (Coordinador Juan Pablo Albar). El investigador Principal coordinador del proyecto será la Dra. Nieves Doménech. La idea inicial es que participen diversos biobancos hospitalarios que pertenecen el grupo de Derivados Hemáticos (Coordinado por la Dra. Mº Ángeles Muñoz) de la Red Nacional de Biobancos (entre 7 y 12 hospitales) que serán los que recojan las muestras derivadas de sangre de individuos sanos (bien definidos por unos criterios estrictos previamente establecidos) y que serán analizadas posteriormente mediante técnicas proteómicas por diversos grupos integrados en Proteored, entre los que se encuentra el grupo de Enfermedades Reumatológicas dirigido por el Dr. FJ Blanco del área perteneciente al INIBIC: Envejecimiento, Inflamación, Medicina Regenerativa. 6. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública Relaciones de investigación básica-clínica: En cuanto a la actividad Investigadora del grupo en los últimos años se han llevado a cabo diversos proyectos (financiados tanto en convocatorias públicas como privadas) relacionados con la Inmunología del Trasplante, y en especial en el área de la cardiología, haciendo énfasis en las líneas de Terapia Celular aplicada a la regeneración cardíaca y a la búsqueda de marcadores de rechazo en el trasplante del corazón. Más recientemente, hemos iniciado una nueva línea de investigación de búsqueda de biomarcadores en Miocardiopatía Isquémica mediante aproximaciones Genómicas y Proteómicas. Muchos de estos trabajos se han realizado (siguiendo la idea de una investigación de tipo traslacional) en colaboración con la Unidad de Insuficiencia Cardíaca y Trasplante Cardíaco del Área de Cardiología del CHUAC. 183 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Además, al ser hasta hace poco la Dra. Nieves Domenech la responsable de la línea Principal de Terapia Celular y Medicina Regenerativa del INIBIC, y ser miembro de uno de los grupos del Consorcio Centro de Investigación Biomédica del Área de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (Ciber-BBN), el grupo ha participado en el desarrollo de la puesta a punto a nivel asistencial de la utilización de la técnica de terapia celular en la regeneración de piel para quemados y de células limbares para regeneración ocular, en colaboración con el Banco de Tejidos del CHUAC. Relaciones de investigación básica-salud pública: Para todos los proyectos vigentes actualmente como para los posibles a realizar en los próximos 5 años por el grupo, es esencial la participación de la Atención Primaria y de la Enfermería pues todos estos proyectos necesitan para su realización de la obtención de colecciones de muestras biológicas humanas de pacientes o de individuos sanos (tanto de tipo de derivados hemáticos como de tejidos). Para su obtención es muy importante que tanto el personal sanitario de hospitales como el de los centros de atención primaria conozcan bien la necesidad de este tipo de investigaciones biomédicas y colaboren con ellas. Cualquier clínico de atención primaria puede colaborar: Informando al donante sobre el objeto de la donación y recogiendo el consentimiento informado de manera adecuada. Cumplimentando un conjunto mínimo de datos sobre la muestra. Recogiendo la muestra in situ si tiene posibilidades o derivando al donante a un servicio de extracción centralizada con unas garantías de calidad. Recogiendo muestras de controles sanos voluntarios (debe haber un clínico responsable como depositario). El personal de enfermería, tanto enfermeras como auxiliares en consultas y quirófanos tienen un papel fundamental: Para la gestión de muestras como de los consentimientos informados. Para realizar un procedimiento técnico de calidad que asegure la idoneidad de la obtención y del mantenimiento de las muestras. 184 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica El objetivo principal del grupo de investigación es profundizar en los mecanismos de daño y reparación en enfermedades cardiovasculares con vistas a la identificación de nuevas moléculas con potencial diagnóstico o como objetivo terapéutico para el desarrollo de patentes y su eventual traslación clínica. Tras el desarrollo de las investigaciones planteadas y una vez identificados los posibles biomarcadores (genes o proteínas) hay que analizar las posibles rutas metabólicas en las que pueden estar implicados para poder dar una interpretación biológica al hallazgo. Posteriormente, una vez identificados y caracterizados los genes o proteínas de interés es necesaria su validación como biomarcadores demostrando su eficacia y especificidad realizando ensayos en series bien definidas de pacientes y compararlos con los resultados obtenidos en series de donantes sanos que actuaran como control. Por último, si los resultados de validación son satisfactorios se podría llegar a la aplicación clínica desarrollando dispositivos de detección de fácil aplicación clínica de los biomarcadores descubiertos. El área de investigación en marcadores de evolución de las miocardiopatías o de los injertos cardiacos es clave, ya que permite reducir enormemente los riesgos (para los pacientes) asociados a los métodos actuales de diagnóstico en las enfermedades asociadas al corazón. Esto permitiría una vigilancia más estrecha a un precio asumible y con un coste pequeño para el paciente en términos del riesgo derivado de las exploraciones realizadas lo que redundará en un diagnóstico precoz y una posibilidad de una respuesta terapéutica más temprana. Por último, es de destacar que desarrollar la proteómica aplicada a la cardiopatía isquémica es uno de los objetivos del Plan Integral de Cardiopatía Isquémica del Sistema Nacional de Salud. 185 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 8. Evaluación Criterio Indicador Financiación Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 4 3 3 3 3 2. Total financiación captada 56654 76500 40000 45000 55000 1. Nº artículos publicados 4 2 2 2 3 2. Factor de impacto medio 5 4 3 3 3 3. Factor de Impacto acumulado 20 8 6 6 9 Formación 1. Nº de tesis defendidas 1 1 0 1 0 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 0 0 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 0 0 0 0 3. Contratos con empresas 0 0 0 0 0 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 Producción 9. Plan de difusión 1. Difusión de la ciencia entre la comunidad científica Producción científica: La relevancia del proyecto en cuanto a su impacto bibliométrico es grande debido a que el campo de la búsqueda de Biomarcadores asociados a diversas patologías ha supuesto una gran revolución en la medicina de los últimos años por sus prometedores resultados, lo que ha hecho que el número de publicaciones científicas sobre el tema haya crecido exponencialmente. Las revistas propuestas para el envío de comunicaciones son: Circulation, Proteomics, Journal of Heart and Lung Transplantation, International Journal of Cardiology, European Journal of Heart Failure y Clinical Research in Cardiology. Participación en reuniones científicas: o Participación anual en los congresos: Congreso Español de Cardiología, Congreso Europeo de Cardiología, Congreso ISHLT y Congreso Nacional de Biobancos. 186 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) o Participación anual en el “International Sympsium On Stem Cell Therapy And Applied Cardiovascular Biology”. o Participación en los congresos de la Red Nacional de Biobancos. Formación de investigadores y de médicos. o Organización de los siguientes cursos teórico-prácticos: Curso de Biología molecular para médicos residentes, Cursos de Iniciación al cultivo celular: del cultivo celular al trasplante. o Dirección de tesis doctorales. o Organización de los Seminarios Científicos de la Unidad de Investigación del INIBIC. o Tutorías del 3º Ciclo de la Universidad de A Coruña (UDC). o Docencia en el Máster de Genética y Bioquímica, y el Máster en Asistencia e Investigación Sanitaria, ambos de la UDC. Coordinación y docencia en el Máster Interuniversitario de Biotecnología Avanzada (MBA) organizado conjuntamente por la UDC y la Universidad de Vigo. 2. Difusión de la ciencia en la práctica clínica Preparación de manuales para realizar labores asistenciales que mejoren la calidad asistencial a los enfermos. 3. Difusión de la ciencia entre la sociedad Difusión de los descubrimientos a través de noticias en prensa especializada. 4. Difusión de la ciencia en el mundo económico Los resultados obtenidos en esta línea se pueden traducir en forma general en: Búsqueda de nuevos marcadores de riesgo cardiovascular, comercialmente explotables. Aumento del número de patentes registradas. Licencias y contratos. Creación de spin-off. 187 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Aportación de donaciones privadas en I+D+I biomédica. 188 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 4. ÁREA 3: NEUROCIENCIAS, ONCOLOGÍA Y HEMATOLOGÍA El área de Neurociencias, Oncología y Hematología está coordinada por Francisco Javier Cudeiro y se estructura en los siguientes grupos de investigación: Grupo de Neurociencia y Control Motor de la UDC, NEUROcom (Francisco Javier Cudeiro) Grupo de Oncología clínica y traslacional (Luis M. Antón Aparicio) Investigación en la enfermedad de von Willebrand (Francisco Javier Batlle) 4.1. Grupo de Neurociencia y Control Motor de la UDC (NEUROcom) 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa El grupo de Neurociencia y Control Motor de la UDC (NEUROcom) aborda el estudio del sistema nervioso, sus funcionamiento y sus alteraciones a varios niveles (experimentación básica, modelización y estudios clínicos) originando un enfoque altamente multidisciplinar, que va desde el registro de señales bioeléctricas hasta el desarrollo de herramientas de análisis matemático y dispositivos para mejorar la autonomía de los mayores y dependientes. Cuenta, por tanto, con especialistas que provienen de distintos campos del conocimiento: medicina, fisioterapia, física, farmacia, biología, CC. del deporte, psicología, terapia ocupacional e ingeniería. 2. Objetivos científicos En el grupo de Neurociencia y Control Motor (NEUROcom) de la UDC se desarrollan 3 áreas de trabajo todas ellas relacionadas con el ámbito de la Neurociencia. 189 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Área de Parkinson y Mayores: Nuevas estrategias de neurorehabilitación y prevención Objetivos de contenido científico y tecnológico Desarrollar la línea de estudio del funcionamiento de estructuras cerebrales implicadas en la imitación, basándose principalmente en protocolos de RV y en la modulación de la actividad de dichas estructuras mediante técnicas como la EMT y la ECD. Evaluar los efectos de la utilización de la RV con uso terapéutico para mejorar la movilidad de los enfermos de Parkinson y mayores. Diseñar, patentar y comercializar un sistema de RV que cumpla los objetivos anteriores. En la actualidad ya estamos trabajando en el primer prototipo. Consolidar la colaboración con el grupo FENNSI del Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo, con lo que se están sentando las bases para el desarrollo de un proyecto de investigación estratégico ya que dicho grupo dispone de recursos que no podemos encontrar en Galicia, como la Resonancia Funcional Magnética de 3 T para humanos. Área de Sistema visual: Pequeños animales y primates En esta área los objetivos serán los siguientes: 1. Estudio del papel de los cannabinoides en la transmisión de información desde el tálamo al corcho cerebral. 2. Estudio de las influencias hacia atrás en el procesamiento de la información visual. Utilización de la estimulación magnética transcraneal en primates despiertos, para estudiar el efecto de estas aferencias a nivel celular en la detección de estímulos. 3. Estudio de las bases celulares y subcelulares del EEG en animales despiertos. Utilización de nuevas herramientas matemáticas para la identificación de los generadores neuronales (distintos tipos de neuronas y localización) y su contribución al EEG. Colaboración con el grupo de electrofisiología experimental y computacional del instituto Cajal dirigido por el Doctor Óscar Herreras. 4. Desarrollo de un andén optoelectrónico para su utilización como neuroprótesis visual: grupo de LEDs controlados a través de un microchip que, a través de la luz, permiten la estimulación controlada de grupos de neuronas a las que previamente si le insertó una 190 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) proteína fotosensible. El objetivo final es la creación de prótesis implantables en personas ciegas. En colaboración con 7 grupos europeos. Área de mecanismos sinápticos y sueño El objetivo científico concreto es definir el papel de las vías ascendentes en la sincronizacióndesincronización cortical y su regulación por óxido nítrico (en EL). Los experimentos que están realizándose en estos momentos permiten medir de forma simultánea la actividad electrocorticográfica, el neuronal individual y los niveles de EN EL. Los datos obtenidos permitirán correlacionar esas variables con la estimulación eléctrica de las vías ascendentes. Recursos técnicos disponibles Set-up completo para registro extracelular en pequeños animales anestesiados (rata). Incluyendo estereotáxicos, amplificadores, osciloscopios y sistemas de registro de señales biológicas (CED, Cambridge, UK) Set-up completo para registro extracelular e intracelular en pequeños animales anestesiados (gato), incluyendo estereotáxicos, amplificadores, osciloscopios y sistemas de registro de señales biológicas (Plexon, Texas, USA) y mesa antivibratoria Sistema de registro con microelectrodo múltiple 2 Sistemas de ventilación asistida y soporte vital para anestesia de pequeños animales (rata/gato), incluyendo bombas de perfusión continua y equipos de monitorización de gases Sistema para iontoforesis de cinco canales Sistema para eyección de fármacos por presión Sistema de estimulación visual VISAGE Sistema de estimulación visual Lohman Sistema para microscopía confocal in vivo Sistema de microscopía óptica con cámara lúcida Equipo para registro mediante voltametría en animales anestesiados 2 estiradores de pipetas (1 vertical, 1 horizontal) 191 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Sistema de Estimulación Magnética Transcraneal repetitiva (hasta 10 Hz) de utilización en experimentación animal Laboratorio completamente equipado para estudios neurofisiológicos en primates activos: amplificadores, filtros, osciloscopios, sistema de presentación de estímulos visuales y sistema de detección de movimientos oculares mediante infrarrojos Sistema de electromiografía (aguja y superficie) y potenciales evocados de 2 canales Sistema de Estimulación Magnética Transcraneal de pulso único Sistema de electromiografía de superficie de 8 canales Set-up completo con 8 canales para registro de señales biológicas en humanos, incluyendo Digitimer y Signal Prototipo de Sistema de Realidad Virtual para monitorización del movimiento y creación de protocolos de rehabilitación motora. El sistema fue diseñado por nuestro grupo en colaboración con la empresa PARALAXE y está pendiente de patente. Sistema completo de polisomnografía para un paciente. Se incluyen, también, 4 actígrafos Relación con empresas En la actualidad tenemos vigentes 3 convenios de colaboración con empresas: i) Mestrelab, dedicada a la elaboración de software de análisis de resonancia magnética ii) Colabora, empresa de ingeniería con interés en el desarrollo de tecnologías aplicadas a colectivos dependientes. iii) También colaboramos con la empresa Paralaxe, de Santiago de Compostela, para el futuro desenrollo del sistema de Realidad Virtual. Trabajos/proyectos desarrollados a) TOTAL PROYECTOS DESARROLLADOS O EN CURSO: 16 • AUTONÓMICOS 9 (IP, Javier Cudeiro en 8; Jorge Mariño en 1): 581.768€ • NACIONALES: 5 (IP, Javier Cudeiro): 552.910€ • CON PARTICIPACION EUROPEA: 2 (IP, Adam Sillito, UK): 50.000 € participación Española b) TOTAL CONTRATOS/CONVENIOS: 2 (53.000 €) 192 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Principales trabajos/proyectos desarrollados en la materia Título del proyecto: “Estudio funcional de la enfermedad de Parkinson y de los efectos rehabilitadores de las terapias mediante ritmos externos”. Entidad financiadora: Xunta de Galicia (XUGA). 1999-2001 Título del proyecto: "Procesamiento visual y mecanismos de modulación en el tálamo de los mamíferos”. Entidad financiadora: MCYT. 2003-2005 Título del proyecto: "Un estudio de la enfermedad de Parkinson y los efectos rehabilitadores de la estimulación rítmica y la estimulación Magnética Transcraneal”. Entidad financiadora: XUGA. 2003-2005 Título del proyecto: "Programa de rehabilitación para enfermos de Parkinson basado en estimulación rítmica externa". Duración: Octubre de 2004-Octubre de 2005. Entidad financiadora: Obra Social de Caja Madrid. Título del proyecto: "Programa de rehabilitación para enfermos de Parkinson basado en la estimulación sensorial rítmica y en la Fisioterapia en el medio acuático". Duración: Septiembre 2006-Septiembre 2007. Entidad financiadora: Fundación Pedro Barrié de Maza Título del proyecto: "Estimulación rítmica externa en los enfermos de Parkinson: Un estudio del sueño y de la marcha”. Entidad financiadora: XUGA. 2006-2009 Título del proyecto: “Papel de las conexiones feedback en el procesamiento visual”. Entidad financiadora: MICIIN. 2010-2012 Título del proyecto: “La realidad virtual como terapia de apoyo en la enfermedad de parkinson y en los mayores”. Entidad financiadora: XUGA (INCITE09 137 379 PR). 20102012 3. Hipótesis de trabajo Área de Parkinson y Mayores: Nuevas estrategias de neurorehabilitación y prevención En esta línea de investigación estamos utilizando conjuntamente dos estrategias muy novedosas: la Realidad Virtual (RV) y la estimulación cerebral no invasiva mediante Estimulación Magnética Transcraneal (EMT) y Estimulación con Corriente Directa (ECD). El uso 193 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) terapéutico de la realidad virtual (RV) se basa en la presentación de estímulos generados por ordenador que modifiquen las respuestas fisiológicas de los sujetos. Las técnicas de modulación de la actividad cerebral de manera no invasiva permiten su utilización de manera experimental de forma rutinaria y totalmente segura. La EMT y ECD se basan en estimular mediante campos magnéticos o eléctricos diferentes estructuras corticales produciendo cambios en la funcionalidad que persisten más allá del tiempo de estimulación. La presente línea de investigación se basa en la utilización de un sistema de RV que presenta uno entorno virtual en el que el sujeto es integrado. El sistema se desenrolló para el estudio del papel preventivo y terapéutico de la RV en movimientos repetitivos manuales, movimientos de alcance y marcha. El objetivo de esta línea de investigación es desenrollar protocolos de adiestramiento basados en la imitación para rehabilitar los patronos motores que se encuentran alterados en mayores y dolientes de Parkinson (PALA). La base es el adiestramiento de imitación de movimientos animados por ordenador, y que se presentarán sin ninguna alteración. Pretendemos potenciar el potencial terapéutico de la RV mediante la modulación cortical mediante EMT y ECD de las estructuras cerebrales relacionadas (sistema de neuronas espejo -SNE- que se encuentran implicadas en los mecanismos que regulan la imitación, y que tienen la propiedad de codificar información relativa a la ejecución y observación de los movimientos). En los últimos años el grupo produjo un importante número de trabajos de elevado impacto en el ámbito de la neurorehabilitación. Se han defendido 3 tesis de doctorado en la línea de neurorehabilitación (Vivas, 2008, Viñas, 2009, Chouza 2009) y dos trabajos fin de máster que versan íntegramente sobre utilización de RV como herramienta terapéutica en EP (Robles, 2010, Corral, 2010). Hasta el 2013 se defenderán dos tesis más. Una estimación realista contempla el mantenimiento del número de publicación, aumentar su índice de impacto y conseguir una patente. Área de sistema visual Los experimentos abordan cuestiones de importancia y actualidad, y utilizan técnicas punteras por lo que prevemos la publicación de los resultados en revistas de alto impacto. Está prevista la lectura en los próximos 12 meses de 2 tesis de doctorado, resultado de los experimentos ya en marcha y acaba de incorporarse al laboratorio un becario FPI. Además los resultados de los 194 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) objetivos 3 y 4 son de clara aplicación práctica: en el caso 3 para la búsqueda de alteraciones en el EEG que nos puedan estar indicando patologías como el Parkinson o el Alzheimer en fases iniciales; y en el caso 4 con el desarrollo de prótesis para su utilización en investigación básica y en la aplicación clínica. Junto con 7 grupos de 6 países presentaremos en el año 2011 una propuesta al 7º programa marco de la Union Europea (FP7 ICTFuture and Emerging Technologies programme) para el desarrollo de un andén optoelectrónico para su utilización como neuroprótesis visual. Este diseño presenta aplicaciones inmediatas en el campo de la investigación básica (como método de registro y estimulación de la actividad neuronal en animales expertos susceptible de su comercialización) así como en la clínica (como implante en personas ciegas). Área de mecanismos sinápticos y sueño Los mecanismos sinápticos, electrofisiológicos y bioquímicos que regulan el estado de activación global del corcho cerebral centran el esfuerzo de varias líneas de investigación actualmente en marcha en nuestro grupo. El objetivo general es perfilar la actividad eléctrica y química que modula la activación talámica y cortical, función que se pone de manifiesto en la transición del estado de sueño al de vigilia y, durante esta, en el control de las entradas sensoriales hacia el corcho. El conocimiento de la neurobiología de este sistema de activación aplicara a disfunciones relacionadas con la activación cortical y subcortical (epilepsia), el sueño (narcolepsia, cataplexia) y los estados de atención. El trabajo actual sobre las vías de activación ascendente y su farmacología está ofreciendo resultados valiosos sobre como el tronco del encéfalo y el prosencéfalo basal controlan de manera diferencial la función cortical, a través de neuromoduladores como el EN EL. Al mismo tiempo, estamos ahondando en conocer como la propia actividad cortical regula sus entradas mediante el filtro talámico. Parte de los resultados obtenidos en los últimos meses ya fueron publicados parcialmente; en este año 2011 presentaremos dos comunicaciones en el principal encuentro neurocientífico mundial (congreso de la Society fuera Neuroscience), y en el año 2012 hemos previsto plasmar en publicaciones y en el congreso europeo de Neurociencia -qué tendrá lugar en Barcelona- los resultados obtenidos. Dadas las expectativas de obtención de datos y difusión de resultados, nuestro objetivo de financiación a corto plazo incluye la solicitud de ayudas a los organismos autonómicos y estatales para que incorpore al menos un investigador más al grupo, que se encargaría de la realización práctica de los experimentos y se formaría con el investigador de post-doctorado actual. 195 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 4. Actuaciones a desarrollar Área de párkinson y mayores Las actividades irán orientadas a investigar el mejor modo de aplicar la RV para la rehabilitación motriz, determinar las características de los protocolos que más eficacia muestren, así como determinar si las técnicas de estimulación cerebrales potencian su efecto terapéutico. Recursos Humanos prioritarios y Recursos Materiales Es indispensable contar con, al menos, un investigador más con dedicación a tiempo completo para llevar a cabo las sesión experimentales con los sujetos (mayores y Parkinson). Desde el punto de vista de los recursos materiales, los elementos de especial interés son: Estimulador Magstim 20022 con módulo Bi-Stim: sistema de estimulación magnética transcraneal que complementa uno ya disponible. Estimulador Magstim Rapid2: sistema de estimulación cortical magnética de alta frecuencia. Eldith DC-Stimulator: sistema de estimulación cortical mediante corriente directa. Coda2. Codamotion: sistema de captura de movimiento mediante sistema de marcadores activos. Medidas concretas a adoptar En los próximos años la línea plantea los siguientes objetivos experimentales: Bloque experimental I (BE-I): Convalidación del Sistema de RV: Este primer BE permitirá conocer si las respuestas inducidas durante las prácticas de RV son comparables a la ejecución motriz en el entorno real. Este BE incluye experimentos de convalidación de la herramienta, y de fiabilidad de la misma, se realizará con pacientes de Parkinson (PALA), mayores y jóvenes. BE-II: Adaptaciones agudas (intra-sesion) ante estímulos RV: En este BE se conocerán cales son los tipos de estímulos virtuales más efectivos para articular un posterior programa terapéutico, así como los mecanismos responsables de los mismos. Para este tipo de experimentos se utilizará un Sistema de RV cuyo prototipo ya está disponible 196 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) y cuya patente está terminándose. Es precisa la adquisición del Estimulador Magstim 2002 con el módulo Bi-Stim. Bloque Experimental III: modulación de la actividad cerebral y adiestramiento con RV. Semejante al BE II pero añadirá el protocolo de modulación cerebral de las estructuras que regulan la imitación de los movimientos observados. Este grupo de experimentos se realizará con sujetos jueves, mayores, y PALA. Para la realización de este bloque es precisa la adquisición del Estimulador Magstim Rapid2 y delEldith DC-Stimulator. Bloque Experimental IV. Programa terapéutico basado en la RV y estimulación cerebral para mejorar los movimientos en mayores PALA. Una vez identificados en los BE I-III las respuestas fisiológicas intra-sesión, y sus mecanismos, se realizará un grupo de experimentos en los que durante varios días, y bajo un diseño aleatorizado doble-ciego, personas mayores y PALA adiestren en entornos de RV con el objetivo de obtener mejoras duraderas. Para la realización de este bloque es preciso el sistema Coda2 Codamotion. Área de sistema visual Los objetivos 3 y 4 mencionados anteriormente para esta área concentrarán el esfuerzo en lo que se refiere a obtener resultados aplicables de manera inmediata, aunque los 2 primeros, incluidos en lo que me los llamaría ciencia básica y por lo tanto sin una aplicabilidad inmediata, tendrán una clara redundancia en aumentar el conocimiento de la Fisiología sobre esta área de estudio. Los recursos humanos y materiales que consideramos prioritarios son: un investigador postdoctoral con experiencia en técnicas de registro en animales expertos; una persona que se encargue de la gestión de los proyectos a todos los niveles. Será importante seguir contando con el apoyo del personal del animalario y unidad de cirugía experimental del CHUAC. El objetivo 3 se podría alcanzar en 2 años, puesto que ya está en marcha, mientras que el objetivo 4 lo planteamos en 4 años ya que será necesario el desarrollo previo de tecnología, no existente en la actualidad, por los grupos de ingenieros incluidos en el proyecto. Área de mecanismos sinápticos y sueño En el plazo de 2-3 años pretendemos conocer con cierto detalle el efecto diferencial sobre el corcho cerebral de las dos principales vías activadores ascendentes (a través del tronco del encéfalo y del prosencéfalo basal), y además desarrollar un conjunto de herramientas 197 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) estadísticas, y el software que las implemente, que sean de aplicación a cualquier otro tipo de análisis similar que implique el registro de grandes cantidades de señales tanto continuas (electrocorticograma) como discretas (actividad neuronal individual). Sobre a base de los resultados obtenidos, nuestro grupo ha establecido una colaboración con el grupo MODES del Depto. de Matemáticas de la UDC, para desarrollar el software especializado que permita analizar la gran cantidad de datos manejados en estos experimentos. Esta colaboración ya dio sus frutos con la publicación de un trabajo con los resultados iniciales y la organización del encuentro internacional "Neuromat 2011". Por lo tanto, además de los datos puramente neurobiológicos que tendrá su aplicación en el conocimiento de los mecanismos de atención y del ciclo sueño-vigilia, los resultados de esta línea de investigación podrán, a través del software de análisis desarrollado, aplicarse a muchos otros trabajos del campo de la neurofisiología e incluso fuera de ésta. Para alcanzar estos objetivos a corto plazo, el principal esfuerzo está destinado a la realización de experimentos de registro electrofisiológico en gatos anestesiados y al análisis posterior de los datos obtenidos. Los experimentos citados requieren una infraestructura mínima para realizar la cirugía y el mantenimiento del animal, así como una combinación de amplificadores, filtros, conversores AD y otros sistemas electrónicos para el registro de datos. Todo eso requiere una intensa preparación del personal de laboratorio que es importante no malgastar. En la actualidad esta línea de investigación cuenta con un investigador postdoctoral para la realización de experimentos y con una investigadora de doctorado (del grupo MODES de la UDC) para el análisis matemático. Para mantener el ritmo actual de realización de experimentos y cumplir con los objetivos señalados, además del mantenimiento del equipo electrónico y material fungible, es indispensable la incorporación de un investigador predoctoral que pueda formarse en la realización técnica de los experimentos. 5. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública La investigación que realiza NEUROcom se puede definir como de naturaleza básica en su origen. Algunas de las líneas, partiendo de los datos obtenidos, han permitido desarrollar proyectos con aplicación clínica. Para más detalles ver apartado anterior. 198 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 6. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Área de párkinson y mayores Con anterioridad, los datos obtenidos en el laboratorio desde que comenzamos nuestro trabajo en esta área permitieron registrar una patente y orientar nuestros objetivos de manera que si puede evidenciar una evolución hacia técnicas más nuevas y una diversificación que incluye, no sólo el Parkinson, sino también los colectivos de los mayores. Esto queda reflejado en el vigente proyecto de investigación que mereció el Premio Accesit de la II Edición de los Premios Federación Española de Parkinson de Investigación (2009). Asimismo acabamos de presentar una nueva patente relacionada con la Realidad Virtual de la que esperamos obtener en los próximos años un producto comercializable con aplicación en el ámbito de la neurorehabilitación. Se ha presentado una patente. Área de sistema visual Nuestra actividad en esta área permitió abrir nuevas líneas de investigación puntera; reseñamos las siguientes: a) Papel de los endocannabinoides en el procesamiento sensorial a nivel del tálamo. Este proyecto está realizándose en colaboración con el Dr. Kenneth Grieve en la Universidad de Manchester. Desde el punto de vista del grupo esta propuesta tiene una doble interés ya que además de las implicaciones en el funcionamiento del sistema visual, nos permite entrar en un campo que en los últimos años se consolidó como uno de los más activos en la neurociencia en el que los cannabinoides vienen siendo relacionados con multitud de procesos fisiológicos y patológicos. b). En el año pasado comenzamos a colaborar con el Dr. Óscar Herreras (CSIC, Madrid). Pretendemos utilizar, por vez primera, un sistema de análisis de señales (ICA: independent component analisis) en primates en distintos estados atencionales, desde despiertos realizando una tarea, hasta dormidos. Esta herramienta de análisis, que estamos utilizando ya en registros obtenidos en el tálamo y que pronto aplicaremos a registros obtenidos en el corcho cerebral, permite desentrañar las propiedades computacionales de los circuitos neuronales en tiempo real, y localizar los generadores de potenciales locales dentro del circuito. c) Seguimos manteniendo (y ampliando) la colaboración con el grupo de profesor Adam Sillito do Universty College (London). En la actualidad estamos colaborando en dos proyectos de 199 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) investigación, uno sobre las relaciones de retroalimentación entre el área MT y el cortex visual primario, y otro sobre a convergencias de sistemas de control visual en el tálamo. En el año 2013 un investigador de nuestro laboratorio hará una estadía en Londres. Área de mecanismos sinápticos y sueño Como resultado de la actividad científica en esta área iniciamos una colaboración con el grupo MODES de la UDC con el fin de aplicar las técnicas estadísticas más adecuadas, e incluso desarrollar nuevas técnicas de análisis, a las señales biológicas. Esta colaboración se concreta en la contratación entre ambos grupos de una Lcda. en Matemáticas que esta a realizar la tesis de doctorado en el diseño y refinamiento de técnicas de análisis específicas para los datos obtenidos en nuestro laboratorio, aunque con afán de que estas nuevas herramientas sean utilizadas por otros grupos en el futuro. 7. Evaluación Criterio Financiación Producción Indicador Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 3 0 0 1 3 2. Total financiación captada 500000 0 0 0 630000 1. Nº artículos publicados 5 5 5 5 5 2. Factor de impacto medio 3. Factor de Impacto acumulado Formación 1. Nº de tesis defendidas 1 1 1 1 1 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 1 0 0 1 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 100% 0 0 100% 3. Contratos con empresas 0 1 1 1 1 4. Spin-offs creadas 0 0 0 1 0 8. Plan de difusión Los resultados obtenidos se han difundido principalmente en revistas científicas especializadas de alto impacto, en congresos de Neurociencia y Fisiología americanos, europeos y españoles y en formato de libros o capítulos de libros especializados. 200 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Asimismo se ha prestado especial atención a la difusión de la ciencia, tal y como se resume en las siguientes actividades: Conferencias en centros de enseñanza. Cortocircuitos de Neurociencia: talleres dirigidos a chicos de 8-10 años que obtuvo financiación dentro del programa Diverciencia (Xunta de Galicia) y que llegó la mas de 1200 chicos. Cafés científicos: charlas-coloquio en bares de villas gallegas desarrolladas durante los últimos 4 años, con financiación a través del programa Diverciencia, que se destapó como una de las actividades de divulgación más exitosa y sorprendente de los últimos años. La valoración media de los asistentes es de 9,1 en las encuestas. Esta última actividad fue seleccionada por la FECYT como una de las 10 mejores actividades inspiradoras para difundir la ciencia, y escogida como actividad cultural a ofertar a los Institutos Cervantes en el mundo dentro de las actividades del "año de la Neurociencia" (2012). 4.2. Grupo de Oncología clínica y traslacional 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa Antecedentes de la línea de oncología traslacional 1 El cáncer es la segunda causa de mortalidad tras las enfermedades cardiovasculares. El tipo más frecuente de todos los cánceres es el carcinoma, resultado de una serie de transformaciones en células epiteliales. Los carcinomas más comunes se encuentran en sistema gastrointestinal, genitourinario, piel, pulmón, mama y útero. Nuestras células están sometidas a estrictos controles de supervivencia, proliferación y diferenciación. Durante los procesos tumorales, en una célula individual se produce la pérdida de de alguno de estos controles, de forma total o parcial, en relación al tejido u órgano en donde se encuentran, produciéndose un aumento en la capacidad proliferativa, de supervivencia e invasiva. Gracias a los grandes avances que se han producido en los últimos cuarenta años sobre los mecanismos moleculares implicados en la progresión y desarrollo tumoral, actualmente se conocen genes y moléculas claves implicadas en el proceso de carcinogénesis. Pese a todo el conocimiento 201 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) adquirido, aún se desconocen con claridad procesos claves como los de invasión y metástasis, y lo que es más importante urge la necesidad de integrar toda la información adquirida en el laboratorio para poder trasladarla a la práctica clínica. En el INIBIC existe una consolidada y excelente trayectoria de investigación clínica en oncología, sin embargo, se hace necesario el poder coordinar y potenciar su labor conjunta con un equipo de expertos en investigación molecular y celular del cáncer para trasladar los conocimientos básicos a la práctica clínica (investigación traslacional). De esta necesidad surge la línea de Investigación Traslacional del Cáncer que está constituido por los siguientes miembros: Investigador Principal: Dra. Angélica Figueroa Becario postdoctoral: Dr. Moisés Blanco Becario predoctoral: Vanessa Medina Villaamil Becario predoctoral: Guadalupe Aparicio Gallego Estudiante de Máster Vanessa bella Cajigal Técnico de laboratorio Mar Haz Conde Técnico de laboratorio: Isabel Santamarina Cainzos Los investigadores de la línea de Investigación Clínica y de la línea de Investigación Traslacional del Cáncer llevan colaborando de forma conjunta por lo que existe experiencia previa de investigación cooperativa. Antecedentes de la línea de Oncología traslacional 2 El conocimiento, representado por los avances tecnológicos y científicos, es en las economías avanzadas, factor clave del crecimiento económico y desarrollo social. La investigación biomédica constituye, dentro de la investigación, uno de los componentes más importantes del conocimiento en el siglo XXI, tanto desde el punto de vista conceptual como por su potencial aplicación práctica. Tiene directa repercusión en la mejora de la calidad de vida de los ciudadanos, a través de los sistemas de salud y de las industrias biotecnológicas y farmacéuticas. El área biomédica es un elemento imprescindible en cualquier política científica y un componente fundamental para cualquier sistema sanitario pues mejora la prevención y el 202 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) diagnóstico de enfermedades, permite una mayor seguridad en la aplicación de fármacos y terapias y aumenta la eficiencia en la utilización de los recursos de salud. En definitiva, contribuye a mejorar la calidad de vida de las personas. La investigación biomédica es una materia muy compleja no sólo por su carácter multidisciplinar, sino por la diversidad de los agentes que participan: como las unidades de investigación en centros públicos, los laboratorios de alto nivel propios de la industria farmacéutica, las nuevas empresas del emergente sector de las tecnologías sanitarias, la biotecnología y compañías en el sector de las comunicaciones. Por ello, el impulso de la investigación biomédica comporta una responsabilidad compartida de las autoridades, los investigadores y los gestores sanitarios en el compromiso colectivo de capitalizar las ventajas derivadas de la globalización de la investigación científica. La investigación en práctica clínica ha progresado por un camino paralelo al de la investigación básica desarrollada en los laboratorios. En los últimos años los lazos se han estrechado gracias al nacimiento de la llamada investigación traslacional o traslativa como traducción del traslacional research. En pocas palabras, la investigación traslacional consiste en la aplicación de los conocimientos básicos que se adquieren en el laboratorio de investigación a la práctica clínica, con el objeto de mejorar la asistencia médica. El Complexo Hospitalario Universitario A Coruña (y la Universidad de A Coruña (se han propuesto durante los últimos años potenciar la investigación traslacional. Para ello se ha creado el Instituto de Investigación Biomédica da Coruña-INIBIC, ( http://www.inibic.es/) Instituto de Investigación Sanitaria el cual tiene como estructura central el Hospital Universitario de A Coruña y alrededor del cual se han organizando y desarrollando diferentes instrumentos dirigidos a potenciar la investigación traslacional en el área de A Coruña. Estos instrumentos son los Laboratorios de investigación del Hospital y del Instituto de Ciencias de la Salud, la Unidad de Cirugía Experimental y el Centro Tecnológico de Formación. Al igual que ocurre en la mayor parte de los países occidentales, en España, el cáncer es en la actualidad una de las enfermedades o grupos de enfermedades de mayor relevancia en términos de salud pública. Los tumores malignos han sido la segunda causa de muerte en España en las últimas décadas, solamente superados por las enfermedades del aparato circulatorio, si bien en varones ocupan el primer lugar desde el año 2005. Las últimas cifras 203 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) disponibles indican que en 2006 tres de cada 10 defunciones en hombres y dos de cada 10 fallecimientos en mujeres fueron causados por esta enfermedad. En el año 2006 el cáncer produjo 98.046 defunciones, 61.184 en hombres y 36.862 en mujeres. En términos de mortalidad absoluta, los tumores más importantes fueron para los hombres el cáncer de pulmón, el cáncer colorrectal y el de próstata con 16.859, 7.703 y 5.409 muertes en el año 2006, y para las mujeres el cáncer de mama, el colorrectal y el de pulmón con 5939, 5631 y 2624 muertes, respectivamente. En Europa se estima que el cáncer fue responsable de más de 1,2 millones de muertes en el año 2006 (ECO-OEC, 2009). Al igual que en España, los tres tumores causantes de más defunciones fueron, por este orden, el cáncer pulmón, el cáncer colorrectal y el cáncer de mama. Además de las altas tasas de mortalidad, el cáncer lleva asociada una elevada carga de morbilidad. Sin embargo, a pesar de que el cáncer sigue siendo un importante problema de salud pública, se observa que en algunos tipos de tumores las tendencias de mortalidad e incidencia se han invertido, lo que sugiere que tanto las políticas de prevención primaria y secundaria como la mejora en los tratamientos están siendo efectivas. Nuestras células están sometidas a estrictos controles de supervivencia, proliferación, y diferenciación. Los procesos tumorales suponen la pérdida parcial o total de estos controles de la célula individual a las exigencias del tejido u organismo debido a la adquisición de proliferación y supervivencia incontrolada y capacidad invasiva. En los últimos treinta años se han producido avances espectaculares en el conocimiento de los mecanismos moleculares que promueven del desarrollo y la progresión tumoral. Gracias a ellos, hoy conocemos un conjunto de genes y moléculas clave en la génesis del cáncer. Sin embargo, nuestro conocimiento es aún parcial, sobre todo en cuanto a los procesos de progresión tumoral (invasión y metástasis) y los sistemas de control. Además, es evidente y urgente la necesidad de integrar toda la información para su traslado desde el laboratorio a la práctica clínica. Uno de los caminos de investigación actualmente en Oncología es la búsqueda de cómo seleccionar los medicamentos adecuados para cada paciente y para ello es necesario la identificación de nuevas dianas terapéuticas, una de las líneas de investigación de nuestro grupo. En él se integran profesionales de distintas especialidades médicas (Oncología Médica, Anatomía Patológica, Urología Médica) así como expertos en bioquímica y biología molecular (Ciencias Biológicas). Quedando estructurado de la siguiente manera: 204 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Investigador Principal: Dr. Luis M. Antón Aparicio Investigadora contratada predoctoral: Vanessa Medina Villaamil Investigadora becaria predoctoral: Guadalupe Aparicio Gallego Técnico Superior en Diagnóstico Clínico: Isabel Santamarina Caínzos Es de resaltar el carácter multidisciplinario de la línea de investigación y la importancia tanto del aspecto clínico como del componente de patología molecular. Los logros del grupo en los últimos años se definen por tanto teniendo en cuenta este aspecto multidisciplinar. En la Unidad de Oncología Médica del Complejo Hospitalario Universitario A Coruña se han venido desarrollando diversos ensayos clínicos y estudios sobre el tratamiento de pacientes con tumores sólidos. Asimismo, en colaboración con el INIBIC se han desarrollado diversos trabajos referentes a la biología molecular y celular de tumores epiteliales y el desarrollo de la metodología para la detección y caracterización de enfermedad micrometastásica. La participación del grupo, siendo Investigador Principal el Dr. Luis M. Antón Aparicio, el Dr. Manuel Valladares Ayerbes, y la Dra. Lourdes Calvo Martínez en proyectos de I+D financiados en convocatorias públicas en los últimos años es la siguiente: Título: "Selección de marcadores moleculares para el diagnóstico de micrometástasis en médula ósea en carcinoma de mama mediante transcripción reversa seguida de reacción en cadena de la polimerasa (RT-PCR)". Financiado por: Universidade da Coruña. Duración: 1999-2001. Título: "Estudio comparativo entre ICQ y RT-PCR para el diagnóstico de micrometástasis en carcinomas del tracto digestivo". Financiado por: Xunta de Galicia. Código Proyecto: PGIDT01PXI90001PR. Duración: 2001-2003. Título: "Selección de marcadores moleculares para el diagnóstico de micrometástasis en carcinomas del tracto digestivo". Financiado por: Universidade da Coruña. Duración: 2004-2005. 205 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Recientemente se ha recibido financiación pública para dos proyectos de investigación basados en la determinación de perfiles de expresión de microARNs en sangre en diferentes tipos tumorales. Título: "Análisis cuantitativo de microARNs (miARNs) para el diagnóstico de micrometástasis en carcinomas de mama y del tracto digestivo." Financiación: Fondo de Investigación Sanitaria. Instituto de Salud Carlos III. Duración: 2006-2009. Título: "MicroARNs como marcadores moleculares de enfermedad mínima residual en tumores sólidos". Financiación: Fondo de Investigación Sanitaria. Instituto de Salud Carlos III. Duración: 2007-2010. Título: “Análisis cuantitativo de MicroARNs y su valor pronóstico en cáncer de colon”. Financiado por: SERGAS. Duración: 2008-2011. Gracias a la experiencia adquirida durante la ejecución de estos proyectos pretendemos continuar con nuestra línea de investigación, búsqueda de nuevos candidatos moleculares con valor diagnóstico, pronóstico y predictivo en tumores sólidos. Se trata de una línea de investigación novedosa dentro del ámbito de la investigación biosanitaria gallega y española (pudiéndose encuadrar dentro de las líneas de financiación prioritarias para la investigación dentro del plan de salud de Galicia 2011-2014). Los resultados científicos y tecnológicos más sobresalientes de nuestra línea de investigación se resumirían en: Desarrollo de los métodos inmunocitoquímicos y molecular (RT-PCR) para el diagnóstico de micrometástasis en pacientes con neoplasias sólidas. Definir la sensibilidad y especificidad de diferentes marcadores moleculares (citoqueratinas, EGFR o Receptor del Factor de Crecimiento Epidérmico) incluyendo la descripción de nuevos marcadores (PTTG1, GNT-V y PKP3). Desarrollo y caracterización de nuevas líneas celulares tumorales de neoplasias digestivas. Los resultados en el aspecto terapéutico se encuadran en la evaluación de nuevos fármacos (en desarrollo varios ensayos clínicos, en colaboración con empresas farmacéuticas y grupos cooperativos nacionales e internacionales). Así una continuidad en la temática y la línea investigadora del grupo lo consideramos esencial y necesario para alcanzar un nivel de excelencia en dicha actividad investigadora. 206 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Antecedentes de la línea de Oncología clínica El cáncer es la primera causa de muerte en nuestro medio y su incidencia y prevalencia están en claro aumento. Se estima que el cáncer fue la causa de más de 90.000 muertes es nuestro país en el año 2000. Supone asimismo la segunda causa de años de vida por discapacidad perdidos, con un 17% y un 14% en hombres y mujeres respectivamente. Los tumores más frecuentes en nuestro medio, al igual que en otros países industrializados, son aquellos de estirpe epitelial, incluyendo el cáncer de pulmón, el cáncer de mama en la mujer, las neoplasias gastrointestinales y los tumores genitourinarios. El cáncer de pulmón es el tumor más importante en cuanto a mortalidad en el mundo occidental. En España supone unos 18.500 casos nuevos al año y ha sido responsable de 17.308 muertes en el año 2000. El cáncer de mama es, en la actualidad, la primera causa de muerte por cáncer en la población femenina de los países industrializados. En Galicia la tasa bruta de mortalidad por cáncer de mama en la mujer es de 25,173 por 10.000 habitantes en el periodo 1980-2002. En ambos sexos los tumores gastrointestinales constituyen un enorme problema de salud. En nuestra comunidad, la tendencia en incidencia y mortalidad es ascendente en los últimos años. Por ejemplo la tasa bruta de mortalidad por cáncer de colon se encuentra en aumento, hasta 25,0 por 10.000 habitantes en el 2002. Estas cifras son del 18 y 9,19 por 10.000 habitantes respectivamente en cánceres de estómago y páncreas. En 2000 se produjeron en España 5448 defunciones por cáncer de próstata, lo que supone una tasa estandarizada por edad de 22,9 defunciones por 100.000 habitantes, con una tendencia en incremento en torno al 1 % anual. Al igual que en el resto de la Unión Europea el cáncer de próstata es el tercero como causa de muerte en el varón. El cáncer de vejiga es un grave problema salud pública en España determinado por su alta incidencia y sobre todo por la elevada prevalencia de casos, que se traduce en un creciente número de ingresos hospitalarios por esta patología, especialmente llamativo en varones. En el año 2000 se produjeron 3198 muertes por cáncer de vejiga en hombres y 720 en mujeres, con tasas de mortalidad ajustada por la población europea de 13,36 en hombres y de 1,93 en mujeres por 100.000 habitantes. Aunque la supervivencia para la mayoría de los tumores más frecuentes se ha incrementado en Europa desde 1994, según se recoge en los estudios EUROCARE, aún continúa siendo inferior a la supervivencia registrada en Estados Unidos, en las áreas cubiertas por el programa 207 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) SEER (Surveillance, Epidemiology and End Results). Esto sugiere que existe un importante espacio de mejora, que debe basarse en un diagnóstico mejor y más precoz, una atención multidisciplinar, un acceso adecuado a las nuevas tecnologías emergentes y una integración coordinada de la asistencia y la investigación de transferencia, centrada en el paciente con cáncer. Este marco incluye de forma esencial los objetivos de la línea de investigación de Oncología clínica. Programa coordinado por procesos: Subprograma 1.1 Cáncer de mama Subprograma 1.2 Cáncer de pulmón Subprograma 1.3 Cáncer gastrointestinal Subprograma 1.4 Cáncer genito-urinario 2. Objetivos científicos Objetivos científicos de la línea de Oncología traslacional 1 Las células tumorales sufren un conjunto de alteraciones genéticas y epigenéticas que causan la conversión de una célula normal a tumoral. Con el fin de metastatizar, las células cancerosas primero se separan del tumor primario, migran para finalmente atravesar el tejido e invadir un nuevo órgano. Los objetivos generales del grupo de investigación traslacional del cáncer se centran en la aplicación del conocimiento de biología molecular y celular de una forma directa en la clínica. Uno de nuestros principales objetivos en cáncer se centra en definir nuevos marcadores moleculares que sirvan como nuevas dianas terapéuticas así como la identificación de factores de diagnóstico para la detección temprana del desarrollo de un tumor. Por otro lado, y siempre desde esta posición centrada en el paciente, integrar en el proceso asistencial una investigación de transferencia, que aplicando los nuevos conocimientos en biología celular y molecular, permita la identificación de factores pronósticos, de predicción de respuesta y la selección racional de nuevas terapias. Los objetivos generales del programa de investigación de transferencia en oncología se centran en la aplicación de los avances en el conocimiento de la biología celular y molecular del cáncer de una forma directa en la clínica. Esencialmente esta aplicación de la investigación en el cuidado de los pacientes se refleja mediante la identificación de factores pronósticos, la caracterización de las alteraciones celulares y 208 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) moleculares que subyacen en cada tipo de tumor y en cada paciente, y que condicionan las diferencias en el comportamiento clínico y la respuesta terapéutica. Dentro de este programa general del Grupo de Investigación Traslacional del Cáncer y de acuerdo a esas premisas se han identificado los siguientes programas algunos subdivididos en subprogramas en función del grado de desarrollo alcanzado y perspectivas inmediatas. Caracterización molecular de tumores sólidos: Desarrollar líneas celulares tumorales a partir de explantes primarios, como modelos experimentales. Caracterizar los perfiles de expresión de ARN mensajero y micro ARN específicos. Determinar los patrones de expresión de proteínas relacionadas con ciclo celular. Receptores de factores de crecimiento, reguladores de apoptosis y moléculas de adhesión. Estudiar la enfermedad mínima residual: Evaluar nuevos marcadores moleculares de células tumorales circulantes mediante PCR cuantitativa. Desarrollar plataformas de caracterización y cuantificación de microRNA como biomarcadores. Mecanismos moleculares del cáncer: La transición de adenoma a carcinoma se asocia con una interrupción de los contactos celulares y una pérdida de la E-cadherina, proteína transmembrana con una función crítica en la formación de uniones adherentes. La E-cadherina está considerada como un tumor supresor y su en la superficie de células cancerosas se correlaciona con los procesos de invasión y metástasis. E-cadherina se encuentra modulada durante la transición epiteliomesénquima (EMT), conjunto de eventos que experimentan las células de fenotipo epitelial para dar lugar a células de fenotipo mesenquimal migratoria. Dada la gran importancia de la E-cadherina en cáncer existen multitud de estudios centrados en los mecanismos de regulación. Hakai fue identificada como una nueva E3 ubiquitin-ligasa que media la downregulation posttraduccional del complejo E-cadherina a través de su ubiquitinización, endocitosis y degradación via lisosomas, provocando de ese modo, la alteración de los contactos celulares y induciendo por tanto la EMT. En los últimos diez años Hakai ha adquirido una enorme importancia en el proceso tumoral, no sólo por su influencia en el proceso de EMT sino también por su implicación durante estadios tempranos de la formación del tumor, comenzándose a elucidar su gran potencial como diana terapéutica en cáncer. Aparte de los factores clásicos implicados en el cáncer, como los oncogenes y los genes supresores de tumores, en los últimos años se ha demostrado el papel crucial que juegan los 209 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) micro-RNAs (miRNAs) en el proceso de la carcinogénesis. Ningún marcador tumoral ha demostrado ser útil como prueba de detección para el cáncer. La aplicación potencial de los miRNAs para el diagnóstico, pronóstico y predicción de eficiencia de tratamiento del cáncer es enorme por diversos motivos. Primero, los microRNAs están frecuentemente des-regulados en cáncer. Segundo, recientemente, se ha descubierto que estos miRNAs están presentes en plasma humano de modo estable, siendo incluso resistentes a la digestión por RNase. Tercero, los microRNAs presentan ventajas sobre los sistemas de detección basados en proteínas, incluyendo que pueden ser detectados en cantidades más pequeñas con alto rendimiento, y además presentan mayor especificidad. Esto abre una prometedora vía para utilizar los miRNAs como método de detección del cáncer, en un sencillo análisis rutinario. De este modo se establecen los siguientes objetivos concretos: 1- Investigar las bases moleculares, con particular atención a la implicación de oncogenes y genes supresores de tumores (proteínas y microRNAs), implicadas en la progresión tumoral, con especial atención a factores implicados en la transición epiteliomesénquima: sus efectos sobre el fenotipo celular y la expresión génica. 2- Estudiar el papel de factores implicados en la progresión tumoral como potenciales dianas terapéuticas y/o como moléculas de detección temprana del cáncer. 3- Estudiar el mecanismo de acción de nuevos fármacos antitumorales en desarrollo clínico y su posible implicación sobre moléculas implicadas en los primeros estadios de la progresión tumoral. Objetivos científicos de la línea de Oncología traslacional 2 Nuestra investigación contempla el problema del paciente con cáncer desde una doble perspectiva. Por un lado conseguir que cada paciente sea tratado según los máximos estándares de calidad asistencial. Por otro lado, y siempre desde esta posición centrada en el paciente, integrar en el proceso asistencial una investigación de transferencia, que aplicando los nuevos conocimientos en biología celular y molecular, permita la identificación de factores pronósticos, de predicción de respuesta y la selección racional de nuevas terapias. En nuestros proyectos consideramos cáncer de cabeza y cuello, mama, gastrointestinal, genitourinario y pulmón. Dentro de los objetivos generales destacar: 210 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Potenciar la investigación en cáncer en toda Galicia, aprovechando y mejorando los recursos humanos y materiales con que cuentan los grupos que actualmente investigan en cáncer, y proporcionar unas condiciones óptimas para que nuevos grupos se sumen a la investigación en cáncer. Unir las fuerzas de la investigación básica, clínica, traslacional y poblacional en un esfuerzo continuado que permita realizar en Galicia el mejor diagnóstico y las terapias innovadoras de mayor calidad para el cáncer. Generar recursos educativos para mejorar el nivel de comprensión de los orígenes, evolución y perspectivas de tratamiento del cáncer, de modo que puedan realizarse campañas de prevención del cáncer que resulten efectivas en nuestra comunidad. Desarrollar nuevas fuentes de riqueza basadas en el conocimiento, con el apoyo a la industria para el desarrollo de nuevos fármacos antitumorales y para la genómica aplicada. Potenciar la interrelación entre grupos españoles de investigación, y de éstos con los centros más avanzados de investigación del cáncer en todo el mundo. Dentro de los objetivos específicos destacar: Continuación con la línea de trabajo del grupo “Búsqueda de marcadores tumorales y enfermedad mínima residual”. En este sentido desarrollar estudios de expresión génica a nivel de ARNm y microARN en diferentes patologías tumorales. Identificar y caracterizar, mediante análisis bioinformático, RT-PCR arrays en Tiempo Real, qRT-PCR e hibridación in situ aquellos marcadores (ARNm, miARN) expresados selectivamente y específicamente en las células tumorales procedentes de neoplasias en comparación con el grupo control. Analizar la relación entre los nuevos marcadores de y distintos parámetros clínicopatológicos en el grupo experimental a estudio (pacientes con neoplasias): parámetros bioquímicos, estilo de vida, índice de masa corporal, localización, grado de diferenciación, estadio TNM, diferenciación tumoral, diámetro máximo tumoral, localización anatómica, estado funcional de la OMS, tiempo a la progresión y supervivencia (libre de enfermedad o de progresión global), entre otros. 211 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Establecer un panel de marcadores selectivos y significativos asociados a la presencia de tumores sólidos que ayuden en el diagnóstico y tratamiento de la patología de base. Analizar la presencia de determinados polimorfismos de genes que intervienen en: o La regulación de la homeostasis energética a partir de muestras de sangre periférica de pacientes con neoplasias y síndrome metabólico. Estudiar la posible relación de la presencia de estos polimorfismos con la predisposición y/o el desarrollo de los factores que caracterizan al SM. o La biosíntesis de miARNs a partir de muestras de sangre periférica de pacientes con neoplasias epiteliales y controles sanos. Estudiar la posible relación de la presencia de estos polimorfismos con la predisposición y/o el desarrollo del proceso tumoral. Aplicación de las ciencias «ómicas» al cáncer y aplicaciones bioinformáticas que procedan en cada caso. La incorporación de la metodología «ómica» al estudio de las enfermedades humanas ha modificado sustancialmente el enfoque biológico y ha estimulado enormemente la investigación de nuevos mecanismos, así como de biomarcadores y dianas terapéuticas. La aplicación de la genómica, la proteómica y la metabolómica al estudio de los tumores puede facilitar la comprensión del origen y el desarrollo de las distintas entidades que configuran dicha enfermedad, con lo que se propiciaría el establecimiento de perfiles diagnósticos y patrones terapéuticos diferenciales que pueden mejorar el mal pronóstico de la patología en cuestión. Objetivos científicos de la línea de Oncología clínica El programa científico que se desarrolla en este apartado contempla el problema del paciente con cáncer desde una doble perspectiva. Por un lado conseguir que cada paciente sea tratado según los máximos estándares de calidad asistencial. Por otro lado, y siempre desde esta posición centrada en el paciente, integrar en el proceso asistencial una investigación de transferencia, que aplicando los nuevos conocimientos en biología celular y molecular, permita la identificación de factores pronósticos, de predicción de respuesta y la selección racional de nuevas terapias. 212 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Dentro de este programa general de investigación en Oncología y de acuerdo a esas premisas se han identificado los siguientes programas algunos subdivididos en subprogramas en función del grado de desarrollo alcanzado y perspectivas inmediatas. Programa 1. Coordinado por procesos Este programa se define por su marcado carácter de integración de la asistencia y la investigación terapéutica. En cada uno de los subprogramas, delimitados por los procesos neoplásico correspondientes, se desarrollan los ensayos clínicos con agentes farmacológicos, de carácter terapéutico. Subprograma 1.1. Cáncer de mama Evaluar la eficacia terapéutica de nuevos fármacos en cáncer de mama enfermedad localizada. Evaluar la eficacia terapéutica de nuevos fármacos en cáncer de mama enfermedad avanzada. Establecer la relación entre eficacia terapéutica y subtipos moleculares en cáncer de mama. Establecer programas de evaluación de calidad de vida en el tratamiento del cáncer de mama. Subprograma 1.2. Cáncer de Pulmón Evaluar la eficacia terapéutica de nuevos fármacos en cáncer de pulmón no microcítico. Establecer parámetros farmagenéticos y farmacogenómicos predictivos y pronósticos. Integrar las diferentes modalidades terapéuticas en la enfermedad loco-regional. Subprograma 1.3. Cáncer Gastrointestinal Integrar nuevas dianas terapéuticas en el abordaje multidisciplinar del cáncer de colon. Establecer marcadores predictores y pronósticos en cáncer colo-rectal. Abordar nuevas estrategias terapéuticas en cáncer de páncreas. Abordar nuevas estrategias terapéuticas en cáncer gástrico. 213 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Subprograma 1.4. Cáncer Genitourinario Integrar nuevas dianas terapéuticas en el manejo del cáncer renal avanzado. Abordar nuevas estrategias terapéuticas en cáncer de próstata con enfermedad hormonosensible y hormonorefractaria. 3. Hipótesis de trabajo Hipótesis de trabajo de la línea de Oncología traslacional 1 Las alteraciones celulares y moleculares que subyacen en cada tipo de tumor pueden condicionar las diferencias en el comportamiento clínico y la respuesta terapéutica. Estas alteraciones pueden estudiarse a distintos niveles desde anomalías genómicas y cromosómicas, expresión diferencial de ARN mensajero y proteínas. Recientemente se ha descrito el papel relevante en la regulación de la transcripción del ARN no codificante, incluyendo los microARN. Las líneas celulares tumorales constituyen un excelente modelo experimental para el análisis de las alteraciones celulares y moleculares del cáncer. Nuestro grupo trabaja en el desarrollo de líneas celulares tumorales a partir de explantes primarios. Esta líneas tumorales sirven como modelos para la caracterización de los perfiles de expresión de ARN mensajero y micro ARN específicos y determinar los patrones de expresión de proteínas relacionadas con ciclo celular, receptores de factores de crecimiento, reguladores de apoptosis y moléculas de adhesión entre otras. A pesar de un incremento en el diagnóstico precoz, de la existencia de parámetros que permiten predecir el riesgo de desarrollar recidivas y metástasis con mayor precisión y de tratamientos cada vez más eficaces, gran número de pacientes mueren cada año a causa de la enfermedad metastásica. Las metástasis se forman a partir de una diseminación precoz de células tumorales que eventualmente proliferan en otros tejidos u órganos. Por ello, es esencial identificar marcadores que permitan la detección de estas células micrometastásicas y que determinen su supervivencia y capacidad de proliferación. Así, se podrá detectar, caracterizar y evaluar el significado clínico de la enfermedad mínima residual, identificando a su vez dianas terapéuticas susceptibles de tratamientos más dirigidos y eficaces. Es por tanto necesario disponer de métodos sensibles y específicos que permitan la detección de células tumorales micrometastásicas en pacientes con cáncer. Esta metodología tendría las siguientes aplicaciones clínicas potenciales: 214 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) La detección de células tumorales micrometastásicas tras un tratamiento locorregional "curativo" podría identificar grupos con elevado riesgo de recidiva, seleccionando así qué pacientes serían candidatos a un tratamiento adyuvante. Por ejemplo, en pacientes con cáncer de mama o colon y ganglios negativos. Monitorización de la eficacia del tratamiento, tanto adyuvante como en la evaluación de enfermedad residual mínima y detección precoz de recidivas. Evaluación de nuevas formas de tratamiento cuando la carga tumoral es mínima, por ejemplo agentes anti-angiogénicos, inhibidores de TK ó nuevas estrategias con ARN de interferencia. A pesar de los grandes avances alcanzados hasta la fecha, aún no existen moléculas de utilidad clínica que puedan ser empleadas para el diagnóstico precoz del cáncer. Por otro lado, se hace evidente la importancia de la adquisición de nuevos tratamientos eficaces, más eficaces, que puedan ser utilizados para la enfermedad. Por ellos, nuestro grupo de trabajo pretende abordar estos puntos basándose en el conocimiento previo que tiene el grupo no solo considerando las bases moleculares y la de oncogenes y genes supresores de tumores, tanto de proteínas como de microRNAs, en el proceso tumoral, sino también utilizar estas moléculas como herramientas para el estudio de su utilización como nuevas dianas terapéuticas y análisis de la efectividad de diversos fármacos en desarrollo en la práctica clínica. Todos estos aspectos en estudio integrarán el conocimiento referente a la biología tumoral enfocado al diagnóstico precoz del cáncer y la identificación y análisis de nuevas dianas terapéuticas permitirán un mayor acercamiento entre investigadores moleculares y clínicos lo que permitirá trasladar más eficientemente los conocimientos básicos a la clínica. Hipótesis de trabajo de la línea de Oncología traslacional 2 En relación al binomio cáncer-síndrome metabólico (SM): La incidencia del SM está aumentando rápidamente siendo uno de los principales problemas de salud a nivel mundial del cual no escapan los pacientes con cáncer. El SM se asocia con elevada morbilidad y la mortalidad secundaria a enfermedades cardiovasculares, resistencia a la insulina y disfunción hepática. La evidencia ya ha implicado el SM como factor de riesgo de cáncer, sugiriendo ahora que los sobrevivientes de cáncer pueden estar en riesgo de desarrollar SM como resultado de su terapia contra el cáncer. 215 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Puesto que el SM no es una enfermedad sino una asociación entre factores que pueden aparecer de forma simultánea o secuencial en un mismo paciente el estudio y caracterización de las bases moleculares que subyacen en pacientes portadores de una neoplasia maligna nos ayudará a determinar si existen diferencias en su presencia de acuerdo al tipo de entidad y características clínico patológicas de los pacientes. La obtención de un panel de genes predictores específicos de células tumorales y la cuantificación de dicha expresión en sangre periférica de pacientes con neoplasias y SM permitiría establecer actuaciones inmediatas. Los ARNm que presenten expresión diferencial en células tumorales de pacientes con neoplasias y SM con respecto al grupo control serán buenos candidatos a ser marcadores moleculares pudiendo proporcionar información pronóstica. El estudio de polimorfismos a nivel de enzimas que modulan la homeostasis energética celular podría aclarar cómo participan en el control energético de la célula así como la interrelación existente entre ellas. En relación a la búsqueda de marcadores de enfermedad mínima residual en tumores genitourinarios: El cáncer es una enfermedad esencialmente genética caracterizada por una descontrolada proliferación y supervivencia de células dañadas, teniendo como resultado el desarrollo tumoral. El cáncer de próstata es una de las principales patologías que debe afrontar la población masculina. En Europa podemos afirmar que es la neoplasia sólida más frecuente seguida del cáncer de pulmón y colorrectal y la tercera causa de muerte por cáncer en varones. Poseemos diferentes factores predictivos para dicha patología con el propósito de establecer un pronóstico y adaptar las estrategias terapéuticas. Sin embargo, la capacidad pronóstica de estos parámetros se ve limitada y puede ser mejorada con la incorporación de otros factores. En este sentido, los miARNs son pequeñas moléculas que regulan diversos procesos biológicos (división, diferenciación, muerte celular, apoptosis, metabolismo) y que recientemente se han visto involucradas en el desarrollo del cáncer. Por todo ello, si 216 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) los miARNS están implicados en oncogénesis, respuesta inflamatoria u otros estados de enfermedad, los estudios de expresión de estos ARNs de pequeño tamaño podrán revelar nuevos marcadores diagnóstico o pronósticos. En relación al estudio del papel regulador de los microARNs en tumores de cabeza y cuello: En pacientes con tumores de cabeza y cuello la quimioterapia tiene un valor terapéutico significativo, pero la cirugía es el único tratamiento curativo. Las estrategias farmacológicas recientes contra el cáncer se han centrado en inhibir los receptores de los factores de crecimiento. Sin embargo, las respuestas clínicas a estos tratamientos específicos de acción molecular han sido menos alentadoras de lo esperado. En los pacientes con neoplasias epiteliales entre las que se incluyen los tumores de cabeza y cuello, es posible detectar y cuantificar a partir de muestras de tejido, la presencia de marcadores genético-moleculares selectivos de las propias células tumorales. Los microARN (miARN) se expresan de manera diferencial en los distintos tejidos existiendo unos perfiles de expresión de estas moléculas característicos en el cáncer y en los distintos tipos histopatológicos de cáncer. Por medio de análisis bioinformático de bases de datos podremos seleccionar aquellos miARN específicos o selectivos de tejido de cabeza y cuello normal y tumoral. La detección y cuantificación de miARNs específicos en muestras de tumor de pacientes diagnosticados de cáncer de cabeza y cuello mediante técnicas altamente sensibles y precisas ayudará a definir la taxonomía molecular de estos tumores y resaltar su potencial predictivo, pronóstico e identificador de poblaciones de bajo y alto riesgo con cáncer. En relación al estudio y caracterización molecular de los tumores renales: Identificar y caracterizar, mediante análisis bioinformático, RT-PCR en Tiempo Real y matrices de tejido aquellos ARNm expresados selectivamente y específicamente en las células tumorales procedentes de neoplasias renales en comparación con población sana. 217 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Analizar la relación entre los nuevos marcadores de ARNm y distintos parámetros clínico-patológicos característicos de enfermos con tumores renales: localización, grado de diferenciación, estadio TNM, diferenciación tumoral, diámetro máximo tumoral, localización anatómica, estado funcional de la OMS tiempo a la progresión y supervivencia (libre de enfermedad o de progresión global). Establecer un panel de ARNm selectivos y significativos de cáncer renal que ayuden en el diagnóstico y tratamiento de esta patología, utilizando la información registrada durante la ejecución del proyecto. Es necesario el desarrollo de programas de investigación en medicina molecular para ofrecer mejores oportunidades diagnósticas y terapéuticas, a través de la correlación de la información clínica y los hallazgos moleculares, lo cual llevará a una práctica médica cada vez más personalizada que permita la determinación del riesgo a la enfermedad, así como la predicción de la respuesta al tratamiento y su pronóstico. Hipótesis de trabajo de la línea de Oncología clínica Programa 1. Coordinado por procesos De forma general, los ensayos clínicos constituyen en Oncología la mejor aproximación para el tratamiento de los pacientes. Estos ensayos se desarrollan generalmente de manera multicéntrica, prospectiva y siempre tras la pertinente autorización de los Comités Éticos de Investigación Clínica implicados. En cada uno de los subprogramas se desarrollan ensayos clínicos promovidos tanto por organizaciones académicas o grupos cooperativos nacionales e internacionales como ensayos clínicos promovidos por la industria farmacéutica. De manera general, las hipótesis y objetivos en cada uno de estos tipos de ensayos suelen tener caracteres diferenciales. Los ensayos promovidos por grupos cooperativos suelen comparar diferentes estrategias terapéuticas buscando la mayor eficacia, efectividad y eficiencia. Buscan identificar la mejor práctica médica, con las diferentes terapias disponibles. De igual manera, son el marco óptimo para la integración de modelos de predicción de respuesta basados en características farmacogenéticas y farmacogenómicas o la selección de grupos con un diferente perfil molecular para la selección de fármacos frente a dianas moleculares específicas. Así cada uno de estos subprogramas enlazan de forma directa con el programa de PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN DE TRANSFERENCIA EN ONCOLOGÍA; SUBPROGRAMA “CARACTERIZACIÓN MOLECULAR DE LOS TUMORES SÓLIDOS”. 218 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Por otra parte, los ensayos clínicos promovidos por la industria farmacéutica incluyen los ensayos con nuevas moléculas, especialmente estudios en Fase II y estudios en Fase III, comparativos, entre estas nuevas estrategias y la mejor terapia considerada estándar. No hacemos en este documento una pormenorización de las hipótesis concretas en cada uno de los subprogramas (Subprograma 1.1. CÁNCER DE MAMA; Subprograma 1.2. CÁNCER DE PULMÓN; Subprograma 1.3. CÁNCER GASTROINTESTINAL; Subprograma 1.4. CÁNCER GENITOURINARIO) ya que las hipótesis específicas dependerán de la naturaleza y diseño de cada uno de los ensayos clínicos y proyectos de investigación pero ya han quedado reflejadas de manera global. 4. Metodología de trabajo Metodología de trabajo de la línea de Oncología Traslacional 1 Se emplearán las técnicas de biología molecular y celular que se especifican a continuación para abordar los objetivos propuestos. Estás técnicas se emplearán partiendo de material biológico tanto líneas celulares epiteliales en cultivo como muestras biológicas obtenidas de pacientes (tejidos parafinados y sangre). Muestras biológicas Se utilizan tejidos parafinados de pacientes con diferentes tumores de origen epitelial, incluyendo material obtenido de biopsias sanas, del archivo de laboratorio de anatomía patológica del CHUAC. Se extraen muestras de sangre periférica de pacientes con cáncer y de individuos sanos. Se realizará el proceso bajo consentimiento informado de los pacientes. Cultivo de líneas celulares: Utilizaremos líneas celulares epiteliales, en la actualidad estamos centrados en líneas tumorales de colon, pulmón, y vejiga. Tratamiento de cultivos celulares con fármacos en estudio y/o factores que induzcan rutas de señalización implicados en el ámbito de estudio. Diseño de experimento “in vitro” Extracción de DNA de muestras parafinadas. Extracción de RNA y microRNA de células en cultivo, sangre y tejidos parafinados 219 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Extracción de proteínas de células en cultivo y tejidos parafinados PCR, qRT-PCR Western Blot Inmunofluorescencia Inmunohistoquímica Transfección de moléculas (plásmidos reporteros o de expresión, siRNA, microRNA) en células epiteliales Análisis funcionales Ensayos proliferación celular: ensayos de BrdU. Análisis de la viabilidad mediante ensayo colorimétricos MTT. Efecto sobre el ciclo celular: citometría de flujo con ioduro de propidio. Ensayo de apoptosis: Anexina V-FITC. Capacidad oncogénica: ensayo de formación de colonias sobre "soft agar". Potencial invasivo análisis de muerte celular. Búsqueda bioinformática Se utilizan los programas RNA22, TargetScan, PicTar y miRGator la predicción informática los miRNAs humanos que se pueden asociar con el mRNA de estudio. Selección de marcadores potenciales de enfermedad residual. Análisis estadístico Metodología de trabajo de la línea de Oncología Traslacional 2 En nuestra línea el circuito a seguir respecto a la metodología de trabajo es el siguiente: 1. Obtención de muestras: Las muestras de tejido de pacientes con neoplasias se recogen cumpliendo determinados criterios de inclusión. Los pacientes son atendidos en el Servicio de Oncología Médica del C.H.U. A Coruña. Las muestras de tejido fijado en formol y conservado en parafina son proporcionadas por el Servicio de Anatomía Patológica del C.H.U. A Coruña y se mantienen a temperatura ambiente hasta que se procede a la extracción de ARN. El tejido fresco tumoral es 220 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) preservado en nitrógeno líquido para su posterior extracción de ARN siempre que sea posible, si no se puede conservar de esta forma se incluye en suero fisiológico hasta su rápido procesamiento para ser conservado en O.C.T y congelado a -80º C. Todos los tejidos son confirmados como tumorales por análisis histopatológico mediante hematoxilina-eosina. Las muestras de sangre periférica se recogen en tubos que contengan EDTA con la única precaución de desechar los primeros mililitros para evitar posibles contaminaciones de las muestras con células epiteliales que posteriormente puedan interferir en los resultados obtenidos. Las muestras de sangre total se congelan en RNA later y se conservan a -20ºC hasta su utilización para la extracción de ARN total. Las muestras de sangre total que se emplean para la determinación de los polimorfismos se congelan directamente a -20ºC sin tener que añadirle RNA later, ya que estas muestras se emplearán para la extracción del ADN genómico. Este proceso de congelación y crioconservación se realiza en la hora posterior a la extracción sanguínea. 2. Recogida y análisis de datos: Los datos referentes a las variables clínicas y pronósticas habituales (sexo, edad, estadio TNMAJCC, localización del primario, localizaciones de enfermedad metastásica, número de ganglios afectos, tipo histológico, grado de diferenciación) se recogen en la fecha de inclusión del paciente, mediante un impreso de recogida de datos diseñado específicamente para el estudio en cuestión. Las muestras de tejido se codifican y los datos específicos (peso del tejido fresco, concentración de ARN aislada, resultados PCR en Tiempo Real) se recogerán y analizarán por separado de los datos clínicos. Todas las variables se almacenan en una base de datos informática. La indicación de tratamiento oncológico específico se realiza basándose en los factores pronósticos aceptados internacionalmente y siguiendo el protocolo clínico habitual en nuestro hospital. El seguimiento de los sujetos incluidos se realiza según los protocolos de actuación propios de la sección de Oncología Médica del C.H.U. A Coruña, según las características de riesgo de los pacientes y el tratamiento médico que realicen. En general, se realiza una visita mensual, con historia clínica, exploración física, hemograma, bioquímica y marcadores, durante los primeros seis meses. Posteriormente cada 3 meses los primeros 2 años y luego semestral hasta completar cinco años. Las exploraciones radiológicas se efectúan cada 3-6 meses y según indicaciones clínicas. 221 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. Búsqueda de marcadores moleculares candidatos con expresión diferencial: Como soporte informático se utilizan, además de la búsqueda bibliográfica en la página de Internet del Nacional Center for Biotechnology Information http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi), las bases de datos de miARNs de acceso gratuito en las siguientes páginas de Internet:http://mirnamap.mbc.nctu.edu.tw/; http://microrna.sanger.ac.uk/;http://www.ma.uniheidelberg.de/apps/zmf/argonaute/interfac e/, entre otras. Estas páginas se están actualizando constantemente y son de gran utilidad para la búsqueda de posibles marcadores de miARN (microARN) que puedan estar sobreexpresados o infra-expresados en el caso experimental (tumores) frente a caso control (población sana). Plataformas como VisANT, cPath y Reactome nos ayudan a buscar aquellos genes de interés en vías y reacciones involucradas en puntos clave para el proceso tumoral y metabólico que comprenden nuestros estudios. Babelomics es una web de herramientas bioinformáticas para el análisis, la integración e interpretación de los diferentes tipos de datos genómicos. Babelomics nos permite seleccionar términos con el fin de probar nuestras hipótesis. Además permite importar tablas de anotación de genes que nos interesan para realizar las pruebas oportunas con los módulos funcionales. Babelomics incluye métodos para el análisis de datos de expresión génica que incluyen la normalización (incluidas las plataformas comerciales más comunes), tratamiento previo, de la expresión génica diferencial (de casos y controles, multiclase, la supervivencia o de valores continuos), predictores y diferentes métodos de agrupación. Babelomics se ha convertido en una herramienta única de análisis de datos, para la integración y la interpretación funcional. Sitio web http://www.babelomics.org Pathway Studio® (Ariadne Genomics) nos ayuda a: Interpretar la expresión de los genes en estudio. Construir, ampliar y analizar las vías en las que están implicados. Buscar relaciones entre los genes, proteínas, procesos celulares y enfermedades. Dibujar diagramas de vía a la publicación. MetPA (Metabolomics Pathway Analysis) es una herramienta web fácil de usar, dedicada al análisis y visualización de datos metabolómicos en el contexto biológico de las vías 222 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) metabólicas. MetPA combina procedimientos de análisis a través de rutas ayudando a identificar las vías metabólicas más relevantes que participan en un estudio dado. Sitio web http://metpa.metabolomics.ca 4. Confirmación de la expresión de los ARNm identificados: Una vez que se obtenga un panel de posibles candidatos de ARNm se procede a la realización de RT² qPCR Custom Assays (Quiagen). Las matrices de PCR son las herramientas más fiables para el análisis de la expresión de un grupo concreto de genes. Se utilizan para estudiar la expresión de 84 o 370 genes relacionados con un estado de enfermedad más cinco housekeepings. Los controles también se incluyen en cada matriz para control de contaminación por ADN genómico, la calidad del ARN, y en general el rendimiento de PCR. 5. Verificación in vitro de marcadores seleccionados previa a la verificación in vivo: Para este fin las técnicas desarrolladas habitualmente por el grupo comprenden: Extracción de ARN y microARN de células en cultivo. Extracción de proteínas de células en cultivo. PCR, qRT-PCR sobre el material biológico obtenido de las células en cultivo. Western Blot sobre el material biológico obtenido de las células en cultivo. Inmunofluorescencia. Inmunocitoquímica. Citometría de flujo. 6. Extracción de ARN y arrays de PCR en tiempo real (qRT-PCR arrays): El aislamiento de ARN total de muestras sanguíneas así como de tejido se realiza empleando kits comerciales. Para la realización de la RT-PCR y de la qRT-PCR se emplean los termocicladores Gene Amp PCR System 9700 (Applied Biosystem) y LightCycler 480 (Roche) respectivamente. El ADNc obtenido tras la reacción de RT-PCR puede ser congelado a -20ºC hasta que se procede a la cuantificación mediante la PCR en Tiempo Real. Los estudios de arrays de PCR se realizan usando el kit RT2 human mRNA PCR Arrays (Qiagen). Para detalles del sistema y protocolo visitar http://www.sabiosciences.com//pcrarrayprotocolguide. En cada una de las reacciones de RT-PCR y PCR en Tiempo Real, se incluirán al menos dos controles negativos y dos positivos. Cada ensayo de PCR en Tiempo Real será realizado al menos por 223 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) triplicado. El ADNc obtenido tras la reacción de RT-PCR se cuantifica empleando un espectrofotómetro. La concentración del ADNc se calcula mediante la absorbancia a 260 nm. Para conocer la calidad del ADNc obtenido, se calcula también la relación A260/A280. Para el análisis de los resultados de cuantificación se emplea el programa informático LightCycler 480 Relative Quantification Software (Roche). La variable a medir en los experimentos de PCR en Tiempo Real son los niveles relativos de expresión de cada ARNm por microgramo o nanogramo de ADNc (mostrándose valores normalizados, de manera que al valor más pequeño de expresión se le asigna el valor 1). Estos valores de expresión son calculados mediante el método 2 delta-delta Ct de Livak y Schmittgen (Methods. 2001; 25:402-408).La extracción del ARN total, la RT-PCR y la PCR en Tiempo Real se realizara en áreas separadas y designadas para tal fin con el objetivo de evitar posibles contaminaciones. La hibridación in situ de microARNs sobre tejido parafinado se realiza usando las sondas LNA comercialmente disponibles como sondas miRCURY (Exiqon). El proceso consta de 5 pasos: desparafinación de la muestra, pretratamiento con proteasa, incubación con la sonda, revelado y tinción. Las técnicas de immunohistoquímica sobre tejido parafinado se realizan con kits de revelado y anticuerpos comerciales. 7. Extracción de ADN y determinación de polimorfismos: El aislamiento de ADN genómico a partir de muestras de sangre total congeladas se realiza empleando el kit comercial QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen). La extracción del ADN se realiza en un área del laboratorio designada para tal fin, con el objetivo de prevenir posibles contaminaciones con el ARN. El ADN genómico obtenido se cuantifica empleando un espectrofotómetro. La concentración del ADN se calcula mediante la absorbancia a 260 nm. Para conocer la calidad del ADN, se calcula también la relación A260/A280. 8. Análisis bioestadístico de los resultados: El proceso de normalización de los datos es esencial para un correcto proceso de cuantificación de los niveles del marcador en cuestión. Normalmente el método utilizado en el proceso de normalización es el uso de un gen housekeeping. Pero en el caso de los miARN todavía no hay suficientes datos de cuales pueden utilizarse como controles endógenos, de forma que los datos de expresión se normalizan tras seleccionar a través de la literatura y verificar mediante el software GenEx (MultiD analyses) aquellos de expresión más estable. 224 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) La cuantificación relativa de la expresión de los miARNs se calcula con el software GenEx (MultiD analyses) respecto al promedio del log de expresión de todas las muestras estudiadas. Los datos se analizan usando los programas TIGR Multiexperiment viewer versión 4.6.1 (disponible en http://www.tm4.org/mev.html) y SPSS versión PASW Statistics 19. Para identificar miARN con expresión significativamente diferente entre diferentes grupos, se realizan análisis multivariados de permutaciones: Significance Analisis of Microarrays (SAM) con un False discovery Rate <10%. El Prediction Analisis of Microarrays (PAM) se utiliza para determinar aquellos miARN que sean capaces de clasificar una muestra en un grupo u otro de los analizados. Así, mediante estos análisis conseguiremos reducir el grupo de miARN con importancia según las características estudiadas. La relación entre la positividad de los marcadores y las variables clínicas de interés se estudia mediante el test de Chi cuadrado y regresión logística en caso de analizar riesgos relativos. Los resultados cuantitativos se comparan mediante estadística paramétrica, a no ser que la distribución de los resultados de la variable a estudio aconseje la utilización de estadística no paramétrica. Finalmente, se lleva a cabo un estudio del tiempo a la progresión y de la supervivencia libre de enfermedad, de tal manera que se organizan seguimientos de los pacientes durante 5 años. Se realizaran las correspondientes curvas de Kaplan Meier y para analizar su significación estadística se utiliza el test de Log Rank. El análisis multivariante se lleva a cabo utilizando el test de Cox, que permite estudiar la independencia pronóstica de las variables a estudio. Metodología de trabajo de la línea de Oncología Clínica En la tabla adjunta se reseñan las distintas aproximaciones metodológicas y técnicas de uso en el programa de investigación de transferencia en Oncología. Las distintas metodologías descritas se emplean en los distintos subprogramas de manera integrada y coordinada en función de los objetivos planteados y logros a conseguir: METODOLOGÍA BÁSICA APICACIONES EN SUBPROGRAMAS Inmunohistoquímica Inmunocitoquímica Tejidos parafinados y secciones criostato Inmunofluorescencia 225 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Micromatrices de tejidos Análisis de expresión Sangre, Médula ósea Extracción de ADN, ARN y microARN Tejidos Congelados Tejidos Parafinados PCR Expresión diferencial RT-PCR Cuantificación qRT-PCR Líneas Celulares Cultivos Celulares Cultivos Primarios Cultivos 3D, esferoides Análisis de Imagen Bioinformática Localización celular y subcelular, cuantificación Selección de marcadores potenciales de enfermedad residual y células troncales 5. Actuaciones a desarrollar Actuaciones a desarrollar por la línea de Oncología traslacional 1 Para potenciar la capacidad traslacional del Sistema Nacional de Salud, se actuará de modo coordinado entre la línea de investigación clínica en oncología y el grupo de investigadores expertos en biología molecular y celular. La actuación conjunta de expertos potenciará la colaboración multidisciplinar facilitando la incorporación de la investigación básica a la investigación clínica a la vez que trasladando cuestiones pendientes de la clínica a la investigación básica. Se pretende promocionar interrelaciones entre los profesionales dedicados a la investigación (biólogos, expertos en Biología molecular y celular, bioinformática) y facultativos asistenciales, que permitan abordajes multidisciplinares en la investigación aplicada. 226 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Proyectos de investigación en curso 2012-2013 “Regulación de los marcadores de la transición epitelio-mesénquima por Vinflunine: efecto sobre la invasión y la migración en cáncer de vejiga” financiado por Pierre Fabre Laboratories en el Instituto de Investigación Biomédica-CHUAC (A Coruña, Spain). Investigadores Principales: Dra. Angélica Figueroa, PhD y Dr. Luís Antón Aparicio, MD. 2011-2013 “Papel del oncogén Hakai en cáncer de pulmón y su regulación por micro-RNAs” concedido por la Consellería de Economía e Industria de la Xunta de Galicia (DOG 24 de Diciembre de 2010, Expte. 10CSA916023PR) en el INIBIC- CHUAC (A Coruña, Spain). Investigador Principal: Dra. Angélica Figueroa. 2009-2011 “Regulación e implicación de Hakai sobre el fenotipo invasivo en células epiteliales” concedido por Consellería de Sanidade (DOG 3 de Diciembre de 2009; Expte. 2010PS09-24) en el INIBIC- CHUAC (A Coruña, Spain). (A Coruña, Spain). Investigador Principal: Dra. Angélica Figueroa. 2010-actualidad Colaborador científico en el proyecto “Papel del oncogén Hakai en el desarrollo de tumores cerebrales” Instituto de Investigación Biomédica-CHUAC (A Coruña, Spain). (A Coruña, Spain). Investigador Principal: Dr. Luis A. Aparicio. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño - 2012-actualidad Acción Coordinada en el proyecto “MEDYTECH” titulado “Autonomous integrated lab-on-a-chip platform for personalized medicine”, solicitado a la Comisión Europea/ Programa ICT (FP7-ICT-2011-8). Coordinador de grupos: Genómica (Grupo Zeltia). Coordinador del grupo en el CHUAC: Manuel Valladares. IP colaborador: Dra. Angélica Figueroa. Pendiente de resolución. - Se pretende solicitar al Instituto de Salud Carlos III proyecto de investigación continuando a línea de investigación con la regulación de la transición epitelio-mesénquima. Titulo pendiente. - Proyecto pendiente de ser solicitado a Fundación Mutua Madrileña así como a otras convocatorias de carácter privado Pfizer u otras convocatorias destinadas a la investigación contra el cáncer. Otras actuaciones a desarrollar - La Dra. Angélica Figueroa entró a formar parte del INIBIC en el 2009 con un contrato de Investigador Parga Pondal, que finaliza el Diciembre de 2013. Tras estos tres años como 227 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Investigadora Principal del Grupo de Investigación Traslacional del Cáncer y una vez concluido su contrato en Diciembre de 2013 la Dra. Figueroa se encuentra a la espera del compromiso de estabilización de los investigadores por parte de la Xunta. Este compromiso es crucial para la continuidad de su labor investigadora. No obstante, durante los dos próximos años solicitará los contratos de investigadores Miguel Servet del ISCIII para intentar asegurar la labor investigadora como Investigadora Principal del Grupo de Investigación Traslacional del Cáncer. - Además, la estudiante de Máster a cargo de la IP solicitará durante el 2012-2013 una beca FPU para la realización de su Tesis Doctoral. Actuaciones a desarrollar por la línea de Oncología traslacional 2 Financiación: considerándose el criterio básico de asignación de financiación al grupo el de su calidad, productividad y liderazgo científicos (publicaciones, proyectos, etc.). En este sentido: Proyectos de Investigación en curso: Título: “Regulación de los marcadores de la transición epitelio-mesénquima por Vinflunine: efecto sobre la invasión y la migración en cáncer de vejiga” Financiado por: Pierre Fabre Laboratories en el Instituto de Investigación BiomédicaCHUAC (A Coruña, Spain). Investigador Principal: Dr. Luís Antón Aparicio. Duración: 2012-2013 Título: “MicroARNs como marcadores moleculares en el diagnóstico y pronóstico del Cáncer de Próstata y Vejiga.” Financiado por: Fundación para la investigación en Urología. Investigadores colaboradores: L. M. Antón Aparicio y V. Medina Villaamil. Duración: 2010-2012 Título: “MicroARNs como marcadores moleculares de enfermedad mínima residual en tumores sólidos” Financiado por: Fondo de Investigación Sanitaria. Instituto de Salud Carlos III. Investigador Principal: Dr. L. M. Antón Aparicio. Duración: 2007-2011 228 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Proyectos de Investigación en espera de resolución: Título: “Estudio del papel regulador de los microARNs en tumores de Cabeza y Cuello”. Convocatoria: Ayudas Merck Serono de Investigación 2012. Investigador principal: L. M. Antón Aparicio Título: “Análisis bioinformático y estudio de expresión de genes asociados con Síndrome Metabólico y Cáncer”. Convocatoria: Convocatoria de ayudas de Proyectos de Investigación Fundamental no orientada. Investigador principal: L. M. Antón Aparicio Título: “Análisis y cuantificación de microARNs en tumores de próstata”. Convocatoria: Ayudas a la Investigación Fundación Mutua Madrileña. Investigadores colaboradores: L. M. Antón Aparicio y V. Medina Villaamil En elaboración memorias de investigación en las líneas de trabajo del grupo para convocatorias: Beca Fero 2012 e Instituto de Salud Carlos III Fomentar la masa crítica investigadora: Promover interacciones de grupos de trabajo Potenciación de personal técnico Presencia de carrera profesional de investigación Potenciación de la transferencia tecnológica Fomentar y promover la conexión entre la investigación básica, clínica, epidemiológica y traslacional del cáncer Participar en la conexión ciencia-sociedad, para que perciba la necesidad de la investigación Máxima productividad científica, medida por criterios objetivos Máxima competitividad, en igualdad de condiciones, entre grupos investigadores Garantizar la confidencialidad de muestras y datos, y su buen uso A pesar de todas estas iniciativas será necesario seguir avanzando en áreas de interés crucial para la oncología, como la constitución de una plataforma estable que permita la existencia de un buen sistema nacional de almacenamiento, catalogación y suministro de muestras 229 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) tumorales, el desarrollo óptimo de un sistema de registro poblacional de tumores e impulsar las iniciativas clínicas y traslacionales para el desarrollo de nuevas vías terapéuticas, métodos diagnósticos y tecnologías que ayuden al diagnóstico y el tratamiento del paciente con cáncer. Actuaciones a desarrollar por la línea de Oncología clínica Articulación de dispositivos que optimicen la coordinación de la asistencia de alto nivel en Oncología Médica y la excelencia clínica y la investigación terapéutica como base para hacer investigación de transferencia. Establecimiento de planes de formación en áreas clínicas especializadas y metodología de investigación para el personal de plantilla asistencial mediante las diversas herramientas disponibles. Promocionar interrelaciones entre los profesionales dedicados a la investigación (biólogos, expertos en Biología molecular y celular, bioinformática) y facultativos asistenciales, que permitan abordajes multidisciplinares en la investigación aplicada. Proyectos de investigación en curso Ensayos clínicos 2005 INVESTIGADOR: DRA. CALVO TITULO: Estudio de fase IV/II de la combinación de doxorubicina liposomial pegilada (caelyx), ciclofosfamida y trastuzumab (herceptin) en pacientes con cáncer de mama metastásico HER2/NEU positivo. (2004-05) PROMOTOR: GEICAM INVESTIGADOR: DRA. CALVO TITULO: Estudio aleatorizado fase III que compara exemestano frente a placebo en mujeres postmenopáusicas con riesgo aumentado de desarrollar cáncer de mama. (2003-08) PROMOTOR: GEICAM INVESTIGADOR: DRA. CALVO TITULO: Ensayo fase I-II con vinorelbina y oxaliplatino como quimioterapia de primera línea en pacientes con carcinoma de mama metastásico. (M-02041) 230 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) PROMOTOR: PIERRE FABRE INVESTIGADOR: DR. VALLADARES TITULO: Estudio abierto, aleatorizado, controlado y multicéntrico de Fase III, para comparar 5FU/AF más irinotecán más cetuximab con 5-FU/AF más Irinotecán como tratamiento de primera línea del cáncer colorrectal metastático que receptor del factor de crecimiento epidérmico. (EMR 62 202-013) PROMOTOR: Merck 2006 INVESTIGADOR: DRA. CALVO TITULO: Estudio fase II, aleatorizado, doble ciego, con grupos paralelos, multicéntricos, para comparar la eficacia y tolerabilidad de 50 mg de fulvestrant (faxlodex) frente a 250 mg fulvenstrant en mujeres postmenopáusicas con cáncer de mama con receptor estrogénico positivo, progresivo o reactivado, después de una terapia endocrina previa.( D6997C00002) PROMOTOR: ASTRAZENECA INVESTIGADOR: DRA. ANTOLIN TITULO: Estudio fase II randomizado de regímenes de quimioterapia, premetrexedcarboplatino y gemcitabina, en pacientes con cancer de mama avanzado tratadas previamente con antraciclinas y taxanos (H3E-EWS098) PROMOTOR: LILLY INVESTIGADOR: DR. ALONSO TITULO: Estudio en fase III, multicéntrico, aleatorizado doble ciego que evalúa la eficacia de TARCEVA o placebo después de 4 ciclos de quimioterapia con un régimen que contiene platinos en pacientes con un cáncer de pulmón no microcítico (CPNM) avanzado o recurrente documentado que no hayan experimentado una progresión en la enfermedad o una toxicidad inaceptable durante la quimioterapia. (BO18192 SATUR) PROMOTOR: ROCHE INVESTIGADOR: DR. ALONSO 231 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) TITULO: Estudio en fase III, multicéntrico, abierto, aleatorio, que evalúa la eficacia de Tarceva o el comparador Alimta (pemetrexed) o Taxotere (docetaxel) en pacientes con cáncer de pulmón no micróticos (CPNM) avanzado o recurrente (estadio IIIB) o metastásico (estadio IV) histológicamente documentado que hayan experimentado un progresión de la enfermedad durante la quimioterapia.( B018602 TITAN) PROMOTOR: ROCHE INVESTIGADOR: DR. ALONSO TITULO: Ensayo clínico fase II, abierto, no aleatorizado, de erlotinib (TARCEVA®) como tratamiento de mantenimiento en pacientes con cáncer de pulmón no microcítico en estadio III tras tratamiento con quimioterapia y radioterapia (GGCP023/05 ML19497) PROMOTOR: ROCHE INVESTIGADOR: DRA. CAMPELO TITULO: Ensayo clínico fase III, randomizado, doble ciego, multicéntrico, para evaluar la eficacia de Docetaxel (Taxotere®) en combinación con ZD6474 (ZACTIMA®) vs Docetaxel (Taxotere®) en combinación con placebo en pacientes con cáncer de pulmón no microcítico localmente avanzado o metastásico (estadio IIIB-IV) después de la progresión una primera línea de tratamiento. (D4200C00032) PROMOTOR: ASTRAZENECA INVESTIGADOR: DR. APARICIO TITULO: Estudio multicéntrico, aleatorizado y doble ciego de denosumab en comparación con zometa en el tratamiento de metástasis óseas, en sujetos con cáncer avanzado o mieloma múltiple (excluyendo cáncer de mama y próstata) (20050244) PROMOTOR: AMGEN INVESTIGADOR: DR. APARICIO TITULO: Estudio multicéntrico, aleatorizado y doble ciego de denosumab en comparación con zometa en tratamiento de metástasis óseas en varones con cáncer de próstata hormonorefractario. (20050103) PROMOTOR: AMGEN INVESTIGADOR: DR. APARICIO 232 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) TITULO: Protocolo de acceso expandido con SU011248 para el tratamiento sistémico de pacientes con carcinoma de células renales metastásico, no elegibles para participar en otros protocolos de SU011248 y que puedan beneficiarse del tratamiento con SU011248. (A 6181037) PROMOTOR: PFIZER INVESTIGADOR: DR. VALLADARES TITULO: Estudio aleatorizado, multicéntrico, de fase III para comparar la eficacia de panitumumab en combinación con quimioterapia frente a la eficacia de la quimioterapia sola en pacientes con cáncer colorrectal metastásico tratado previamente. (20050181) PROMOTOR: AMGEN, INC. INVESTIGACION: DR. VALLADARES TITULO: Estudio abierto de fase II, multicéntrico, de un solo grupo, para evaluar la eficacia y seguridad de SOMATULINA AUTOGEL® administrada subcutáneamente cada cuatro semanas en la estabilización del crecimiento tumoral en pacientes con tumores neuroendocrinos progresivos no susceptibles de tratamiento quirúrgico no quimioterápico. (A-92-52030-166) PROMOTOR: IPSEN PHARMA, S.A. INVESTIGADOR: DR. VALLADARES TITULO: Tratamiento adyuvante con FOLFOX.-4 versus FOLFOX-4 + CETUXIMAB para el cáncer de colon en estadio III extirpado completamente. (PETACC8) PROMOTOR: Fédération francophone de Cancérologie Digestive. INVESTIGADOR: DR. VALLADARES TITULO: Ensayo clínico fase II para evaluar la eficacia de la combinación con sorafenib + dacarbacina (DTIC) en pacientes con melanoma metastásico (estadio IV). (SORAFENIB-DTIC) PROMOTOR: BIOMETRICA 2007 INVESTIGADOR: DRA. CALVO 233 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) TITULO: Estudio multicéntrico fase II de distribución aleatoria, para evaluar la eficacia de tratamiento neoadyuvante selectivo según subtipo inmunohistoquímico en cáncer de mama her2 negativo. (2006-03) PROMOTOR: GEICAM INVESTIGADOR: DRA. CALVO TITULO: Ensayo clínico aleatorizado en fase II de AMG706 doble ciego, controlado con placebo en combinación con placlitaxel, o abierto de bevacizumab en combinación con placlitaxel, como tratamiento de primera línea para mujeres con cáncer de mama metastásico o con recidiva local, HER-2 negativo (CIRG/TORI 010) PROMOTOR: AMGEN INVESTIGADOR: DRA. CALVO TITULO Ensayo clínico de fase III multicéntrico, randomizado, controlado con placebo, para evaluar la eficacia y seguridad de Bevacizumab en combinación con diversos regímenes de quimioterapia en pacientes con cáncer de mama metastásico no tratado previamente. (RIBBON AVF3694g) PROMOTOR: GENENTECH INC. INVESTIGADOR: DRA. CALVO TITULO: Estudio randomizado y abierto de letrozol vs anastrozol en el tratamiento adyuvante del cáncer de mama en mujeres postmenopáusicas nódulos positivos. (FACE CFEM345D2411) PROMOTOR: NOVARTIS INVESTIGADOR: DRA. CALVO TITULO: Ensayo clínico en fase III vinflunina más gemcitabina frente a placlitaxel más gemcitabina en pacientes con cáncer de mama irresecable, localmente recurrente o metastásico tras quimioterapia adyuvante basada en antraciclinas (L00070IN303BO) PROMOTOR: PIERRE FABRE INVESTIGADOR: DRA. CALVO TITULO: Estudio fase IV/III multicéntrico, abierto, de asignación aleatorio de tratamiento, para evaluar la eficacia de terapia de mantenimiento con capecitabina (X) tras quimioterapia 234 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) adyuvante estándar en pacientes con cáncer de mama operable, receptores hormonales y HERneu negativos1(CIBOMA 2004-01) PROMOTOR: GEICAM INVESTIGADOR: DRA. ANTOLIN TITULO: Estudio fase III, aleatorizado y multicéntrico de malato de sunitinib (SU011248) o capecitabina en pacientes con cáncer de mama avanzado que presentaron fracaso con un régimen de quimioterapia con un taxano y una antraciclina, o con un taxano y para quienes no esté indicado el tratamiento con más antraciclinas (A6181107) PROMOTOR: PFIZER INVESTIGADOR: DR. ALONSO TITULO: Estudio fase III, multicéntrico, aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, de una monoterapia con Tarceva® (erlotinib) tras una resección tumoral completas, con o sin quimioterapia adyuvante, en pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas en estadio IB-IIIA que tienen tumores EGFR-positivos. (OSI-774-302) PROMOTOR: COVANCE INVESTIGADOR: DRA. CAMPELO TITULO Estudio de Alimta en pacientes con cáncer de pulmón no microcítico (CPNM) localmente avanzado o metastásico tratados previamente con quimioterapia. (GECP 05/04) PROMOTOR: GRUPO ESPAÑOL DE CANCER DE PULMON INVESTIGADOR: DRA. CAMPELO TITULO: Estudio abierto sobre bevacizumabb (AVASTIN) en combinación con quimioterapia basada en platino como tratamiento de primera línea de pacientes con carcinoma de pulmón no microcítico, no epidermoide, avanzado o recurrente. (MO19390) PROMOTOR: ROCHE INVESTIGADOR: DR. APARICIO TITULO: Ensayo clínico fase III, multicéntrico, multidisciplinar, comparativo, con asignación aleatoria, de la combinación de docetaxel, estramustina e hidrocortisona frente a docetaxel y 235 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) predmisona, en pacientes con cáncer de Próstata avanzado que presenta recaída bioquímica durante bloqueo androgénico (XPP6976J/3502) PROMOTOR: SANOFI-AVENTIS INVESTIGADOR: DR. APARICIO TITULO: Estudio fase II, aleatorizado, no comparativo, abierto, multicéntrico, de dos grupos, de CP-751,871 en combinación con Docetaxel/Prednisona en pacientes con cáncer de próstata resistente a hormonas sin quimioterapia previa (Grupo A) o resistentes a Docetaxel/Prednisona (Grupo B). (A4021011) PROMOTOR: PFIZER INVESTIGADOR: DR. VALLADARES Estudio fase II abierto, no aleatorizado, de Erlotinib en combinación con Gemcitabina en pacientes con adenocarcinoma de páncreas avanzado irresecable o metastásico: relación entre el rash cutáneo y supervivencia. (ML 20296). PROMOTOR: Roche. INVESTIGADOR: DRA. REBOREDO TITULO: Estudio Fase II abierto de Capecitabina (Xeloda®) como fluoropirimida de elección en combinación con quimioterapia en pacientes con cáncer gástrico avanzado y/o metastásico susceptibles de ser tratados con un régimen basado en fluoropirimidinas. (ML20777) PROMOTOR: ROCHE 2008 INVESTIGADOR: DR. APARICIO TITULO: Subitinib como tratamiento adyuvante del cancer renal (S-TRAC): Estudio en fase III aleatorizado y doble ciego de sunitinib adyuvante en comparación con placebo en pacientes con carcinoma renal de alto riesgo. (A6181109) PROMOTOR: PFIZER INVESTIGADOR: DR. VALLADARES TITULO: Estudio aleatorizado, multicéntrico, fase III, para estudiar la eficacia y seguridad de Bevacizumab sólo o en combinación con Capecitabina y Oxaliplatino, como terapia de 236 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) mantenimiento, tras tratamiento inicial de quimioterapia con Capecitabina, Oxaliplatino y Bevacizumab, en pacientes con adenocarcinoma colorrectal metastásico. (TTD-05-02) PROMOTOR: TTD INVESTIGADOR: DRA. S. ANTOLIN NOVOA TITULO: Estudio aleatorizado multicéntrico para evaluar la eficacia y seguridad de bevacizumab en combinación con letrozol comparado con letrozol sólo, en mujeres postmenopáusicas con cáncer de mama localmente recurrente o metastásico con indicación de hormonoterapia como tratamiento de primera línea. GEICAM 2006-11. PROMOTOR: GEICAM INVESTIGADOR: DRA. CALVO TITULO: Ensayo clínico abierto, no aleatorizado, en fase II, de tratamiento secuencial con taxotere seguido de myocet y ciclofosfamida como tratamiento antineoplásico primario en pacientes con cáncer de mama de nuevo diagnóstico HER 2 negativo. GOG 2007-01. PROMOTOR: GRUPO GALLEGO. INVESTIGADOR: DRA. L. CALVO MARTINEZ TITULO: Ensayo clínico de fase III randomizado, doble ciego, controlado con placebo para evaluar la eficacia y seguridad de pertuzumab, más trastuzumab, más docetaxel, frente a placebo más trastuzumab, más docetaxel en pacientes con cáncer de mama metastásico no tratadas previamente. Cleopatra - WO20698BTOC4129G. PROMOTOR: ROCHE INVESTIGADOR: DRA. L. CALVO MARTINEZ TITULO: Estudio observacional sobre marcadores de recambio óseo en pacientes con cáncer de mama con metástasis óseas. (Zomar). PROMOTOR: NOVARTIS INVESTIGADOR: DRA. S. ANTOLIN NOVOA TITULO: Ensayo fase III aleatorizado, multicéntrico, abierto y de grupos paralelos para comparar la eficacia y tolerabilidad de fulvestrand (faslodex) durante 3 años en combinación con anastrozol(arimidex) durante 5 años frente a anastrozol durante 5 años como tratamiento 237 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) hormonal adyuvante en mujeres postmenopáusicas con cáncer de mama temprano y receptores hormonales positivos. Geicam 2006-10 PROMOTOR: GEICAM. INVESTIGADOR: DRA. S. ANTOLIN NOVOA TITULO: Estudio prospectivo de la utilidad del cuestionario bomet-q0l en pacientes con cáncer de mama y metástasis ósea (MABOMET) PROMOTOR: GEICAM 2009 INVESTIGADOR: DRA. REBOREDO TITULO: Estudio fase II de capecitabina y erlotinib como tratamiento en primera línea en pacientes con cáncer de páncreas metastásico (estadio IV). (ML21154) PROMOTOR: GRUPO GALLEGO DE INVESTIGACIONES ONCOLOGICAS (GGIO) INVESTIGADOR: DRA. S. ANTOLIN NOVOA TITULO: EOS (European Observatory & Survey): a 6-month follow-up of women treated for metastatic breast cancer in europe. Cefalon-EOS. PROMOTOR: CLINSEARCH. INVESTIGADOR: DRA. L. CALVO MARTINEZ TITULO: Estilo de vida y riesgo de cáncer de mama en España, estudio epidemiológico (epiGEICAM-01) PROMOTOR: GEICAM INVESTIGADOR: DRA. L. CALVO MARTINEZ TITULO: Estudio multicéntrico fase II de distribución aleatoria para comparar el tratamiento de epirubicina y ciclofosfamida seguido de docetaxely trastuzumab versus epirrubicina y ciclofosfamida seguido de docetaxel y lapatinib en mujeres con cáncer de mama primario resecable o localmente avanzado HER2 positivo. GEICAM 2006-14. PROMOTOR: GEICAM. INVESTIGADOR: DR. L. M. ANTÓN APARICIO 238 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) TITULO: Estudio multicéntrico, abierto, de acceso expandido de RAD001,en pacientes con carcinoma renal metastásico que no toleran o que han progresado a pesar de la terapia con cualquier inhibidor de tirosina quinasas del receptor del factor de crecimiento endotelial vascular disponible. CRAD001L2401. REACT. PROMOTOR: NOVARTIS. INVESTIGADOR: DR. L. M. ANTON APARICIO TITULO: Estudio de dos grupos, aleatorizado, abierto, fase IIIb que investiga la seguridad de una administración intraperitoneal de 3 horas de catumaxomab con y sin premedicación con prednisolona en pacientes con ascitis maligna debida a un cáncer epitelial. IP-CAT-AC-03 PROMOTOR: Fresenius Biotech INVESTIGADOR: DR. L. M. ANTON APARICIO TITULO: Estudio en fase 3, multicéntrico, aleatorizado, doble ciego de sunitinib más prednisona en comparación con prednisona en pacientes con cáncer de próstata metastásico, progresivo y resistente a las hormonas tras el fracaso de una pauta de quimioterapia basada en el docetaxel. A6181120. PROMOTOR: PFIZER. INVESTIGADOR: DR. L. M. ANTON APARICIO TITULO: Estudio de fase III, aleatorizado, con doble enmascaramiento, controlado con placebo sobre el acetato de abiraterona (cb7630) más prednisona en pacientes asintomáticos o con síntomas leves que padecen cáncer de próstata metastásico resistente a la castración. COUAA-302. PROMOTOR: COUGAR BIOTECHNOLOGY INC INVESTIGADOR: L. M. ANTON APARICIO TITULO: Estudio abierto, multicéntrico, de acceso expandido, de mesilato de imatinib como terapia adyuvante, en pacientes adultos con gist tras resección R0.(fase 3) csti571jde74. PROMOTOR: Novartis INVESTIGADOR: DRA. M REBOREDO LOPEZ 239 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) TITULO: Estudio fase II de capecitabina- oxaliplatino-trastuzumab (XELOX trastuzumab) como tratamiento perioperatorio de pacientes con adenocarcinoma gástrico o de la unión gastroesofágica, resecable (estadios II-IV). ML25189 INVESTIGADOR: DR. M. VALLADARES AYERBES TITULO: Estudio de fase II exploratorio, abierto, aleatorizado, multicéntrico para evaluar la eficacia y seguridad de la combinación de panitumumab con quimioterapia FOLFOX 4 o panitumumab con quimioterapia FOLFIRI en sujetos con cáncer colorrectal con KRAS no mutado y metástasis solo hepáticas. Código de protocolo: TTD-08-04. ESTUDIO PLANET. PROMOTOR: Grupo TTD 2010 INVESTIGADOR: DRA. S. ANTOLIN NOVOA TITULO: Estudio Fase III, Multicéntrico, Aleatorizado, Doble Ciego, Controlado Con Placebo, De Everolimus Administrado Diariamente En Combinación Con Trastuzumab Y Vinorelbina, En Mujeres Pretratadas Con Cáncer De Mama Metastásico O Localmente Avanzado Con Sobreexpresión De Her2/Neu (NOVARTIS CRAD001W2301- Bolero3). PROMOTOR: NOVARTIS. INVESTIGADOR: DRA. L. CALVO MARTINEZ TITULO: Ensayo BO22589 que va a estudiar la combinación de TDM-1+/- Pertuzumab vs. Standard of care (Taxanos + Trastuzumab) en pacientes con CMM 1ª Línea. BO22589: TDM1 in 1st line MBC- MARIANNE. PROMOTOR: roche-genentech. INVESTIGADOR: DRA. S. ANTOLIN NOVOA TITULO: Ensayo clínico en fase III de vinflunina iv frente a un agente alquilante en pacientes con cáncer de mama metastásico previamente tratado con o resistente a una antraciclina, un taxano, un antimetabolito y un alcaloide de la vinca L00070in308b0. PROMOTOR: PIERRE FABRE MEDICAMENT INVESTIGADOR: DRA. S. ANTOLIN NOVOA 240 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) TITULO: Estudio aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, de everolimus en combinación con exemestano, en el tratamiento de mujeres posmenopáusicas con cáncer de mama metastásico o localmente avanzado con receptor estrogénico positivo, que son refractarias a letrozol o a anastrozol. CRAD001Y2301/Bolero 2. PROMOTOR: NOVARTIS. INVESTIGADOR: DRA. L. CALVO MARTINEZ TITULO: Desarrollo y validación de un cuestionario de disfunción/satisfacción sexual en pacientes que han recibido tratamiento adyuvante para su cáncer de mama. A5991090. PROMOTOR: Pfizer INVESTIGADOR: DRA. L. CALVO MARTINEZ TITULO: Ensayo clínico multicéntrico, fase iv, abierto, aleatorizado para la administración de pamidronato en pacientes afectas de cáncer de mama con metástasis óseas. (Geicam 2000-01) PROMOTOR: GEICAM INVESTIGADOR: DRA. L. CALVO MARTINEZ TITULO: Estudio fase IV, III de mantenimiento con CAELYX versus observación tras quimioterapia de inducción para cáncer de mama metastásico. (Geicam 2001-01) PROMOTOR: GEICAM INVESTIGADOR: DRA. L. CALVO MARTINEZ TITULO: Ensayo clínico multicéntrico fase III, randomizado, comparando 6 ciclos de régimen FEC (fluoracilo, 4-epirubicina y ciclofosfamida) con 4 ciclos de régimen FEC seguido de 8 administraciones de taxol semanal en régimen secuencial, como tratamiento adyuvante de pacientes con cáncer de mama operado y afectación axilar. (GEICAM 9906) PROMOTOR: GEICAM INVESTIGADOR: DR. L. M. ANTON APARICIO TITULO: Estudio abierto y aleatorizado de fase 3 de la eficacia y la tolerabilidad de linifanib (ABT-869) frente a sorafenib en pacientes con carcinoma hepatocelular (CHC) avanzado. M10963. PROMOTOR: ABBOTT 241 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) INVESTIGADOR: DR. M. VALLADARES AYERBES TITULO: Estudio aleatorizado, multicéntrico, de fase 2 para comparar la eficacia de panitumumab en combinación con FOLFOX6m con la eficacia de bevacizumab en combinación con FOLFOX6m en pacientes con cáncer colorrectal metastásico, no resecable, con KRAS no mutado y sin tratamiento previo 20070509 PROMOTOR: Amgen. INVESTIGADOR: DR. M. VALLADARES AYERBES TITULO: Estudio multicéntrico de Fase 2, aleatorizado y doble ciego para estimar la eficacia y evaluar la seguridad y tolerabilidad de cisplatino y capecitabina (CX) en combinación con AMG 386 o placebo en sujetos con adenocarcinoma gástrico, gastroesofágico, o del esófago distal con metástasis. 20060439 PROMOTOR: Amgen INVESTIGADOR: DRA. M. REBOREDO LOPEZ TITULO: Estudio de fase II de panitumumab como agente único de primera línea en pacientes ancianos frágiles con cáncer colorrectal avanzado con KRAS no mutado. TTD-09-03 ESTUDIO FRAIL. PROMOTOR: Grupo TTD INVESTIGADOR: M. VALLADARES AYERBES TITULO: Estudio de fase III randomizado, abierto del Intergroup: Efecto de la adición de bevacizumab a quimioterapia (QT) basada en fluoropirimidinas como tratamiento en segunda línea en pacientes con cáncer colorrectal metastásico que han manifestado progresión de la enfermedad durante un tratamiento de combinación con QT estándar/bevacizumab en primera línea. Protocolo ML18147 PROMOTOR: INVESTIGADOR: DR. M. VALLADARES AYERBES TITULO: Tratamiento selectivo en cáncer colorrectal: selección de capecitabina o 5fluorouracilo mediante los polimorfismos TS-3’UTR y ERCC1-118 para ser combinados con oxaliplatino o irinotecan como quimioterapia en combinación con bevacizumab en primera línea en cáncer colorrectal avanzado. TTD-09-01 (ML25052) 242 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) PROMOTOR: Grupo TTD INVESTIGADOR: DRA. R. GARCIA CAMPELO TITULO: Estudio en fase 3, aleatorizado y abierto, de la eficacia y seguridad de pf-02341066 frente a quimioterapia estándar (pemetrexed o docetaxel) en pacientes con cáncer de pulmón no microcítico (NSCLC) avanzado que presentan una translocación o inversión en el locus del gen de la quinasa de linfoma anaplásico (ALK) A8081007. PROMOTOR: Pfizer INVESTIGADOR: DRA. R. GARCIA CAMPELO TITULO: Estudio en fase II, abierto, con un solo grupo de tratamiento, de la eficacia y seguridad de pf-02341066 en pacientes con cancer de pulmón no microcítico (NSCLC) avanzado que presentan una translocación o inversión en el locus del gen de la quinasa de linfoma anaplásico (ALK) A8081005. PROMOTOR: Pfizer INVESTIGADOR: DR. M. VALLADARES AYERBES TITULO: Estudio de fase II, abierto y multicéntrico para evaluar la eficacia y seguridad de la combinación de panitumumab con irinotecán en pacientes con cáncer colorrectal metastásico con KRAS no mutado y refractario a la quimioterapia basada en irinotecán. TTD 08-06. ESTUDIO SPECTRA. PROMOTOR: Grupo TTD 2011 INVESTIGADOR: DR. L. CALVO MARTINEZ TITULO: Ensayo aleatorizado, de adaptación y con dos partes de ridaforolimus combinado con dalotuzumba en comparación con exemestano o en comparación con ridaforolimus o dalotuzumab en monoterapia en pacientes con cáncer de mama con receptores estrogénicos positivos. (MK-8669-041). PROMOTOR: MERK INVESTIGADOR: DRA. L. CALVO MARTINEZ 243 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) TITULO: Ensayo clínico, fase III, multinacional, de laboratorios Bayer, en cáncer de mama, con capecitabina en combinación con sorafenib, o placebo, para el tratamiento de pacientes con cáncer localmente avanzado o metastásico HER2 negativo. (RESILENCE). PROMOTOR: BAYER. INVESTIGADOR: DRA. S. ANTOLIN NOVOA TITULO: Estudio multicéntrico, observacional postautorización transversal, para conocer los esquemas de tratamiento de pacientes con carcinoma de mama de tamaño tumoral igual o menor de 1,5 cm que reciben un tratamiento anti HER2 en adyuvancia con trastuzumab. (Small-HER-ML25469) PROMOTOR: ROCHE. INVESTIGADOR: DRA. L. CALVO MARTINEZ Estudio multicéntrico de fase 3, aleatorizado, a doble ciego y controlado con placebo de denosumab como tratamiento adyuvante en mujeres con cáncer de mama en estadio inicial con alto riesgo de recurrencia. (20060359- D-CARE) PROMOTOR: AMGEN. INVESTIGADOR: DRA. M. REBOREDO LOPEZ PROMOTOR: Estudio biológico para el análisis de las variaciones genéticas en los genes del cáncer, los genes diana de las vías/del fármaco y/o en otros genes de biomarcadores y la correlación con las respuestas al tratamiento con panitumumab combinado con docetaxel y cisplatino en pacientes con adenocarcinoma gástrico o de la unión gastroesofágica en estadio avanzado. GGIO-2010-01. PROMOTOR: GGIO INVESTIGADOR: M. VALLADARES AYERBES TITULO: Ensayo de fase 3, multicéntrico, aleatorizado, controlado con placebo y doble ciego de AMG 479 o placebo en combinación con gemcitabina como terapia de primera línea para el adenocarcinoma metastásico de páncreas. (20060540). PROMOTOR: AMGEN INVESTIGADOR: DR. L. M. ANTON APARICIO 244 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) TITULO: Estudio abierto de acetato de abiraterona en pacientes con cáncer de próstata metastásico resistente a la castración que han progresado después de la quimioterapia con taxanos. (212082PCR3001) PROMOTOR: JANSSEN. INVESTIGADOR: DR. L. M. ANTON APARICIO TITULO: Multicentre, single-ARM, open label clinical trial intended to provide early Access to Cabazitaxel in patients with metastatic hormone refractory prostate cancer previously treated with a docetaxel-containing regimen and to document safety of Cabazitaxel in these patients. (CABAZ_C_05331) PROMOTOR: SANOFI-AVENTIS. INVESTIGADOR: DR. L. M. ANTON APARICIO TITULO: Estudio multicéntrico, abierto, de acceso expandido, de RO5185426 en pacientes con melanoma metastásico. (MO25515) PROMOTOR: ROCHE. INVESTIGADOR: DR. L. M. ANTON APARICIO TITULO: Estudio global para evaluar la adicción de Bevacizumab a Carboplatino y Paclitaxel como tratamiento en primera línea del cáncer epitelial de ovario, carcinoma de trompas de Falopio o carcinoma peritoneal primario. (MO22923/ROSIA) PROMOTOR: ROCHE. INVESTIGADOR: DR. M. VALLADARES AYERBES TITULO: Estudio aleatorizado, multicéntrico, de fase 2 para comparar la eficacia de panitumumab en combinación con FOLFOX6m con la eficacia de bevacizumab en combinación con FOLFOX6m en pacientes con cáncer colorrectal metastásico, no resecable, con KRAS no mutado y sin tratamiento previo 20070509 PROMOTOR: Amgen. INVESTIGADOR: DR. M. VALLADARES AYERBES TITULO: Estudio multicéntrico de Fase 2, aleatorizado y doble ciego para estimar la eficacia y evaluar la seguridad y tolerabilidad de cisplatino y capecitabina (CX) en combinación con AMG 245 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 386 o placebo en sujetos con adenocarcinoma gástrico, gastroesofágico, o del esófago distal con metástasis. 20060439 PROMOTOR: Amgen INVESTIGADOR: R. GARCIA CAMPELO TITULO: Estudio aleatorizado en fase 3 de Gemcitabina/Carboplatino con o sin Iniparib (SAR240550) (un inhibidor de PARP1) en sujetos con cáncer de pulmón no microcítico (CPNM) epidermoide en estadio IV no tratado previamente. (ECLIPSE/20090321) PROMOTOR: SANOFI AVENTIS. INVESTIGADOR: DR. G. ALONSO CURBERA TITULO: Estudio fase III, aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo, ARQ197 más erlotinib frente a placebo más erlotinib en pacientes previamente tratados, con cáncer de pulmón no microcítico (CPNM), de histología no escamosa, localmente avanzado o metastásico (ARQ197-A-U302). PROMOTOR: Daiichi Sanckyo Development Limited. INVESTIGADOR: DR. R. GARCIA CAMPELO TITULO: Estudio Fase Ib/IIb, aleatorizado y multicéntrico, para evaluar la eficacia y la tolerabilidad de Gefitinib combinado con Olaparib (AZD2281) en comparación con Gefitinib solo, en pacientes con carcinoma pulmonar no microcítico avanzado con mutación del receptor de factor de crecimiento epidérmico (EGFR). (GECP10/03/GOAL) PROMOTOR: GECP. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Título: Detección y caracterización de los perfiles de expresión de micro-RNAs en células madre tumorales y no tumorales para su uso en terapia celular. Proyecto pendiente de resolución de la convocatoria de Xunta de Galicia, en colaboración con laboratorio de Reumatología y envejecimiento. Investigadores de la Unidad de Oncología del Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña: Manuel Valladares Ayerbes, Marga Reboredo. Título: Marcadores de células progenitoras en cáncer gastrointestinal. 246 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Proyecto pendiente de resolución. Presentado en la convocatoria 2008 de ayudas para la realización de proyectos de investigación en los centros del sistema sanitario público gallego (SERGAS, Xunta de Galicia). A realizar en el INIBIC, en la Unidad de Investigación del Hospital Materno-Infantil Teresa Herrera. Investigadores del grupo de Oncología y del Complejo Hospitalario Universitario A Coruña: Luís M Antón Aparicio, Guillermo Alonso-Jáudenes Curbera, Diana Dopico Vázquez, María Quindós Varela, Silvia Antolín Novoa, Mar Haz Conde, Pilar Iglesias. Título: Análisis cuantitativo de MicroARNs y su valor pronóstico en cáncer de colon. Proyecto pendiente de resolución. Presentado en la convocatoria 2008 de ayudas para la realización de proyectos de investigación en los centros del sistema sanitario público gallego (SERGAS, Xunta de Galicia). A realizar en el INIBIC, en la Unidad de Investigación del Hospital Materno-Infantil Teresa Herrera. Investigador Principal: Lourdes Calvo Martínez. Investigadores de la Unidad de Oncología del Complejo Hospitalario Universitario A Coruña: Drs. Valladares Ayerbes, Reboredo López, García Campelo y Carral Maseda, Vanessa Medina, Isabel Santamarina Cainzos, Dra. Lorenzo Patiño Otras actuaciones a desarrollar Se ha solicitado al Instituto de Salud Carlos III la concesión de la intensificación para el Investigador Principal, Dr. Manuel Valladares Ayerbes, dentro del PROGRAMA DE INTENSIFICACIÓN DE LA ACTIVIDAD INVESTIGADORA EN EL S.N.S, 2008. Esta ayuda se considera de suma importancia para la consolidación y proyección del grupo de Investigación en Oncología. Se ha obtenido una ayuda para la consolidación del grupo de Oncología, dentro del Programa INCITE 2008 “Axudas para a consolidación e estruturación de unidades de investigación competitivas do sistema galego de I+D+I”. INCITE08ENA916107ES Investigador Coordinador: Antón Aparicio Luís Miguel. Importe: 52.047,00 euros. 247 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 6. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública Línea de Oncología traslacional 1 Siempre desde la posición centrada en el paciente se pretende integrar en el proceso asistencial una investigación traslacional, que aplicando los nuevos conocimientos en biología celular y molecular, permita la identificación de factores diagnóstico pronósticos, de predicción de respuesta y la selección racional de nuevas dianas terapéuticas. Los investigadores de la investigación oncológica del CHUAC, pertenecientes a los dos grupos de investigación clínica y traslacional se reunirán al menos una vez cada trimestre con el fin de exponer en común los resultados obtenidos por los dos grupos, discutir los trabajos realizados y seguir manteniendo colaboraciones. Con esto se pretende distribuir tareas y buscar sinergias entre los diferentes expertos de ambos grupos. En este sentido, los objetivos concretos son los siguientes: Incremental la productividad científica de los grupos, potenciando la colaboración el trabajo cooperativo. Aumentar la eficacia en la adquisición de conocimiento y obtención de resultados publicables que puedan ser trasladables a la práctica clínica. Perfeccionar la formación de personal investigado joven en el grupo de investigación molecular y celular. Conseguir una mayor comprensión del proceso tumoral desde el punto de vista multidisciplinar. Identificar y estudiar posibles nuevas moléculas que puedan ser dianas terapéutica que puedan ser llevadas a la práctica clínica. Estudiar el mecanismo de acción de nuevos fármacos antitumorales que estén en desarrollo clínico y/o estudiándose en las investigaciones clínicas del CHUAC. Estudiar posibles marcadores que puedan ser utilizados como método de detección temprana del cáncer para poder ser llevadas a la práctica clínica. Estudio de la posibilidad de proteger o patentar posibles invenciones del trabajo multidisciplinar conjunto. 248 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Línea de Oncología traslacional 2 Para una investigación clínica de calidad es necesario contar con una asistencia sanitaria también de calidad, pues la investigación clínica mejora la calidad de la asistencia y en sus distintas vertientes debe fomentarse como actividad esencial en la práctica de la medicina moderna (primaria y especializada). Por lo tanto, los hospitales deben desarrollar proyectos específicos de investigación clínica en sus tres vertientes: básica, clínica y especialmente en la vertiente traslacional. Colaborar en el desarrollo de una plataforma profesionalizada y con financiación estable que permita la existencia de un sistema de almacenamiento, catalogación y suministro de muestras tumorales (banco de tumores) pues carecemos todavía de un desarrollo óptimo de un sistema de registro poblacional de tumores y estamos muy por detrás de otros países en iniciativas clínicas y traslacionales, como son el desarrollo de nuevas vías terapéuticas, métodos diagnósticos y tecnologías que ayuden al diagnóstico y al tratamiento del paciente con cáncer. El área de investigación debe ejercer interacciones directas con todas y cada una de las otras áreas de intervención de la Estrategia en Cáncer. En concreto: Consideración y coordinación conjunta de las diferentes líneas de investigación en cáncer (básica, clínica, epidemiológica, traslacional o aplicada) y fomentar y hacer posible el desarrollo de implementación de una carrera investigadora profesional en el Sistema Nacional de Salud. Potenciación de la investigación cooperativa. Participación en proyectos multicéntricos entre investigadores clínicos y básicos para el estudio de patologías oncológicas tanto a nivel nacional como internacional. Colaboración con otras especialidades médicas para el estudio de mejoras a los enfermos oncológicos y sus familiares: psico-oncología. Línea de Oncología clínica El programa científico que se desarrolla en este documento contempla el problema del paciente con cáncer desde una doble perspectiva. Por un lado conseguir que cada paciente sea tratado según los máximos estándares de calidad asistencial. Por otro lado, y siempre desde esta posición centrada en el paciente, integrar en el proceso asistencial una investigación de transferencia, que aplicando los nuevos conocimientos en biología celular y molecular, permita 249 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) la identificación de factores pronósticos, de predicción de respuesta y la selección racional de nuevas terapias. La incorporación de investigadores, la implementación de planes de formación y la aplicación de los nuevos avances en oncología molecular suponen una actualización permanente de conocimientos que redundan en una mejor práctica clínica. 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Contribución de la línea de Oncología traslacional 1 Dada la estrecha colaboración ente los grupos de investigación en Oncología se pretende integrar la labor asistencial a la labor investigadora. La identificación y estudio de nuevas moléculas que puedan ser dianas terapéuticas desarrollados en ensayos clínicos junto con la descripción del mecanismo de acción permitirá potenciar la integración de la labor multidisciplinar lo que permitirá una mejora en la asistencia clínica en pacientes de alto riesgo. Además el estudio de posibles marcadores de detección temprana del cáncer podrá abrir la posibilidad redundar en un beneficio clínico para los pacientes. La línea de investigación traslacional permitirá responder a cuestiones relevantes para la mejor asistencia: Estatificación basada en estudios moleculares, enfermedad mínima residual Selección de nuevas dianas terapéuticas Predicción de respuesta y toxicidad Factores pronósticos bilógicos y moleculares Contribución de la línea de Oncología traslacional 2 Los tumores epiteliales son en hombres y mujeres, un problema de salud enorme. En nuestra comunidad, la tendencia en la incidencia y la mortalidad está aumentando en los últimos años. A pesar de un aumento en el diagnóstico precoz y la existencia de parámetros que pueden predecir el riesgo de recidivas y metástasis es necesario desarrollar tratamientos más precisos y cada vez más eficaces, dado que muchos pacientes mueren cada año debido a la enfermedad metastásica. Por tanto, es esencial identificar marcadores que permiten la detección de micrometástasis y en estas células determinar su supervivencia y su capacidad proliferativa. Así se podría detectar y evaluar el significado clínico de la enfermedad residual mínima, 250 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) mediante identificación de dianas terapéuticas, a su vez susceptibles de tratamientos más específicos y eficaces. En resumen, es necesario disponer de métodos sensibles y específicos que permitan la detección de células micrometastásicas tumorales en pacientes con neoplasias. Estas técnicas tales como análisis de PCR de miARNs o ARNm en tiempo real tendrían las siguientes aplicaciones clínicas potenciales: La detección de células tumorales micrometastásicas después del tratamiento locorregional podría identificar a los grupos en alto riesgo de recurrencia, por lo tanto la selección de los pacientes que serían candidatos para el tratamiento adyuvante. Seguimiento de la eficacia del tratamiento en adyuvancia y detección precoz de las recurrencias. Evaluación de nuevas formas de tratamiento cuando la carga tumoral es mínima, tales como agentes anti-angiogénicos, los inhibidores de tirosín-kinasa o las nuevas estrategias con ARN de interferencia. Una comprensión detallada de las funciones ejercidas por los marcadores específicos tumorales y la identificación precisa de sus objetivos fundamentales relacionados con la enfermedad será fundamental para el desarrollo de base marcador-terapéutica. Dado que los miARNs tienen el potencial de modular una cohorte de las redes de genes, podrían llegar a ser terapéuticamente relevantes en un contexto "one-hit multitarget" contra el cáncer. La posibilidad de utilizar agonistas o antagonistas de los miARN, a fin de restaurar o inhibir la función de miARNS onco-supresores o miARNs oncogénicos ya se ha demostrado con éxito en modelos experimentales de tumores. Sin embargo, antes de traducir los avances experimentales de investigación en la práctica clínica, las cuestiones importantes relacionadas principalmente con el desarrollo de nuevos enfoques para la administración in vivo de la modulación de las moléculas de miARN deben ser abordados. En este contexto, el uso de sistemas de liberación específicos (por ejemplo, células inmunoliposomas específicos dirigidos a antígenos altamente expresadasen la membrana celular de cáncer de próstata) podría representar un enfoque adecuado para la entrega controlada de moléculas terapéuticas a los tejidos relevantes, evitando así efectos secundarios tóxicos. Cabe señalar que, aunque no hay en curso ensayos clínicos basados en miARN en pacientes con cáncer, un ensayo de Fase I en voluntarios sanos varones está en curso (NCT00688012, ClinicalTrial.gov) se trata de un oligómero de ácido nucleico modificado dirigido al miR-122 (SPC3649), que ha sido desarrollado como un nuevo enfoque terapéutico para la infección por hepatitis C. 251 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) A pesar de que una considerable inversión en la investigación es necesaria antes de un posible uso de miARNs como nuevos biomarcadores y nuevas dianas terapéuticas o herramientas de intervención pueda ser formulada, la rápida expansión del campo, junto con los prometedores resultados obtenidos en diferentes tipos de tumores, sugieren un importante impacto de estas moléculas para el tratamiento de pacientes con cáncer en el futuro. Destacar la puesta en marcha de proyectos de investigación dirigidos a la búsqueda de mejoras en: Técnicas diagnósticas Cuestionarios clínicos Atención psicológica al paciente oncológico Mejoras de tratamientos Contribución de la línea de Oncología clínica El programa de investigación en Oncología se define por su marcado carácter de integración de la asistencia y la investigación. En cada uno de los subprogramas, delimitados por los procesos neoplásico correspondientes, se desarrollan los ensayos clínicos con agentes farmacológicos, de carácter terapéutico. Sólo desde una asistencia clínica de excelencia es posible potenciar el desarrollo de ensayos clínicos de calidad. Es indudable que una asistencia protocolizada y rigurosa complementada con la posibilidad de ofertar una investigación terapéutica de excelencia redunda en un beneficio clínico para los pacientes. La línea de investigación de transferencia permitirá responder a cuestiones relevantes para la mejor asistencia: Estadificación basada en estudios moleculares, enfermedad mínima residual Selección de nuevas dianas terapéuticas Predicción de respuesta y toxicidad Factores pronósticos bilógicos y moleculares 252 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 8. Evaluación Evaluación científica de la línea de Oncología traslacional 1 La evaluación científica de la línea de Investigación traslacional del Cáncer 1 se verá enormemente condicionada por la incorporación de personal investigador cualificado para llevar las tareas investigadoras. No obstante en la actualidad, con los miembros actuales y los recursos de financiación de proyectos obtenidos y los que están pendientes de resolverse se establecen los siguientes criterios de evaluación: Continuidad con la solicitud de proyectos en convocatorias públicas competitivas nacionales (Ministerio y ISCIII). Solicitud de financiación a entidades privadas a través de Laboratorios farmacéuticos que abran vías de integración de investigación clínica y traslacional. Participación como “partners” en proyectos coordinados europeos (Frame Programme 7, FP7) de carácter competitivo. Financiación de proyecto y recursos humanos a través de estas iniciativas. Incrementar el número de investigadores expertos en biología molecular y celular con el fin de tener personal cualificado para la óptima consecución de los planteamientos propuestos en los proyectos de investigación. Publicaciones de investigación constantes con alto índice de impacto. Dirección de trabajos de investigación de Máster y de Tesis Doctorales. Solicitud de posibles patentes por el grupo de investigación. Participación como revisor en proyectos de investigación o becas. Pertenencia a Redes por ejemplo Rede Galega de Cancro de colon, Red Temática de Investigación Cooperativa en Cáncer (RTICC), entre otras. Criterio Financiación Indicador 1. Nº proyectos concedidos Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 5 5 5 5 5 2. Total financiación captada 253 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Producción 1. Nº artículos publicados 2 3 3 3 4 2. Factor de impacto medio 4 5 6 6 6 3. Factor de Impacto acumulado 8 15 18 18 24 Formación 1. Nº de tesis defendidas 0 1 0 2 2 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 2 2 2 2 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 50% 50% 50% 50% 3. Contratos con empresas 0 1 1 1 1 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 1 Evaluación científica de la línea de Oncología traslacional 2 Una de las claves para conseguir avances científicos es la asignación correcta de los recursos destinados a la investigación, tanto públicos como privados. Los criterios de evaluación deben corresponder a los aspectos de la actividad científica que den lugar a un avance en el conocimiento o en la aplicación de éste en el diagnóstico o terapia de las patologías, mejora de la sanidad y en definitiva, en el desarrollo y bienestar social. Por otra parte, ha de tenerse en cuenta la importancia de la investigación traslacional y de la implicación de los profesionales clínicos en los trabajos de investigación científica. Así los puntos a destacar en la evaluación del grupo comprenderían lo siguiente: Evaluación del investigador principal responsable y de su equipo de trabajo. Evaluación de la productividad científica: a partir del análisis de los artículos de investigación originales publicados en revistas incluidas en los registros internacionales estandarizados. Consideramos que al tratarse de un grupo emergente las publicaciones de resúmenes, de presentaciones a congresos y de casos clínicos debe dárseles un cierto valor. Evaluación de la transferencia de conocimiento en función de las patentes y de los productos transferidos a la práctica clínica (“guías clínicas”). En el caso de las patentes, se tendrán en cuenta las que estén en explotación o recién licenciadas, teniendo mucho menos valor el resto de patentes acreditadas. En el caso de las “guías clínicas”, habrá que evaluar su nivel de difusión, su importancia práctica y el control de calidad a la que han sido sometidas, a la hora de concederles más o menos importancia. 254 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Evaluación de la capacidad de desarrollar proyectos de investigación. Sólo se considerarán los proyectos financiados en convocatorias competitivas. La relevancia de los mismos se graduará según la siguiente escala: o Proyectos europeos y nacionales o Proyectos de comunidades autónomas o Otros proyectos Evaluación en la novedad, originalidad e innovación de las propuestas del grupo. Aspecto fundamental en los proyectos de Biología Fundamental y de Biomedicina. Evaluación de la relevancia, interés y aplicabilidad de las propuestas del grupo. Los proyectos de Biomedicina y de Medicina Clínica deben tratar de dar respuestas concretas a problemas de salud, no sólo en función de su frecuencia sino de su impacto socio-sanitario y humano. Evaluación de objetivos claros, no redundantes por parte del grupo. Evaluación de los planteamientos metodológicos del grupo ciñéndonos a las siguientes premisas: o que la muestra a estudiar es válida para los objetivos que se plantean, o que los métodos a desarrollar son asequibles para el grupo, o que el proyecto se ajusta a las normas éticas y, o que se han considerado las posibles eventualidades y sesgos que puedan limitar la validez de los resultados obtenidos. Evaluación del plan de trabajo. El plan de trabajo suele reflejar la claridad de ideas y la experiencia previa del grupo. Evaluación de la adecuación del entorno de trabajo y equipamiento disponible. Ante todo el grupo desarrollará su trabajo investigador para que la repercusión de la actividad científico-técnica en el Sistema Ciencia-Tecnología-Empresa, sea máximo favoreciendo la transferencia del conocimiento y el impacto social. 255 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Evaluación científica de la línea de Oncología clínica La consolidación del grupo de investigación en Oncología y la evaluación de su productividad en los diferentes niveles tendrá en cuenta los recursos obtenidos, la actividad desarrollada y los resultados generados. Se establecerán los siguientes indicadores: Recursos: Obtención de financiación continuada a través de las diferentes convocatorias públicas y de carácter competitivo, tanto autonómicas como nacionales. Financiación a partir de contratos por proyecto con entidades privadas. Contratos de Ensayos clínicos. Cualificación, capacidad tecnológica, infraestructura, organización económicoadministrativa. Se pretende aumentar el número de doctores en el grupo y la incorporación de un nuevo doctor en ciencias biológicas. Mejorar la capacidad tecnológica del grupo y las infraestructuras, incorporando diferentes técnicas en función de las necesidades definidas por los proyectos de investigación. Para optimizar la organización del grupo se considera necesaria la dedicación a tiempo completo del investigador principal en la coordinación y gestión de los proyectos. Actividad y su relevancia: de la actividad en el plano nacional e internacional, existencia de “segundas” misiones, etc. Resultados: Producción en relación a los recursos disponibles, número de publicaciones, proyectos, patentes, evolución temporal. 9. Plan de difusión Plan de difusión de la línea de Oncología traslacional 1 1. Difusión de la ciencia entre la comunidad científica Publicaciones en revistas de investigación del cáncer indexadas y de factor impacto relevante. Comunicación a congresos nacionales o internacionales mediante presentaciones orales o poster activa en congresos. Participación en el comité de organización de charlas y reuniones científicas, invitación de ponentes expertos a impartir seminarios en la investigación del cáncer en el INBIC. 256 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Participación del grupo de Oncología en redes y grupos multidisciplinares, como la Red Gallega de Investigación sobre Cáncer Colorrectal (REGICC). 2. Difusión de la ciencia en la práctica clínica Integración de metodologías de biología molecular y celular en el ámbito del diagnóstico clínico. Integración en el grupo de investigación clínica de los conocimientos referentes a los mecanismos de acción mediante los cuales los fármacos testados ejercen su función sobre los procesos de invasión y metástasis. Optimizar el acceso de las nuevas metodologías de caracterización molecular de los tumores a la práctica clínica. Optimizar el acceso de los pacientes con cáncer a los nuevos fármacos antineoplásicos, basándonos en criterios de efectividad, eficiencia y criterios de la medicina basada en la evidencia. 3. Difusión de la ciencia entre la sociedad Participar en los proyectos de difusión y comunicación a la sociedad de los avances científicos organizados en el seno del Instituto de Investigación Biomédica A Coruña con el fin de concienciar de la importancia de la investigación traslacional para la aplicación clínica. 4. Difusión de la ciencia en el mundo económico Colaboración con empresas farmacéuticas con el fin de estudiar los mecanismos de acción fármacos de interés sobre procesos implicados en el desarrollo tumoral. Elaborar y plan de memorias de resultados obtenidos en los laboratorios de investigación con el fin presentarlos a las empresas, y continuar con el avance de los proyectos establecidos para así poder potenciar el diseño de nuevos inhibidores de moléculas importantes en el proceso tumoral así como patentar las posibles moléculas marcadores que puedan contribuir a un diagnóstico precoz. Plan de difusión de la línea de Oncología traslacional 2 La investigación actual y mucho más la traslacional y de alto impacto social, exigen su difusión y divulgación en el conjunto de los ámbitos sociales, incluyendo la comunidad científica, los 257 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) clientes directos, entendidos éstos, en este caso, como el Sistema Nacional de Salud y la industria asociada, y, finalmente, la sociedad en su conjunto a través de los medios de comunicación social. Se plantean los siguientes ejes de actuación: Comunicación interna dentro del Servicio Galego de Saúde (SERGAS). Publicaciones en revistas de investigación indexadas con índice de impacto. Comunicación de los resultados a congresos nacionales y/o internacionales. Difusión de la actividad en los foros científico-tecnológicos nacionales e internacionales. Difusión de la actividad hacia organismos, centros hospitalarios, y sectores industriales implicados en el desarrollo, la utilización o regulación de tecnologías sanitarias. Difusión y comunicación a la sociedad. Plan de difusión de la línea de Oncología clínica 1. Difusión de la ciencia entre la comunidad científica Participación activa en congresos, reuniones de expertos y simposios de carácter nacional e internacional., mediante ponencias, comunicaciones y presentaciones. Publicaciones en revistas médicas indexadas y de factor impacto relevante. Participación activa en la organización de foros, reuniones científicas y simposios en distintas áreas relacionadas con los diferentes programas y subprogramas. Favorecer la participación del grupo de Oncología en el seno de estructuras de redes y grupos multidisciplinarios: por ejemplo Rede Galega de Cancro de colon, Red Temática de Investigación Cooperativa en Cáncer (RTICC), entre otras. 2. Difusión de la ciencia en la práctica clínica Participación activa en la elaboración de Guías de Práctica Clínica, consensos y recomendaciones de expertos en las distintas patologías encuadradas en los subprogramas. Optimizar el acceso de las nuevas metodologías de caracterización molecular de los tumores a la práctica clínica. 258 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Optimizar el acceso de los pacientes con cáncer a los nuevos fármacos antineoplásicos, basándonos en criterios de efectividad, eficiencia y criterios de la medicina basada en la evidencia. 3. Difusión de la ciencia entre la sociedad Participación activa en las diferentes jornadas relacionadas con la patología oncológica y foros de pacientes, especialmente en el seno de las actividades para pacientes y educativas organizadas por las diferentes sociedades oncológicas (por ejemplo Sociedad Española de Oncología Médica) y los grupos cooperativos (GEICAM, TTD, GECP). Participar en las distintas acciones de difusión y comunicación a la sociedad de los avances científicos organizados en el seno del Instituto de Investigación. 4. Difusión de la ciencia en el mundo económico Gestión y mediación de los contactos con diferentes empresas farmacéuticas, y organizaciones de investigación por contrato (CRO) para la participación continuada en ensayos clínicos de calidad. Potenciar la transferencia de los resultados de investigación a la empresa, mediante el diseño de test moleculares diagnósticos, pronósticos o de predicción de respuesta. 4.3. Investigación en la enfermedad de von Willebrand 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: Factor von Willebrand (FVW) y enfermedad de von Willebrand (EVW). Esta Línea de investigación sobre enfermedad de von Willebrand (EVW) y factor de von Willebrand (FVW) se inició en 1980 en Estado Unidos (La Jolla, California) y sigue siendo desarrollada por integrantes de nuestro equipo de investigación hasta la actualidad. Todos los estudios fueron financiados por: el Fondo de Investigación Sanitaria (FIS), Unión Europea (Proyecto MCMDM-1VWD, año 2000-2004), Xunta de Galicia y Comité Conjunto Norteamericano para la colaboración científica y tecnológica. A lo largo de todo este tiempo, 259 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) se han presentado, dentro de nuestro grupo, 11 tesis relacionadas con el tema así como diversas publicaciones en revistas nacionales e internacionales. El FVW es una glicoproteína multimérica que se encuentra en el plasma, habitualmente ligado al FVIII, en el endotelio, en el subendotelio y plaquetas. Su peso molecular es elevado, encontrándose en plasma en distribución multimérica. Los oligómeros son heterogéneos en cuanto a su composición, oscilando su masa molecular entre 500 a 20.000 KDa y se asocian en un número variable de subunidades de 275 KDa. La concentración plasmática es aproximadamente 10µg/ml. El rango de normalidad suele ser amplio y puede variar entre 50200%. El FVW realiza dos funciones biológicas esenciales: media la adhesión y agregación de las plaquetas a sitios donde se ha producido una herida vascular y modula la supervivencia y función del FVIII. ENFERMEDAD DE VON WILLEBRAND. La EVW es un trastorno hemorrágico de herencia autosómica, debido a una alteración cualitativa o cuantitativa de la proteína del FVW. La prevalencia de la EVW, a nivel mundial, ha sido estimada en un 1%. Sin embargo, la prevalencia de pacientes con una clínica de sangrado significante parece ser mucho más baja (1 por 20.000). La relevancia de esta enfermedad en España se desconoce por el momento. Las manifestaciones más características de la EVW son las hemorragias mucosas, equimosis, hematomas de partes blandas, hemartrosis. Ello es consecuencia de la implicación del FVW en el funcionamiento de la hemostasia primaria. Las hemorragias más graves ocurren en enfermos afectados de EVW tipo 3 (ausencia prácticamente total de FVW). La variabilidad de las manifestaciones es una característica destacable. CLASIFICACIÓN. Se han descrito tipos y subtipos diferentes de EVW basados en las características fenotípicas y genotípicas del FVW. La clasificación actualizada recientemente por el subcomité de FVW de la Sociedad Internacional de Trombosis y Hemostasia (ISTH-SCC FVW) es la más admitida. En ella se considera que la EVW no se limita a mutaciones exclusivamente localizadas en el locus genético del FVW, y establece tres niveles jerárquicos: en el primero distingue los trastornos cuantitativos parciales (EVW tipo 1) o totales (EVW tipo 3, cuya transmisión es recesiva), de las formas moleculares anormales (EVW tipo 2). En el segundo nivel se diferencian cuatro tipos diferentes: 2A, 2B, 2M y 2N. La EVW tipo 2A incluye variantes cualitativas con la función de las 260 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) plaquetas disminuida, asociada con la ausencia de multímeros de alto peso molecular (MAPM). La EVW tipo 2B se caracteriza por un aumento en la afinidad del FVW por la GpIb plaquetar. La EVW tipo 2M incluye variantes en las que la unión a las plaquetas está disminuida pero no está asociada con la ausencia de MAPM. La EVW tipo 2N, cuya transmisión es recesiva, se refiere a variantes con un marcado decrecimiento de la afinidad por el FVIII. El nivel de FVIII es bajo, a menudo <10% y el FVW no siempre está disminuido. Cuando el nivel de FVW es normal, puede confundirse con la hemofilia A. Su prevalencia podría ser más alta de lo que actualmente se aprecia. En el tercer nivel se tienen en cuenta aspectos fenotípicos particulares que no se reflejan en los niveles anteriores, como es el subtipo Vicenza, u otras formas con características peculiares tales como los antiguos subtipos IIA, IIB, IIC, y muchos otros. Las pruebas diagnósticas pueden dividirse en 2 tipos: Pruebas iniciales: factor VIII procoagulante (FVIII:C), antígeno del FVW (FVW:Ag), actividad del FVW como cofactor de la ristocetina (FVW:RCo), capacidad de unión del FVW al colágeno (FVW:CB), determinación del grupo sanguíneo y cocientes FVW:RCo/FVW:Ag y FVW:CB/FVW:Ag). Pruebas de confirmación: agregación plaquetar inducida por ristocetina (RIPA), análisis multimérico, unión del FVW al FVIII exógeno (FVW:FVIIB), respuesta basal a la desmopresina, detección de anticuerpos anti FVW y estudio molecular del gen. Los estudios genéticos permiten encontrar mutaciones y polimorfismos que completan el diagnóstico. El FVW al ser un reactante de fase aguda, su concentración plasmática aumenta con la edad, ejercicio, embarazo, estrés, tabaco, con algunos fármacos y en algunas enfermedades. La exclusión de la EVW se basa en la repetida observación de resultados normales, y en la congruencia entre los niveles FVW:Ag y FVW:RCo. El nivel de FVW en sujetos del grupo O es alrededor de un 25% menor que en otros grupos sanguíneos. ESTUDIO MOLECULAR DEL GEN. Desde que en el año 1985 se consiguió clonar el gen del FVW se ha logrado progresar notablemente en la comprensión de algunos tipos de EVW, siendo posible correlacionar alteraciones de la proteína con defectos funcionales de la molécula. El gen del FVW humano está localizado en el brazo corto del cromosoma 12 (12p13.2) y está dividido en 52 exones y 51 intrones. La estructura completa exón/intrón del FVW fue establecida por Mancuso et at. Los 52 exones abarcan 178 Kb, aproximadamente 0.1% del cromosoma 12 humano y su longitud 261 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) oscila desde 40 pb (exón 50) a 1.4 Kb (exón 28). Los 51 intrones varían en longitud desde 97 pb (intrón 29) a ≈ 19.9 Kb (intrón 6). Se han encontrado 14 repeticiones Alu y el intrón 40 contiene una secuencia repetitiva, TCTA, de aproximadamente 670 pb que es de longitud polimórfica. El propéptido del FVW (dominios D1 y D2) es codificado por 17 exones (aproximadamente 80 Kb). Los restantes 35 exones codifican para la subunidad madura. El péptido señal está completamente codificado por un exón. Las primeras mutaciones descritas se localizaban en los dominios A1, A2 y A3 del FVW en pacientes con EVW de los tipos 2A y 2B. En la actualidad se conocen mutaciones de todos los tipos y subtipos de EVW. AVANCES. Desde su primera descripción en 1926, la naturaleza precisa y la verdadera importancia de la EVW en el área de la hematología han sido inseguras y controvertidas. El reconocimiento de esta enfermedad como una entidad diferente en hematología y la clonación del gen del FVW en los años 80 animó a la realización de estudios fenotípicos y genotípicos, culminando en el año 1994 con la publicación por parte del Subcomité del FVW de la Sociedad Internacional de Trombosis y Hemostasia (ISTH-SCC FVW) del criterio diagnóstico para la clasificación de la EVW basándose esencialmente en los datos fenotípicos. Esta clasificación ha sido recientemente reconsiderada y adaptada por el mismo grupo de investigadores reflejando observaciones más recientes. En ella se considera que la EVW no se limita a mutaciones localizadas exclusivamente en el locus genético del FVW y también se reconoce que la EVW tipo 1 incluye pacientes cuyo perfil multimérico del FVW plasmático presenta cambios sutiles cuando son comparados con un patrón normal, pero en los que estos cambios no parece que afecten a su función. La identificación y diagnóstico de esta enfermedad es difícil debido a la variabilidad en su expresión clínica y al requerimiento de una metodología compleja y laboriosa, no siempre accesible a todos los centros que atienden este tipo de patología. Por ello diferentes países de la Unión Europea bien disponen ya (Francia, Gran Bretaña, Italia), o están desarrollando en la actualidad su registro estatal (Alemania, Holanda). Países como Irán, USA y Canadá también tiene establecido su propio registro. No existe un único método de laboratorio que nos permita, por sí solo, detectar la presencia de EVW. Esto obliga al empleo de un panel de determinaciones que puedan identificar todas las formas diferentes de esta enfermedad. Hay que resaltar que tampoco existe un único panel empleado uniformemente a nivel internacional. Precisamente este hecho propició un estudio 262 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) multicéntrico internacional de la ISTH-SCC FVW cuyo objetivo era averiguar cuál es el panel de pruebas diagnósticas más recomendables. (http://www.FVWassays-in-vwd.com/). Aunque no se conocen los resultados finales de este proyecto, el estudio demuestra la enorme dificultad a la hora de averiguar no sólo el tipo de pruebas a emplear sino también su adecuada estandarización. Además, otros estudios ponen en evidencia la necesidad de incorporar nuevos métodos de estudio del FVW para mejorar el diagnóstico y el conocimiento de cada uno de los tipos y subtipos de EVW. El proceso de diagnóstico de EVW debería basarse en los 3 criterios principales: demostración de la naturaleza congénita o heredada del desorden, una puntuación hemorrágica significativamente elevada (>3 en hombre y > 5 en mujeres) que se llevará a cabo mediante un cuestionario estandarizado y niveles de FVW:Ag o FVW:RCo menores de 30 UI/dl. Estos criterios mínimos se derivan de los resultados obtenidos en estudios internacionales recientes. El diagnóstico de los tipos 2A, 2B, 2M, 2N (en su forma homocigótica o doble heterocigótica) así como el tipo 3 no suelen presentar ningún problema; sin embargo, no es así en el tipo 1, tal y como se ha confirmado en estudios internacionales como el MCMDM-1VWD, el estudio Canadiense o el del Reino Unido. Estos 3 proyectos perseguían el mismo propósito: examinar las bases genéticas de la EVW tipo 1 analizando el gen del FVW en los pacientes afectados clínicamente y relacionar esto con el fenotipo del paciente, historia de sangrado y respuesta al tratamiento. A pesar de que los criterios de reclutamiento eran diferentes las conclusiones eran sorprendentemente similares, mostrando claramente que la mayoría de los pacientes tenían mutaciones dentro del gen del FVW. La complejidad del gen se ha enfocado recientemente al análisis de mutaciones en los casos donde se sospechaban defectos funcionales (EVW tipo 2) o donde se veía deficiencia severa (EVW tipo 3). Estas son las formas, generalmente, más severas clínicamente de la enfermedad y por lo tanto el diagnóstico genético puede ser importante en el estudio familiar e incluso el diagnóstico prenatal. El diagnóstico de la EVW tipo 1, causado por la reducción de los niveles de FVW plasmático esencialmente es difícil de diagnosticar en muchos casos donde estos niveles están próximos o se solapan con el rango normal. Realmente, hay autores que creen que los casos leves de EVW tipo 1 podrían ser el resultado de la asociación de niveles de FVW próximos al rango normal y una tendencia al sangrado leve. Hasta hace poco, el análisis de mutaciones de la EVW tipo 1 se informaba en contadas ocasiones y estaba restringido a las formas más severas. Las mutaciones C1149R, C1130F y 263 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) T1156M dentro del dominio D3 habían sido identificadas como EVW tipo 1 dominante donde los niveles plasmáticos de FVW estaban alrededor de 10 UI/dL. Estudios posteriores permitieron comprobar que la mutación C1149R que estaba previamente asociada con diagnóstico de EVW tipo 1, debería ser considerada como EVW tipo 2A (IIE). Se demostró que la estructura multimérica y la respuesta al DDAVP no eran consistentes con EVW tipo 1. Se sugirió que un test de laboratorio apropiado y un estudio clínico con DDAVP deberían ser realizados siempre para confirmar la clasificación de EVW aun cuando ya se hubiera detectado la mutación. Esto representa un buen ejemplo de cómo el enfoque diagnóstico considerando estudio clínico, fenotípico y genotípico puede ser útil para mejorar la caracterización de pacientes con EVW. Estudios de expresión “in vitro” han mostrado una disminución de la secreción celular y la respuesta “in vivo” a la desmopresina también reducida, sugiriendo un aumentado aclaramiento también añadido al fenotipo observado. La EVW Vicenza (R1205H) es un ejemplo extremo de EVW tipo 1 causada por un aumento en el aclaramiento del FVW plasmático. La presencia de multímeros supra-normales en el FVW plasmático circulante en algunos pacientes con esta forma de EVW se cree que refleja un incrementado aclaramiento que contribuye a un tiempo reducido cuando el FVW puede ser proteolizado por el ADAMTS13. Participación de nuestro equipo en proyectos europeos: Participación como grupo experto en un proyecto de estandarización y valoración de pacientes con EVW auspiciado por el Subcomité del FVW de Sociedad Internacional de Trombosis y Hemostasia (ISTH). El objetivo de este estudio fue valorar la mínima metodología necesaria para el estudio de esta enfermedad en la práctica clínica. Participaron 32 laboratorios de todo el mundo. Desde el año 2000, forma parte del grupo Europeo de EVW, participando en el proyecto “Molecular and Clinical Markers for Diagnosis and Management of type 1 von Willebrand Disease” (MCMDM-1VWD). Una vez concluido el proyecto una investigadora de nuestro equipo realizó su tesis doctoral con los resultados de nuestros pacientes. En la actualidad participamos en el proyecto Willebrand INTErnational RegistrieS Inhibitor Prospective Study “Type 3 von (3WINTERS-IPS)” dentro de este mismo grupo europeo. 264 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) En el año 2007, participó en el "European Workshop on von Willebrand Factor and von Willebrand Disease". University of Antwerp. Amberes. Dicha colaboración continúa actualmente. http://www.isth.org/Publications/SSCMinutes.aspx. En el año 2008, participó en la International Society on Thrombosis and Haemostasis (ISTH) FVW Subcomittee. 54th Annual Scientific and Standardization Committee Meeting (Viena). A finales del año 2010, se puso en marcha el registro español de enfermedad von Willebrand (PCM-EVW-ES) del que somos centro coordinador. Hasta el momento participan 40 hospitales de toda España, incluidas las 5 unidades de Hemofilia de nuestro país. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: Relación FVW-ADAMTS13 Recientemente, se ha iniciado una nueva línea de investigación dedicada al estudio del enzima ADAMTS13 (a desintegrin and metalloproteinase with a thrombospondin type 1 motif) en las púrpuras trombóticas trombocitopénicas (PTT) congénitas y adquiridas. FVW y ADAMTS 13. De forma similar al FVIII, existe cierta relación entre niveles elevados de FVW y riesgo trombótico moderado. Por el momento, no se ha encontrado ningún marcador genético predictivo de niveles elevados de FVW que permita sustituir la determinación del nivel plasmático de esta proteína. Más interesante, es la relación del FVW con la metaloproteasa ADAMTS 13, que proteoliza específicamente el FVW en circulación rompiendo el enlace Tyr1605-Met1606 en el dominio A2. Esto explicaría que los multímeros del FVW más grandes encontrados en el plasma, sean más pequeños que los encontrados en las células endoteliales. La primera evidencia en mecanismos fisiopatológicos ha acontecido en la Púrpura trombótica trombocitopénica (PTT)/Síndrome Hemolítico Urémico (SHU). Así, el bloqueo de este enzima, por anticuerpos o su deficiencia hereditaria (S. de Upshaw Schulman), motiva un procesamiento más lento de los multímeros de mayor tamaño del FVW, alargando su estancia en la circulación y facilitando la activación de plaquetas y formación de trombos plaquetarios en la microcirculación. Ello causa anemia hemolítica, fallo renal, déficit neurológico, fiebre, y si no se trata adecuadamente, incluso la muerte. El papel del ADAMTS 13 se ha visto ampliado al comprobar recientemente la diferente sensibilidad a este enzima por el FVW patológico en algunos tipos de mutaciones. Estos 265 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) hallazgos, además de poder explicar mejor algunos de los mecanismos subyacentes en ciertas formas de la EVW, abren la perspectiva de una potencial existencia de mutaciones con menor susceptibilidad al ADAMTS 13, estableciendo vínculos entre el gen del FVW y la trombosis. Se ha podido comprobar que el FVW recombinante deleccionado del dominio A2 es resistente a la proteólisis. Analizando diversos tipos de mutaciones mediante mutagénesis del FVW se ha comprobado que la D1614G se rompe unas 8 veces más lentamente. Existen otras mutaciones en estrecha proximidad con el residuo Asp1614 en el módulo A2 (R1583A, D1587A, D1614A, E1615A, K1617A, E1638A, E1640A) con aún menor velocidad de rotura por el enzima. Estos resultados indican la importancia de la Asp1614 y aminoácidos circundantes tanto en la capacidad de unión al ADAMTS 13 como en su rotura por este último. Resulta muy intrigante la cuestión ¿Cuál sería la repercusión clínica de estas mutaciones todavía no descritas en humanos? ¿Podría conllevar una situación de hiperactividad del FVW y en consecuencia trombosis? ¿O por el contrario y de forma similar al tipo 2B de EVW cursaría con diátesis hemorrágica? Por el contrario, existen mutaciones del FVW, como las de un grupo especial dentro del subtipo 2A que se asocian a una mayor susceptibilidad del FVW a la proteólisis por el ADAMTS13. Estudios mediante mutagénesis han demostrado que con excepción de las mutaciones G1505E y de la I1628T otras 11 mutaciones tipo 2A incrementan la proteólisis específica independientemente del nivel de expresión conseguido. La susceptibilidad proteolítica de las formas mutantes guardan una estrecha relación con el fenotipo in vivo de los pacientes. También existe un polimorfismo, el Tyr/Cys1584 localizado en el dominio A2 del FVW a 22 residuos de distancia del lugar de rotura por este enzima, que se asocia con la ausencia/presencia de un grupo sulfidrilo, sospechándose una relación causal del polimorfismo y una mayor sensibilidad al ADAMTS13. El aumento de proteólisis se asocia a una cisteína en la posición 1584 y parece tener notables implicaciones en diversas áreas. En este sentido se ha propuesto que aunque el FVW con este polimorfismo puede dar resultados fenotípicos normales en condiciones estáticas, en situaciones dinámicas como ocurre in vivo puede propiciar una mayor aclaramiento del FVW, y tal vez simular un tipo 1 de EVW. Sin embargo estudios centrados en este polimorfismo demuestran la posibilidad de que puedan ocurrir datos fenotípicos discordantes como los del subtipo 2M. Este polimorfismo y la mayor 266 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) susceptibilidad proteolítica consiguiente pueden condicionar una mayor diátesis hemorrágica en el tipo 1 de EVW, y por el contrario una menor clínica trombótica en la PTT. Además de la Tyr/Cys1584, pueden existir otros polimorfismos en el exón 28 que también ejerzan tal efecto. El conocimiento de qué polimorfismos afectan o no a la susceptibilidad proteolítica del FVW por el ADAMTS 13 podría ser de utilidad en el contexto de la EVW y de la PTT. 2. Objetivos científicos LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: Factor von Willebrand (FVW) y enfermedad de von Willebrand (EVW). La identificación y diagnóstico de esta enfermedad es difícil debido a la variabilidad en su expresión clínica y al requerimiento de una metodología compleja y laboriosa, no siempre accesible a todos los centros que atienden este tipo de patología. Por ello diferentes países de la Unión Europea bien disponen ya (Francia, Gran Bretaña, Italia), o están desarrollando en la actualidad su registro estatal (Alemania, Holanda). Países como Irán, USA y Canadá también tiene establecido su propio registro. OBJETIVOS: 1) ELABORACIÓN DEL REGISTRO ESPAÑOL DE EVW (PCM-EVW-ES) en el que participarán un elevado número de hospitales distribuidos por todo el país. Los objetivos principales del registro son: 1. Conocimiento actual de realidad diagnóstica y terapéutica de EVW en España en práctica clínica habitual. 2. Elaborar una plataforma centralizada de pacientes lo mejor caracterizados posible y de forma homogénea. Se pretende crear un registro en el seno de la Sociedad Española de Trombosis y Hemostasia (SETH). 3. Aprovechar esta plataforma de pacientes para: a. Definir los tests más adecuados para realizar el diagnóstico. b. Valorar la fiabilidad de determinadas técnicas para el diagnóstico. 267 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) c. Participar en diversos proyectos internacionales (European Union VWD Group, Proyecto Norteamericano Zimmermann, 3 WINTERS-IPS). d. Elaborar guías consenso de diagnóstico y tratamiento. 4. Concretar diagnóstico del tipo y subtipo hasta nivel más completo basándose en clasificación revisada/actualizada del Subcomité científico del FVW de la International Society on Thrombosis and Haemostasis (SCC-ISTH). 5. Conocer modalidad de tratamiento en función de características del paciente, y su respuesta clínica. 6. Conocer frecuencia de determinadas complicaciones de EVW (infección por VIH, VHB, VHC e historia de aloanticuerpos anti-von Willebrand factor (FVW). 7. Conocer antecedentes de cirugía mayor y tratamiento perioperatorio recibido. 8. Estudio genético y análisis de expresión “in vitro” del gen del FVW. 2) ESTUDIO DEL SÍNDROME DE EVW (AVWS) EN PACIENTES CON PROBLEMAS CARDIOVASCULARES. Los objetivos principales del registro son: 1. Evaluar las características cuantitativas y cualitativas del factor von Willebrand (FVW) en pacientes con prótesis metálicas mitrales con fugas periprotésicas con el fin de conocer si existe o no síndrome de enfermedad de von Willebrand en ellos. 2. Valorar si existen alteraciones similares en pacientes con estenosis mitral severa o con prótesis metálicas mitrales normofuncionales. 3. Valorar si la reparación de la prótesis corrige el AVWS, y si las alteraciones del FVW se relacionan con la gravedad del cuadro hemorrágico. 3) PARTICIPACIÓN EN EL ESTUDIO MULTICÉNTRICO INTERNACIONAL DE EVW TIPO 3 Y ALOANTICUERPOS (3 WINTERS-IPS). 4) PARTICIPACIÓN EN FUTUROS ENSAYOS CLÍNICOS CON CONCENTRADOS DE FVW RECOMBINANTE, ACTUALMENTE EN FASE DE DESARROLLO PRECLÍNICO. 5) SERVIR DE CENTRO DE REFERENCIA ESTATAL Y DE PORTUGAL PARA EL ESTUDIO DE PACIENTES CON EVW. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: Relación FVW-ADAMTS13 268 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) b.1) Análisis del papel del enzima ADAMTS 13 en la EVW y en la PTT. b.2) Detección de autoanticuerpos frente al ADAMTS13 en pacientes con EVW, PTT y otras patologías con el fin de facilitar la elección terapéutica más acertada. b.3) Estudio de la relación ADAMTS-FVW en las diferentes patologías. b.4) Estudio genético del ADAMTS13. 3. Hipótesis de trabajo ENFERMEDAD DE VON WILLEBRAND: No se viene realizando una caracterización homogénea de los pacientes con EVW en España. Existe una notable confusión entre formas variantes y no variantes. Los métodos que permitirían una mejor caracterización de los pacientes no están disponibles en todos los centros debido a que carecen de la infraestructura necesaria para llevarlos a cabo. Un estudio centralizado permitirá la caracterización homogénea, y el logro de una plataforma con gran número de pacientes con los que se podrá: definir los tests más adecuados para realizar el diagnóstico, valorar la fiabilidad de determinadas técnicas para el diagnóstico, participar en diversos proyectos internacionales (European Union VWD Group, Proyecto Norteamericano Zimmermann) y elaborar guías consenso de diagnóstico y tratamiento. Según la encuesta preliminar realizada en 2010 el número de paciente con EVW definitivo es de 2797. Estimamos un reclutamiento de aproximadamente un 50%, lo que supondría 1400 pacientes, de los cuales asumimos que aproximadamente 700 sean confirmados para su inclusión. ADAMTS13: El ADAMTS13 puede participar en la fisiopatología de ciertas formas de EVW. La detección de autoanticuerpos frente al ADAMTS13 pude ser de interés a la hora de elegir la terapia a utilizar en la EVW, PTT y otras patologías. 269 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) El conocimiento de que polimorfismos afectan o no la susceptibilidad proteolítica del FVW por el ADAMTS13 podría ser de utilidad en el contexto de la EVW y de la PTT. La determinación del propéptido del FVW puede ser imprescindible en el estudio de la EVW adquirida. 4. Metodología de trabajo a) Estudio de historia clínica (Puntuación hemorrágica) en pacientes con EVW: Se basa en el originalmente propuesto por el “Estudio multicéntrico de evaluación de la EVW tipo 1 y EVW tipo 3”, presentado en el Congreso de la Sociedad Internacional de Trombosis y Hemostasia (ISTH) en Birmingham. Este sistema de puntuación se propuso para que fuera útil como parámetro clínico en la EVW y al mismo tiempo fácil de recordar. Se investigaron 12 síntomas de sangrado diferentes. A cada síntoma se le dio un grado de severidad hemorrágica de –1 (no sangraba después de 2 cirugías, extracciones dentales o partos) a +4 (requería transfusiones o tratamiento sustitutivo). La suma de “puntos” de todos los síntomas resultó en una medida cuantitativa de la severidad del sangrado. Basándonos en las puntuaciones hemorrágicas de 195 controles normales, una puntuación más alta de 3 se consideraba anormal. Así pues, una puntuación negativa indica una evidencia negativa de EVW, una puntuación cero una evidencia “neutral” (producida por un síntoma no espontáneo o un estímulo no hemorrágico) y una puntuación positiva evidencia EVW. En cada sujeto, se sumará la puntuación de síntomas específicos obteniendo una puntuación total. Puesto que en las mujeres las menorragias y las hemorragias post-parto podrían contribuir a una puntuación más alta, el análisis de los datos siempre se estratificaron por géneros. b) Estudio fenotípico en pacientes con EVW: Análisis de la función plaquetar (PFA-100) con colágeno/ADP y colágeno/epinefrina; Cuantificación del FVIII (FVIII:C); Cuantificación del FVW (FVW:Ag) plasmático y plaquetar; Actividad del FVW como cofactor de la ristocetina (FVW:RCo); Agregación plaquetar inducida por ristocetina (RIPA); Capacidad de unión del FVW al colágeno (FVW:CB); Capacidad de unión del FVW al FVIII (FVW:FVIIIB); Análisis multimérico del FVW en geles discontinuos de SDSagarosa. Se procederá a la optimización del análisis multimérico empleando el método luminométrico, de mayor sensibilidad y eficacia, y la estación de trabajo LAS-3000 270 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Imaging System, Fujifilm, Fuji (equipo disponible la Unidad de Investigación del Complejo Hospitalario Universitario A Coruña, INIBIC); Análisis densitométrico de la electroforesis: programa ImageQuant de Amersham Bioscience; Cuantificación de ADAMTS13; Cuantificación del propéptido. c) Estudio genético en pacientes con EVW: En el caso de pacientes con EVW congénita se llevará a cabo el estudio de los 52 exones del gen del FVW así como las regiones de unión exón-intrón. En el caso de pacientes con PTT congénita se realizará el estudio de los 29 exones del gen del ADAMTS13 así como las regiones de unión exón-intrón. Se utilizarán “kits” comerciales para extracción y purificación de ADN y ARN. Se realizarán técnicas de PCR, electroforesis del ADN en geles de agarosa y poliacrilamida desnaturalizantes, análisis de los fragmentos de ADN para la detección de mutaciones conocidas mediante SSCP. La secuenciación automática del gen se realizará en un secuenciador Applied Biosystems AbiPrism 3100 Genetic Analyzer (equipo disponible en la Unidad de Investigación del Complejo Hospitalario Universitario A Coruña, INIBIC). d) Estudios de expresión de mutaciones candidatas de EVW.- Para valorar si estas mutaciones son la causa del fenotipo observado y para examinar su modo de patogenidad. e) Determinación cuantitativa y funcional ADAMTS 13. Se empleará “kit” comerciales disponibles para estudio cuantitativo y funcional. f) Determinación de anticuerpos anti ADAMTS13 Se empleará método de ELISA que utiliza ADAMTS13 recombinante según “kit” comercial de American Diagnostica. 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso Registro español de enfermedad de von Willebrand (PCM-EVW-ES) patrocinado por laboratorios Baxter. Convenio de la Fundación Complejo Hospitalario Universitario A Coruña con el Balagué Center para la realización de estudios de FVW de pacientes de España. 271 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Realización de diferentes técnicas de diagnóstico de EVW directamente a otros hospitales. Realización de ensayos clínicos. Estudio genético-molecular del ADAMTS13. En el caso de púrpuras trombóticas trombocitopénicas y síndrome hemolíticos urémicos se colaborará con el grupo de pediatría y nefrología, respectivamente. Estudio de pacientes con síndrome de enfermedad de von Willebrand adquirido asociado a enfermedad cardiovascular (en colaboración con los equipos de cardiología y cirugía cardiovascular). Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Título: Type 3 von Willebrand INTErnational Registries Inhibitor Prospective Study (3WINTERSIPS). Duración del Proyecto 5 años. Fecha prevista de comienzo: 2012. Entidad a la que se somete: Programa Marco de la Unión Europea. Promotor: Barbara Bianco Bonomi. Investigador Coordinador: Augusto B. Federici. Centro: Bianco Bonomi. Universidad de Milán. Centros participantes: P1 = University of Milan, Italy (Augusto B. FEDERICI). P2 = Leiden University Medical Center, Netherlands (Jeroen EIKENBOOM). P3 = University of Milan, Italy (Flora PEYVANDI). P4 = Coagulation Laboratory Aesculabor Hamburg, Germany (Ulrich BUDDE). P5 = San Bartolo Hospital, Vicenza, Italy (Giancarlo CASTAMAN). P6 = University of Sheffield, United Kingdom (Anne GOODEVE). P7 = University Children’s Hospital, Hamburg, Germany (Reinhard SCHNEPPENHEIM). P8 = Hospital Teresa Herrera, La Coruña, Spain (Javier BATLLE). P9 = Malmo University Hospital, Sweden (Erik BERNTORP). 272 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) P10 = St. Ivan & St. Laszlo Hospital of Budapest, Hungary (Imre BODO). P11 = United Kingdom (group not defined). P12 = University of Lille, France (Jenny GOUDEMAND). P13 = Erasmus MC, Netherlands (Frank LEEBEEK). P14 = University Clinic Bonn, Germany (Johannes OLDENBURG). P15 = Hospital Antoine Beclere, París, France (Agnes VEYRADIER). OBJETIVOS ESPECIFICOS. Son objetivos de este proyecto: 1) Evaluar la prevalencia, clínica y parámetros de laboratorio de una gran cohorte (al menos 250) de pacientes con EVW tipo 3 inscritos en centros europeos (125 casos) e iraníes (125 casos) usando criterios estándares y homogéneos. 2) Papel de los datos fenotípicos medidos con marcadores de laboratorio y clínicos. 3) Frecuencia de sangrado y requerimiento de concentrados en la EVW tipo 3. 4) Correlación entre marcadores clínicos y moleculares y tendencia hemorrágica, respuesta al tratamiento con concentrados y riesgo de inhibidores anti-FVW. Para ello se establecerán los siguientes objetivos cuantificables: 1) Organización de una red internacional entre centros europeos (125 casos) e Iraníes (125 casos). 2) Inscripción prospectiva de 250 pacientes con EVW tipo 3 usando una base de datos común. 3) Información detallada sobre sangrados previos y exposiciones a concentrados de FVW. 4) Puntuación de la severidad del sangrado de EVW tipo 3 calculado con un cuestionario común. 5) Recolección de muestras de plasma y DNA de los 250 pacientes para realizar estudios centralizados. 6) Confirmación de diagnóstico utilizando tests centralizados. 7) Defectos genéticos del FVW con fenotipos de FVW y riesgos de inhibidores anti-FVW. 8) Métodos comunes para determinación de anticuerpos anti-FVW y para análisis del gen en EVW tipo 3. 273 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 9) Frecuencia y sitios de sangrado en la EVW tipo 3. Seguimiento durante 2 años. 10) Valoración de la eficacia de los concentrados de FVW utilizados para tratar la EVW tipo 3 usando el criterios objetivos de eficacia aceptados por la FDA. LOGROS ESPERADOS: 1) Historia natural, predictores, marcadores clínicos y moleculares para el sangrado en una gran cohorte de pacientes con EVW tipo 3 identificados en países desarrollados (Europa) y en vías de desarrollo (Irán). 2) Clínica común y métodos de laboratorio para identificar pacientes con EVW tipo 3. 3) Guías de tratamiento para pacientes con EVW tipo 3 con o sin inhibidores anti-FVW. RELEVANCIA DE ESTE PROYECTO.- Considerando una prevalencia global de EVW de un 1% el número total de pacientes previsiblemente existentes con EVW tipo 3 debería ser de 6000 en todo el mundo. En estudios previos limitados se ha deducido una cantidad de únicamente 430. Ello parece indicar una clara subestimación de los casos afectados de este problema. Se dispone de escasa información en relación con los métodos diagnósticos moleculares subyacentes, de la metodología de investigación de anticuerpos anti-FVW así como de las mejores alternativas terapéuticas a emplear en esta situación. Inicio de estudios de expresión “in vitro” del gen del FVW y posteriormente de gen del ADAMTS13. 6. Relaciones de investigación básico-clínica-salud pública La identificación del fenotipo de la enfermedad es esencial en estos estudios y es sólo factible desde el punto de vista clínico. El diagnostico de la enfermedad, la definición de respuesta, la estratificación de los pacientes según sus manifestaciones clínicas son las tareas que realizaran los grupos clínicos. Los fenotipos y genotipos a nivel DNA serán estudiados por los grupos básicos y los análisis y diseños de los estudios necesitaran la colaboración de los grupos epidemiológicos. Los resultados de este programa de investigación son de aplicación directa en pacientes con enfermedad de von Willebrand y púrpura trombótica trombocitopénica (PTT). 274 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica El conocimiento que generará estos proyectos contribuirá a: 1. Mejor diagnóstico y consejo genético y clínico práctico. 2. Mejorar las estrategias terapéuticas. Elaboración de guías consenso. Previamente ya se ha participado en la publicación de una Guía Práctica de Coagulopatías Congénitas. 3. Mayor capacidad preventiva en los pacientes para afrontar situaciones de riesgo de trombosis o hemorragia. 4. Reducir la relación coste-eficacia con metodologías de diagnóstico y estrategias terapéuticas más adecuadas. 5. Conocimiento del estado real de la enfermedad en España. 8. Evaluación Criterio Financiación Indicador Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1 1 1 1 0 3 3 3 3 2. Factor de impacto medio 0 1,5 1,5 1,5 1,5 3. Factor de Impacto acumulado 0 4,5 4,5 4,5 4,5 Formación 1. Nº de tesis defendidas 0 1 1 1 0 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 0 0 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 0 0 0 0 3. Contratos con empresas 1 1 1 1 1 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 Producción 1. Nº proyectos concedidos 0 2. Total financiación captada 0 1. Nº artículos publicados 275 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 9. Plan de difusión Difusión de la Ciencia entre la comunidad científica Publicación de resultados mediante artículos en revistas especializadas de Hemostasia y Trombosis, Hematología, Genética, enfermedades cardiovasculares y Medicina General. Comunicaciones a Congresos Nacionales e Internacionales de Hematología, Hemostasia y Trombosis, Genética y Cardiología. Revistas más importantes de las áreas implicadas y en las que se espera publicar: Thrombosis and Haemostasis, Journal of Thrombosis and Haemostasis, European Journal of Haematology, Blood, Circulation, Seminars in Thrombosis and Haemostasis, Haematologica. Difusión de resultados en comunicaciones y ponencias en los congresos de la ISTH (International Society on Thrombosis and Haemostasis), ASH (American Society of Hematology), EHA (European Hematology Association) y SETH (Sociedad Española de Trombosis y Hemostasia), y presentaciones a las reuniones a las que se invite a algún miembro del equipo investigador (Workshops y simposios estatales e internacionales monográficos sobre coagulopatías congénitas). Elaboración de tesis doctorales. Difusión de la Ciencia a la Práctica clínica Elaboración de guías de actuación práctica clínica y de laboratorio en la EVW. Organización de reuniones con los responsables de esta actividad en otros centros de Galicia. Participación en ensayos clínicos. Difusión de la Ciencia entre la sociedad Posteriormente a la elaboración de este registro, se creará un Registro de la EVW en España en el marco de la Sociedad Española de Trombosis y Hemostasia (SETH). Difusión de la Ciencia al mundo económico No se realiza por el momento. 276 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 5. ÁREA 4: TECNOLOGÍAS DE LA SALUD, INFORMÁTICA BIOMÉDICA Y TELEMEDICINA El área de Tecnologías de la Salud, Informática Biomédica y Telemedicina está coordinada por Guillermo Vázquez y se estructura en los siguientes grupos de investigación: Avances en telemedicina e informática sanitaria, ATIS (Guillermo Vázquez) Grupo RNASA – IMEDIR (Alejandro Pazos) Grupo de Visión Artificial y Reconocimiento de Patrones, VARPA (Manuel F. G. Penedo) 5.1. Avances en telemedicina e informática sanitaria (ATIS) 1. Antecedentes y justificación del grupo de investigación El grupo de investigación ATIS (Avances en Telemedicina e Informática Sanitaria) surge con la motivación de ayudar a tomar decisiones sobre los cuidados sanitarios. En concreto, su objetivo es mejorar la práctica clínica, el funcionamiento del sistema sanitario (permitir un mejor acceso y proporcionar unos cuidados sanitarios de alta calidad aumentando la seguridad del paciente en todo el proceso) y proporcionar a las personas implicadas en la toma de decisiones organizativas y de gestión los medios para valorar el impacto que los cambios en el sistema sanitario producen en los resultados, calidad, acceso, coste y uso de los servicios. En sus inicios, apostó por el desarrollo de soluciones para la telemedicina o, más globalmente “e-health”, las cuales se han ido integrando en los sistemas centrales del Complexo Hospitalario Universitario A Coruña a lo largo del tiempo. Algunos ejemplos de aplicaciones en funcionamiento son la cita web, la telerradiología o los proyectos para llevar la “historia de enfermería” hasta la cama (hasta la casa en caso de hospitalización a domicilio). Recientemente, el grupo ha definido nuevas líneas de trabajo en las que centrar sus esfuerzos, apoyándose en su situación privilegiada en el entorno hospitalario: reducción de eventos adversos en el ámbito hospitalario, evaluación de nuevas tecnologías como RFID y sistemas de ayuda a la decisión clínica. 277 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 2. Objetivos generales y específicos del grupo de investigación Objetivos generales: Potenciar la autogestión de la enfermedad por parte del paciente como modelo sostenible de asistencia; Buscar oportunidades de mejora de la calidad asistencial en el tratamiento y/o prevención de las diferentes patología a través de las tecnologías de la información y de las comunicaciones. Obtener ahorros en costes, tanto materiales como humanos, mediante la prevención de las enfermedades y la predicción de episodios agudos. Objetivos específicos: Generar soluciones de telemedicina para aumentar el acceso de la población al sistema sanitario y disminuir costes, tanto al sistema como al usuario. Aumentar la seguridad del paciente mediante la optimización de los procesos sanitarios y la prevención de errores. Proporcionar herramientas a los servicios centrales para la agilización de la comunicación de eventos graves detectados. Desarrollo de soluciones sanitarias más personalizadas. Desarrollo de sistemas de ayuda a la decisión. Desarrollo de soluciones informáticas para la mejora de los procesos de gestión y del análisis de la información generada durante el proceso asistencial. Evaluación de cambios en procesos sanitarios a través de técnicas estadísticas. Evaluación de la implantación de sistemas informáticos con herramientas específicas. Estudios comparativos de coste y coste-efectividad. Desarrollo de sistemas informáticos basados en tecnologías de Business Intelligence que permitan realizar minería de datos clínicos y de gestión. 278 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. Hipótesis de trabajo El modelo de sistema sanitario actual no es sostenible y debe ser reemplazado en los próximos años. La implicación del paciente en el tratamiento de su enfermedad redundará en una mejor atención y en la mejora de la eficiencia de la utilización de recursos del sistema sanitario. Una mejor atención al paciente generará un menor coste farmacoterapéutico de su enfermedad. La implementación de guías clínicas validadas en sistemas informáticos permite mejorar la calidad de la atención al paciente, disminuir la variabilidad y garantizar la continuidad asistencial. La informatización de procesos clínicos permite paliar carencias de información en los servicios hospitalarios mejorando la indicación de pruebas complementarias y reducir los eventos adversos. El análisis de la información, tanto médica como de gestión, generada durante el proceso asistencial permite optimizar los procesos y mejorar la eficiencia de la atención sanitaria. El análisis multidimensional es capaz de proporcionar información relevante y necesaria para la realización de scores de riesgo y pronóstico aplicados a la práctica clínica. 4. Metodología de trabajo del grupo La metodología a emplear varía en función del tipo de proyecto: informático-asistencial o evaluativo. En ambos casos, y en caso de considerarse oportuno, puede existir una fase previa de modelado del proceso asistencial de interés para el proyecto. Metodología para proyectos informático-asistenciales El desarrollo del sistema se llevará a cabo siguiendo los estándares de Desarrollo de Aplicaciones definidos por la Comisión de Arquitecturas Tecnológicas de la Consellería de 279 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Sanidade. Esta metodología establece un proceso iterativo de desarrollo en el que las etapas más significativas son las que se muestran a continuación: 1. Análisis Funcional 2. Definición de la Arquitectura Técnica del Sistema 3. Diseño técnico 4. Construcción del Sistema 5. Implantación y Aceptación del Sistema 6. Desarrollo de los subsistemas 7. Evaluación La evaluación del sistema no será de tipo estadística en algunos casos ya que existen aplicaciones informáticas en que este tipo de evaluación no es aplicable o no proporciona resultados que permitan comprobar la adecuación y utilidad del sistema. Metodología para proyectos evaluativos Se utilizará una metodología de evaluación estándar, especificada a través de los siguientes apartados: Ámbito y período de estudio Tipo de estudio Criterios de inclusión/exclusión Justificación del tamaño muestral Mediciones/Intervenciones Recogida de datos Análisis de datos Aspectos ético-legales Limitaciones del estudio: o Sesgos de selección o Sesgos de información o Sesgos de confusión 280 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 5. Actuaciones a desarrollar a) En curso: Integración de Información Sanitaria para favorecer la investigación clínica eficaz y eficiente en el C.H.U. A Coruña (GA-EECC-06), financiado por Farmaindustria. Aplicación de la historia clínica electrónica para mejorar la captación de pacientes diabéticos en atención primaria (PI10/02278), financiado por el Fondo de Investigación Sanitaria. Seguridad en la atención al paciente en el hospital de día del C.H.U. A Coruña. Trazabilidad y sostenibilidad utilizando la tecnología RFID (PI10/02442) financiado por el Fondo de Investigación Sanitaria. Estudio de modelos para o cálculo da eficiencia e definición e aplicación dun indicador sintético para a comparación entre centros sanitarios (10CSA916010PR), financiado por el programa INCITE - Sectorial (CSA) de la Xunta de Galicia. Integración dun procedemento para o cálculo e seguemento temporal automático de variables prognóstico en retinografías nos SS II sanitarios (10TIC009CT), financiado por el programa INCITE - Sectorial (TIC) de la Xunta de Galicia. Deseño de un Sistema Intelixente para o Análise de Comorbilidade e Monitorización de Pacientes Trasplantados Cardíacos (10SIN916003PR), financiado por el programa INCITE - Sectorial (SIN) de la Xunta de Galicia. b) En fase de planificación y actividades de investigación: PITES II: Plataforma de innovación en nuevos servicios de telemedicina y e-salud orientados a pacientes crónicos y dependientes (colaboración con grupos asistenciales del INIBIC) Aplicación para la gestión en las fundaciones de los hospitales gallegos UBIQARE: Tecnologías activadoras para la continuidad asistencial ubicua CICHRON: Inteligencia colectiva para asistir a pacientes reumatológicos. (Colaboración con grupos de investigación en Reumatología). Colaboración con Atención Primaria Dentro del objetivo general de buscar oportunidades de mejora de la calidad asistencial en el tratamiento y/o prevención de las diferentes patologías a través de las tecnologías de la información y de las comunicaciones, se enmarca la reducción de la distancia actual entre la 281 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) atención especializada y la atención primaria. De esta manera, nuestro grupo trabaja con investigadores de atención primaria en diversos proyectos, como la aplicación de la historia clínica electrónica para mejorar la captación de pacientes diabéticos en atención primaria (PI10/02278) o el desarrollo e implantación de vías clínicas informatizadas para el manejo del cáncer en el Complejo Hospitalario Universitario A Coruña (Mutua Madrileña, 2009). Colaboración con enfermería El personal de enfermería es una figura clave en la atención al paciente y puede colaborar en la introducción a éste de nuevas tecnologías que redunden en la mejora de su atención. De esta manera, el grupo ATIS ha colaborado con grupos de enfermería en proyectos como Evaluación de la tecnología RFID para el seguimiento de pacientes y medicamentos en el servicio de urgencias del Complejo Hospitalario Universitario Juan Canalejo (PI07/90351), Educación multimedia integrada en un programa de educación para la salud en cáncer de mama (PI10/02716) o Análisis de la Carga Asistencial de Cuidados de Enfermería en pacientes con Accidente Cerebro Vascular Agudo (ACV) (PI06/90549). 6. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública Nuestro grupo realiza fundamentalmente investigación aplicada y se propone como un elemento de unión entre los diferentes niveles de investigación debido a la transversalidad de las tecnologías de la información y las comunicaciones. 7. Contribución al SNS a través de mejoras en la práctica clínica La confirmación de las hipótesis y el cumplimiento de los objetivos marcados en esta línea de investigación tendrán un impacto significativo en el desarrollo del SNS, no sólo a través de mejoras puntuales de la práctica clínica, sino con la reformulación de todo el modelo sanitario actual. Esta reformulación se obtendría con la implantación de un modelo de atención sanitaria centrado en el paciente, haciendo que participe en la gestión de su enfermedad. De esta manera y, aún cuando los responsables clínicos siguen siendo los gestores principales de la enfermedad, su labor se reducirá en todas las fases excepto durante los episodios críticos. 282 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) En cuanto a las mejoras puntuales, esta línea de investigación pretende aportar conocimiento al SNS de cómo evitar la generación de eventos adversos en la práctica clínica, así como un ahorro en los costes de la asistencia sanitaria y una disminución de la variabilidad asistencial. 8. Evaluación científica Criterio Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 2 80000 € 2 80000 € 2 80000 € 2 80000 € 2 80000 € 1 1 1 2 1 2 3 1 3 3 1,5 4,5 3 2 6 Indicador Financiación 1. Nº proyectos concedidos 2. Total financiación captada Producción 1. Nº artículos publicados 2. Factor de impacto medio 3. Factor de Impacto acumulado Formación 1. Nº de tesis defendidas 1 1 1 1 1 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 100% 2 0 100% 2 0 100% 3 1 2. % patentes concedidas/ solicitadas 3. Contratos con empresas 4. Spin-offs creadas 9. Difusión de los resultados científicos obtenidos El plan de difusión se basa en la publicación de artículos en revistas científicas, tanto especializadas en temas médicos como en tecnológicas, y en la exposición de los resultados obtenidos en congresos de ambas materias. Los objetivos marcados para los próximos cinco años son, por cada proyecto concedido: Una publicación en una revista con factor de impacto. Una ponencia en un congreso nacional. Una ponencia en un congreso internacional. Además, se intentará dar a conocer a la ciudadanía los proyectos que se vayan realizando en el Complejo Hospitalario mediante artículos en prensa. 283 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 5.2. Grupo RNASA – IMEDIR 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa El grupo de investigación RNASA-IMEDIR nace en el año 1989 con el objetivo de llevar a cabo trabajos y proyectos de investigación relacionados con la Inteligencia Artificial, haciendo especial énfasis en la aplicación de Sistemas Inteligentes Adaptativos a la resolución de problemas complejos del mundo real, enfocándose sobre todo en el ámbito de la Informática Biomédica y la Biomedicina. También dedica sus esfuerzos a otros ámbitos relacionados con la creatividad computacional, la seguridad en sistemas de información complejos, etc. Además, lleva a cabo investigación básica relacionada con la modelización en neurociencia, la propuesta y desarrollo de nuevos modelos de elementos formales de redes de neuronas artificiales dónde se indica la participación de las células gliales en el procesamiento de la información. El centro IMEDIR fue creado en 1998 por el catedrático Alejandro Pazos Sierra, siendo en la actualidad su codirector, junto con el Catedrático del Área de Radiología y Medicina Física el Doctor Jorge Teijeiro Vidal. La formación de Alejandro Pazos como Licenciado en Medicina y Cirugía General por la Universidad de Santiago de Compostela, Máster en Ingeniería del Conocimiento por la Universidad Politécnica de Madrid, Doctor en Informática por la Universidad Politécnica de Madrid y Doctor en Medicina por la Universidad Complutense de Madrid, le aporta un perfil adecuado para la tarea de dirección de grupos interdisciplinares. Durante la trayectoria del grupo, varios de sus miembros han colaborado con distintos Laboratorios e Institutos de reconocido prestigio como el “GVU Lab” del “Georgia Institute of Technology” en Atlanta (USA), el “Decision System Group (DSG)” de “Harvard Medical School” en Boston (USA), el Laboratorio de Neuroglia y Laboratorio de Electrofisiología Celular del Instituto de Neurobiología Ramón y Cajal de Madrid, el Departamento de Inteligencia Artificial de la UPM en Madrid, el Área de Bioinformática y Salud Pública del Instituto de Salud Carlos III, el Grupo de Epidemiología de la “USC/Norris” de la “University of South California” en Los Ángeles (USA), el “Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores (INESC)” de Aveiro, Portugal, o el “Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione” de la “Università degli Studi di Parma“, el “Department of Computer Science” de la “University of Hull” (Inglaterra), “Hochschule Pforzhei” de la “University of Applied Sciences” (Alemania), entre otros. 284 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Gracias a la obtención de fondos de las distintas administraciones públicas y empresas para el desarrollo de diversos proyectos, el grupo ha experimentado un constante crecimiento tanto en recursos humanos como materiales. Así, en 1998, gracias a la obtención de fondos de la Unión Europea (FEDER), el grupo se une al grupo de investigación del Área de Radiología y Medicina Física de la UDC, dirigido por el catedrático del Área de Radiología y Medicina Física Jorge Teijeiro Vidal, creando el Laboratorio y Centro de Informática Médica y Diagnóstico Radiológico (IMEDIR), lo cual permite al grupo especializarse en el desarrollo de aplicaciones informáticas en nuevos aspectos relacionados con la Medicina como la imagen médica en el diagnóstico y en la planificación terapéutica. En el año 2000 y debido a los logros obtenidos por el grupo y al constante crecimiento del mismo, éste es catalogado por la Xunta de Galicia, según los Criterios del Plan Gallego de IDT, como Grupo de Investigación de Excelencia, siendo uno de los 7 grupos gallegos que han obtenido el máximo de financiación en el cómputo de las convocatorias de excelencia realizadas hasta la fecha por la Xunta de Galicia. En la clasificación anual que hace el Vicerrectorado de Investigación de la producción científica de los grupos de la Universidad de La Coruña, desde la elaboración de esta clasificación siempre hemos estado entre los tres grupos más productivos de la Universidad de La Coruña quedando primer lugar en la última correspondiente al año 2010. 2. Objetivos científicos Los objetivos generales del grupo de investigación son mejorar la actividad científica y de transferencia de resultados de investigación e innovación al sector productivo, conseguir la estabilidad del personal y aumentar la visibilidad y relaciones nacionales e internacionales del grupo. Para mejorar el impacto de la producción científica se tratará de incrementar el número de publicaciones en revistas con mayor índice de impacto intentando centrarse en revistas situadas en el primero segundo cuartil del Journal Citation Index, en las categorías relacionadas con la actividad del grupo. Para seguir integrando nuevos miembros en el grupo se destinará parte del esfuerzo en la elaboración de tesis doctorales y en la participación en programas autonómicos y nacionales destinados a la incorporación de investigadores o equivalente. 285 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Para incrementar el grado de aplicabilidad de los resultados de investigación se seguirá trabajando directamente en colaboración con empresas, asociaciones y fundaciones tal y como se ha estado haciendo en estos últimos años. También se seguirá participando en programas de estructuración comercial de los grupos de investigación de la Universidad de La Coruña, programa desarrollado desde la OTRI con el apoyo de la Xunta de Galicia, patentando y registrando productos derivados de la actividad de I+D+i del grupo. Para aumentar la visibilidad y relaciones nacionales e internacionales del grupo participando en redes de investigación autonómicas, estatales e internacionales y de varias solicitudes de ambiciosos proyectos sometidos a evaluación en el VII Programa Marco de la Unión Europea. Además el grupo hace una importante labor para participar en nuevas convocatorias adecuadas para la obtención de financiación, tanto nuevas convocatorias de organismos públicos como fundaciones o empresas que disponen de planes de financiación de I+D. Así el grupo abrió nuevas vías de financiación en los últimos años incrementando significativamente los contratos Art. 86 entre Universidad-Empresa. Así obtuvo financiación de la Fundación Orange, Fundación La Caixa o Fundación Mapfre. De la misma manera incrementó su participación en consorcios Universidad-Empresa para o optar a fondos de la Consellería de Industria y Secretaría Xeral de Modernización da Xunta de Galicia destinados a potenciar la capacidad de I+D+i en Galicia. Estas actuaciones se definen en el Plan Director Científico del Grupo. Realizado en 2008, se planificó un horizonte temporal de 5 años que se revisa anualmente en función de las necesidades y posibilidades del grupo. En este ámbito cobra una alta importancia la realización de las Jornadas Anuales de Divulgación de la Actividad Investigadora del Grupo, pues permiten, la actualización del conocimiento de las diferentes líneas de investigación que se están llevando a cabo por el grupo y las previsiones de la investigación en marcha, facilitando un análisis de la situación y toma de decisiones en cuanto a la reasignación de recursos y la planificación de aquello que se considera oportuno según las circunstancias del momento. Por lo tanto, se aprovechan estos encuentros anuales para las tareas de ajuste del Programa Científico General del grupo. Asociado a este Plan Científico General del grupo se cuenta con financiación que se obtuvo en el período 2007-2012 de las distintas convocatorias autonómicas, estatales o internacionales 286 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) en las que concurrimos con una razonable tasa de éxito y los convenios y contratos llevados a cabo en el sector productivo. Además, aspira a tener una infraestructura estable de personal técnico y administrativo de apoyo al grupo que pueda ser facilitado por el INIBIC. También cuenta con un considerable número de convenios y colaboraciones con empresas y fundaciones que financian parte de la actividad del grupo. Los objetivos específicos que persigue el grupo de investigación se especifican en cada una de las líneas de investigación que pretende abordar el grupo en el ámbito del INIBIC conjuntamente con los puntos 3, 4, 5, 6 y 7 de la estructura de contenidos propuesta. Objetivos específicos globales del grupo: Fomentar la transferencia de productos y procesos derivados de la actividad de I+D+i del grupo cara al sector productivo. Incrementar la publicación de artículos en revistas de alto impacto. Participación en los nuevos Máster oficiales para incrementar la actividad formativa del personal. Fomentar las estancias en el extranjero del personal investigador y la recepción de investigadores invitados. Incrementar el número de tesis doctorales presentadas o dirigidas por miembros del grupo. Potenciar las sinergias con otros grupos para abordar proyectos de I+D+i más ambiciosos. 3. Hipótesis de trabajo La metodología base elegida para desarrollar los sistemas de información es Métrica v3, debido a que es la metodología de gestión de proyectos que debe seguirse de forma obligatoria en la administración pública española. Sin embargo, debido a que el diseño e implementación de los sistemas de información en los que se realiza la investigación asociada a esta línea tiene características particulares, se utilizan además otras metodologías de forma combinada, sobre todo en lo que se refiere al desarrollo de software, como a continuación se describe: 287 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Proceso Unificado para el Desarrollo de software: Para desarrollar Sistemas de Información se utilizará la metodología del Proceso Unificado de Desarrollo (PUD). PUD es una metodología adecuada a proyectos complejos que propone un desarrollo por subsistemas, dentro de un esquema iterativo e incremental. Cada incremento puede ser el refinamiento de un incremento anterior, o bien el desarrollo de una nueva funcionalidad. Como resultado de cada incremento se construye un producto operativo. Metodología de desarrollo en V: Se utiliza para el desarrollo de sistemas de información que incorporan herramientas de procesado de imágenes y explotación de datos, como pueden ser las herramientas de modelado arterial, de reconstrucción tridimensional o de explotación estadística, utilizadas en la línea de investigación en Informática Biomédica aplicada al ámbito de la hemodinámica. Metodología de desarrollo orientado a prototipos: El ciclo de desarrollo prototipado ofrece un modelo de sistema que se construye para evaluar los requisitos y probar distintas opciones de diseño. Metodología CommonKads: Se utiliza para el desarrollo de aplicaciones de asistencia a la toma de decisiones basadas en el conocimiento, como son los sistemas expertos de asistencia al pronóstico. Metodología RNASA: Se utiliza esta metodología para el desarrollo de redes de neuronas artificiales, siendo esta una metodología establecida por el propio grupo de investigación, debido a la no existencia de ninguna otra ampliamente aceptada por la comunidad científica y al haber sido ésta avalada por diferentes publicaciones científicas. Metodología empleada en el trabajo con Técnicas de Computación Evolutiva: La técnica de computación evolutiva empleada ha sido el Optimizador de Partículas SWARM (Particle Swarm Optimization, PSO). Se trata de algoritmos de optimización basados en poblaciones modelados a partir de la simulación del comportamiento social de las bandadas de pájaros y bancos de peces. 288 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Metodología de Gestión de Proyectos Métrica 3 La metodología MÉTRICA 3 es un instrumento útil para la sistematización de las actividades que dan soporte al ciclo de vida del software dentro de un marco que permite alcanzar los siguientes objetivos. Definir y proporcionar sistemas de información que ayuden a conseguir los fines de la organización, en este caso de la línea de investigación, mediante la definición de un marco estratégico para el desarrollo de los mismos. Dotar al equipo de trabajo de productos de software que satisfagan las necesidades de los usuarios, dando una especial importancia a la fase de análisis de requisitos en el proceso de desarrollo de los sistemas de información. Mejorar la productividad del grupo de investigación, permitiendo una mayor capacidad de adaptación a los cambios y teniendo en cuenta la reutilización, en la medida de lo posible. Facilitar la comunicación y el entendimiento entre los distintos participantes en la creación del software a lo largo del ciclo de vida de los diferentes proyectos, teniendo en cuenta el papel que juega cada investigador y sus responsabilidades, así como las necesidades de todos y cada uno de ellos. Facilitar el mantenimiento y el uso de los sistemas desarrollados e implantados. Métrica 3 cubre distintos tipos de desarrollo utilizando una sola estructura, como son el estructurado y el orientado a objetos, facilitando interfaces para la realización de los procesos de apoyo u organizativos como son la gestión de proyectos, la gestión de la configuración, el aseguramiento de la calidad y la seguridad. Métrica 3 presenta un enfoque orientado al proceso, ya que la tendencia general de los estándares se orientan en este sentido y por eso se enmarca dentro de la norma ISO 12.207, que se centra en la clasificación y definición de los procesos del ciclo de vida del software. Como punto de partida y atendiendo a dicha norma, METRICA 3 cubre el Proceso de Desarrollo y el Proceso de Mantenimiento de Sistemas de Información. Los procesos y subprocesos de la estructura principal de METRICA 3 son: Planificación de los Sistemas de Información: 289 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) o Obtención del catálogo de requisitos de la planificación del Sistema de Información o Obtención de la Arquitectura de la Información: Obtención del modelo de información. Obtención del modelo de sistemas de la información. Obtención de la arquitectura tecnológica. Obtención del plan de proyectos. Obtención del plan de mantenimiento de la planificación de los sistemas de información. Desarrollo de los sistemas de información: o Estudio de la viabilidad del sistema. o Análisis del sistema de información. o Diseño del sistema de información. o Construcción del sistema de información. o Implantación y aceptación del sistema. Mantenimiento del sistema de información. El proceso de desarrollo del sistema de información es, sin duda, el más importante de los identificados en el ciclo de vida de un sistema y se relaciona con todos los demás. Por lo tanto, es en el que más se incide en esta metodología. A continuación, se describe brevemente el Proceso Unificado para el desarrollo de Software seguido para la construcción de los productos de software. Proceso Unificado para el Desarrollo de software Para la aplicación práctica de este proceso, cada una de las diferentes iteraciones a través de las que va pasando el producto, siguen los pasos definidos bien por la “Metodología de desarrollo en V”, bien por la “Metodología de desarrollo orientado a prototipos” que se describen a continuación. 290 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Metodología de desarrollo en V El ciclo de desarrollo en V es una evolución del ciclo de vida de los sistemas software clásico en cascada. En dicho ciclo de vida, los procesos de análisis, diseño y codificación siguen una línea descendente. Pero en este caso, cuando se alcanza el final del proceso de codificación, se vuelve a subir en una línea ascendente que determina el proceso de pruebas, tal y como se puede ver en la figura 1. Ingeniería de Sistema Pruebas de Aceptación Pruebas de Validación Análisis de requisitos Pruebas de Unidad e Integración Diseño Codificación Figura 1. Esquema del Ciclo de Desarrollo en V La unión mediante líneas discontinuas entre las fases de la parte izquierda y las pruebas de la derecha representan una información doble. Por un lado sirve para indicar en qué fase del desarrollo se deben definir las pruebas correspondientes y, por otro, sirve para saber a qué fase del desarrollo hay que volver si se encuentran errores en las pruebas correspondientes. Por lo tanto, el modelo en V hace más explícitas las interacciones y repeticiones de trabajo que están ocultas en otros modelos, como por ejemplo el ciclo de vida en cascada. Mientras que el foco de atención del modelo en cascada se sitúa en la documentación y otros productos desarrollados, el modelo en V se centra en las actividades y en su depuración. Metodología de desarrollo orientado a prototipos El ciclo de desarrollo prototipado, tal y como se puede ver en la Figura 2, ofrece un modelo del sistema que se construye para evaluar los requisitos y probar distintas opciones de diseño. Esta metodología resulta especialmente interesante cuando el área de aplicación no está bien 291 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) definida (por su dificultad o falta de tradición en su aplicación), el coste de rechazo por parte de los usuarios es muy alto (por no cumplir sus expectativas), es necesario evaluar previamente el impacto del sistema en los usuarios y en la organización, o cuando se usan nuevas tecnologías o técnicas. Figura 2. Esquema del Ciclo de Desarrollo Orientado a Prototipos Se ha empleado un tipo de prototipado evolutivo, en el que se comienza con un sistema relativamente simple que implementa los requisitos más importantes o mejor conocidos, y se va aumentando en cuanto se descubren nuevos requisitos. Metodología CommonKads Para el desarrollo de sistemas expertos se utiliza la metodología “CommonKads” que permite realizar la formalización del conocimiento de los expertos. En este caso el conocimiento es adquirido de los clínicos y transferido a un sistema basado en conocimiento. Esta metodología 292 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) permite llevar a cabo, de una forma comprensible, sencilla y sistemática, la construcción de un sistema basado en el conocimiento adquirido en tiempo real. CommonKads asume el cambio en el paradigma de desarrollo del sistema basado en el conocimiento desde el proceso tradicional de ingeniería del conocimiento (de transferencia directa del conocimiento extraído del experto, a una forma computacional adecuada) hacia la ingeniería del conocimiento como una actividad de modelado. El desarrollo experimental de software de sistemas basados en conocimiento se adecua a una estructura en espiral que permite un aprendizaje estructurado, mediante el cual los resultados intermedios obtenidos para los modelos de la metodología actúan dirigiendo las siguientes etapas de desarrollo, mediante las nociones de objetivos y riesgos. La aplicación de esta metodología proporciona un conjunto de modelos que pueden considerarse como una agrupación estructurada de conocimiento, que refleja todos aquellos aspectos importantes para que el sistema basado en el conocimiento tenga éxito. Metodología RNASA En el ámbito de desarrollo de las redes de neuronas artificiales no existe ninguna metodología bien definida y ampliamente aceptada por la comunidad científica. Debido a esta situación investigadores de este grupo ha trabajado en el desarrollo de una nueva metodología, teniendo en cuenta para establecerla dos criterios básicos: efectividad y fiabilidad. El desarrollo de la metodología está basado en la experiencia propia, tanto de la disciplina de la ingeniería del conocimiento como en otras desarrolladas en áreas afines. La metodología define los siguientes y consecutivos pasos: Identificación del problema. Estudio bibliográfico. Adecuación – Justificación del uso de las RNA. Desarrollo – Construcción de la RNA. Análisis de las herramientas disponibles en el mercado y selección de las más adecuadas. Instalación de las herramientas. 293 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Construcción de la RNA. Preparación de los datos. Construcción de los conjuntos de pruebas y entrenamiento. Entrenamiento de la red. Reconocimiento de resultados. Análisis de los resultados. Ajuste de los parámetros. Validación del sistema. Transferencia tecnológica. Metodología empleada en el trabajo con Técnicas de Computación Evolutiva La técnica de computación evolutiva empleada ha sido el Optimizador de Partículas SWARM (Particle Swarm Optimization, PSO). Se trata de algoritmos de optimización basados en poblaciones modelados a partir de la simulación del comportamiento social de las bandadas de pájaros y bancos de peces. Los PSO son generalmente considerados como un paradigma de Computación Evolutiva (CE), en concreto, y dentro de este campo, se trata de la incorporación más reciente al conjunto de técnicas de computación que engloba. Otros paradigmas de la CE son los Algoritmos Genéticos (AG), la Programación Genética (PG), las Estrategias Evolutivas (EV) y la Programación Evolutiva (PE). Estas aproximaciones simulan la evolución biológica y están basados en poblaciones, por lo cual están englobados dentro del conjunto de los llamados “Algoritmos Sociales”. Al no existir ninguna metodología bien definida y ampliamente aceptada por la comunidad científica, a lo largo del desarrollo del proyecto se ha seguido una metodología basada en la experiencia propia, tanto de la disciplina de la ingeniería del conocimiento como en otras desarrolladas en áreas afines. Esta metodología, inspirada en la metodología RNASA para la aplicación de Redes de Neuronas Artificiales, consta de los siguientes pasos: Identificación del problema. Estudio bibliográfico. Desarrollo – Diseño e implementación de la Técnica de Computación Evolutiva. 294 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Estudio, aplicación y justificación de la técnica desarrollada al problema en cuestión. Ajuste experimental de parámetros. Validación del sistema. Transferencia tecnológica. 4. Líneas de investigación del grupo Informática Biomédica en el ámbito de la Hemodinámica Antecedentes La relevancia de las enfermedades cardiovasculares. Las patologías asociadas al corazón constituyen uno de los mayores problemas de salud en el mundo occidental. De entre ellas, las enfermedades cardiovasculares, entre las que se encuentra la oclusión coronaria severa, son las de mayor relevancia debido a que representan el 53% del total de las enfermedades cardíacas, presentan un alto índice de mortalidad (1 de cada 5 muertes producidas por enfermedad) y morbilidad, según un estudio realizado, por T. Thom en EE.UU. en el año 2003. La observación de estas arterias es de vital importancia en la elaboración del diagnóstico de estas enfermedades. Para ello, se realizan estudios que permiten al clínico observar el flujo sanguíneo en las arterias coronarias, detectando las estenosis. En función de la severidad, extensión y ubicación de los estrechamientos, el clínico realiza el diagnóstico del paciente, define un tratamiento y establece el pronóstico de la enfermedad. En la actualidad, existen múltiples técnicas basadas en imagen que facilitan la realización de los diagnósticos en este tipo de dolencias, como por ejemplo la fusión entre la angiografía y los ultrasonidos intravasculares o la resonancia magnética de alta velocidad. Sin embargo, la técnica de diagnóstico más implantada en este momento y la que se utiliza ante síntomas evidentes de problemas cardiovasculares es la angiografía obtenida mediante cateterismo. Estado del arte El pronóstico de la enfermedad coronaria depende en gran medida de la severidad y de la afectación arterial coronaria. La angiografía coronaria constituye, junto con la determinación 295 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) de la función ventricular izquierda, el factor de predicción más potente para realizar el pronóstico a largo plazo en pacientes con enfermedades coronarias. A finales de los 70, se realizaron una serie de estudios para comparar el tratamiento farmacológico con la revascularización quirúrgica, que utilizaban como criterio para establecer el pronóstico del paciente el número de vasos y la porción de estos que estaba afectada por estenosis. Estos estudios aportaron una excelente información acerca del valor pronóstico de la extensión de la enfermedad coronaria, estableciendo el número de vasos enfermos como uno de los factores clave para decidir el pronóstico a largo plazo y por lo tanto decidir que tratamiento a aplicar al paciente. La clasificación de los pacientes con enfermedad coronaria según el número de vasos afectados es útil en la práctica clínica, pero no refleja fielmente la cantidad de miocardio isquémico. Así, un paciente con enfermedad de 3 vasos puede presentar las estenosis en las porciones distales mientras que otro puede tener afectadas las porciones proximales y en ambos casos la cantidad de miocardio en riesgo es muy distinta aunque los dos presenten enfermedad de tres vasos. Tampoco tiene el mismo significado una estenosis en una arteria muy grande que en otra poco desarrollada; por ejemplo, una estenosis en la arteria coronaria derecha afecta a distinta proporción de miocardio si la arteria es dominante que si no lo es. Se conoce bien que la severidad y localización de las estenosis son marcadores pronósticos, asociándose a una peor supervivencia las estenosis más severas y localizadas en las porciones proximales de las arterias coronarias; es decir, a mayor cantidad de miocardio en riesgo, peor pronóstico. Se han propuesto sistemas de puntuación de riesgo que valoran la localización de las estenosis, puntuándose más las estenosis localizadas proximalmente en un intento de discriminar mejor el riesgo que con la clasificación basada en el número de vasos. Se observó que el sistema de puntuación ofrecía más información sobre el pronóstico en comparación con el número de vasos enfermos. Este sistema de puntuación, aunque más refinado, adolece de las mismas limitaciones que la clasificación basada en el número de vasos afectados, ya que el desarrollo de las arterias y sus ramas es diferente en cada paciente. Sin embargo, éste es el método de valoración más extendido y el utilizado en el Servicio de Hemodinámica del CHUAC, por no existir otro método más adecuado. El sistema ideal sería aquel que pudiera determinar qué proporción del árbol coronario (porcentaje coronario “en riesgo”) se encuentra distal a las estenosis hemodinámicamente 296 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) significativas (>70 %). Para ello debería ser posible medir el volumen total del árbol coronario y después el volumen distal a las estenosis severas, incluyéndose de este modo en el análisis el desarrollo de cada arteria o cada rama y consiguiéndose un valor directamente relacionado con el tejido miocárdico que se verá afectado. Un sistema de información adecuadamente diseñado e implantado puede proporcionar este marcador pronóstico (porcentaje coronario “en riesgo”) a partir del estudio angiográfico practicado al paciente. Para obtener el “score” es necesario adquirir los estudios angiográficos, almacenarlos de forma eficiente, disponer de un software de visualización, segmentación y etiquetado, construir el modelo arterial con los datos extraídos de las segmentaciones realizadas desde diferentes proyecciones y, finalmente, determinar la posición y la severidad de las estenosis existentes. Tecnológicamente, hoy en día existen muchas soluciones que realizan algunas de estas funcionalidades. Los PACS permiten la adquisición, almacenamiento y visualización de estudios DICOM que pueden contener imágenes de diferentes modalidades. Sin embargo, dada su orientación generalista no proporcionan herramientas de segmentación desde diferentes proyecciones, ni etiquetado, por lo que es imposible construir con ellos ningún modelo que proporcione marcador alguno basado en las características anatómicas del paciente. Además, los PACS instalados en los hospitales son soluciones cerradas, desarrolladas habitualmente por los fabricantes de los equipos de generación de imagen, con lo que tratar de extender su funcionalidad es una tarea difícilmente abordable. Con respecto a las herramientas de segmentación, existe un extenso trabajo realizado en este campo. Ya en 1999, el Dr. Norberto Ezquerra publicó un extenso artículo en el que se exponía el estado del arte en esta materia. Sin embargo, no se han encontrado referencias a publicaciones que relaten la implantación con éxito de estas herramientas en entornos clínicos reales. Es más, de los múltiples trabajos realizados para la reconstrucción 3D utilizando otras técnicas, como las angiografías biplanares complementadas con ultrasonidos intravasculares, no se han extraído resultados aplicables a la determinación de factores pronósticos en base al procesamiento de dichas imágenes. Otro elemento clave del que no se han encontrado referencias es del almacenamiento de datos obtenidos de las imágenes procesadas, que en este caso es un elemento clave a la hora de realizar los cálculos necesarios para extraer y validar nuevos factores pronósticos basados 297 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) en la anatomía y en la funcionalidad coronaria que en cierta medida depende de la velocidad del agravamiento o del incremento del tejido miocárdico afectado. Resultados alcanzados en el Centro IMEDIR en colaboración con Centros Sanitarios. El trabajo desarrollado en el Centro IMEDIR en esta línea de investigación ha producido como resultados la obtención de financiación mediante la participación y dirección de proyectos competitivos, la publicación de artículos en revistas de referencia así como la presentación de contribuciones en congresos internacionales de prestigio. Objetivos científicos Constituye el principal objetivo de esta línea de investigación el desarrollo de sistemas de información que realicen de forma semiautomática la valoración del riesgo cardíaco y asista a los cardiólogos intervencionistas en la toma de decisiones, permitiendo además el establecimiento y validación de nuevos marcadores pronósticos objetivos propuestos por los clínicos, utilizando para ello diferentes técnicas de Ingeniería de Sistemas, Procesamiento de Imágenes e Inteligencia Artificial. Los sistemas de información propondrán también de forma automática nuevos “scores” pronósticos basándose en las características anatómicas del árbol coronario del enfermo, utilizando técnicas basadas en Redes de Neuronas Artificiales y Sistemas Adaptativos. Para alcanzar este objetivo general, se están abordando los siguientes objetivos específicos: 1. Implantación de sistemas de información básicos, basados en la arquitectura de PACS DICOM, para recibir y almacenar de forma automática estudios de imagen médica diagnósticos realizados a los pacientes. 2. Utilización de diferentes técnicas de segmentación y etiquetado arterial para la cuantificación de la información contenida en los estudios de imagen almacenados acerca del árbol coronario del paciente. 3. Desarrollo de herramientas de simulación del árbol coronario de los pacientes individuales, utilizando la información extraída de los estudios de imagen digital. Estas herramientas permiten la señalización de los puntos de estenosis que facilitan el cálculo del porcentaje de árbol afectado por dicha patología. 4. Propuesta de nuevos patrones de puntuación de riesgo basados en la información extraída de la base de datos de imágenes creada. Se pretende establecer nuevos 298 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) sistemas de cuantificación basados en la información extraída del procesamiento de las imágenes: posición de las estenosis, grado de oclusión, dominancia, volumen arterial total, etc. Estos sistemas de valoración se someterán al pertinente y exhaustivo proceso de validación. 5. Creación de sistemas basados en el conocimiento capaces de calcular el riesgo de accidente coronario en función de factores pronósticos reconocidos y validados. Estos sistemas pueden utilizarse para apoyar la decisión de los clínicos y realizar una valoración objetiva e independiente. Se utilizan diferentes técnicas de Inteligencia Artificial, fundamentalmente Sistemas Expertos. 6. Construcción de mecanismos de evaluación de nuevos factores pronósticos extraídos de la información anatómica cuantificada en el modelo arterial. Estos factores pueden haber sido propuestos por los propios médicos o bien por sistemas de Inteligencia Artificial basados en Redes de Neuronas Artificiales y Sistemas Adaptativos. 7. Desarrollo de módulos de Inteligencia Artificial que, partiendo de la información anatómica y de los pronósticos históricos almacenados, propongan de forma autónoma nuevos factores pronósticos. 8. Construcción de modelos arteriales en 4D para cada caso procesado. Se trata de construir un modelo arterial artificial dinámico para cada paciente estudiado, extrayendo la información de los estudios de imagen médica, utilizando para ello secuencias de imágenes tridimensionales que a su vez son construidas a partir de dos de sus proyecciones bidimensionales. Hipótesis de trabajo La hipótesis de partida de esta línea de investigación es que es posible diseñar sistemas de información de asistencia a la toma de decisiones clínicas en el ámbito de la estenosis coronaria. Estos sistemas extraerán la información contenida en los estudios de imagen practicados al paciente y, utilizando técnicas de Inteligencia Artificial debidamente modeladas con el conocimiento de clínicos expertos, proporcionarán información adicional basada en parámetros objetivos a los médicos. 299 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Actuaciones a desarrollar Proyectos financiados conseguidos en convocatorias públicas competitivas relacionados con esta línea de investigación. o Análisis, diseño e implementación de un sistema de información basado en imagen orientado al apoyo a la toma de decisiones en servicios de hemodinámica (Ref. 08SIN010105PR). Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño o En este momento el grupo RNASA_IMEDIR ha presentado una solicitud de un proyecto que se enmarca en la convocatoria del Programa Nacional de Proyectos de Investigación Fundamental no Orientada 2012, emitido por el Ministerio de Economía y Competitividad titulado “Desarrollo de un sistema de información médica basada en imagen para la mejora del pronóstico en enfermedad cardiovascular”, cuyo investigador principal es el Dr. Alejandro Pazos Sierra. Este proyecto se desarrollará en colaboración con investigadores del “Grupo de Investigación Cardiovascular”. o El grupo RNASA-IMEDIR ha concurrido, junto el “Grupo de Investigación Cardiovascular” y el “Grupo de Biología del Desarrollo” de la Universidade da Coruña, una solicitud de “Ayuda de Consolidación y Estructuración de Unidades de Investigación Competitivas” convocada por la Dirección General de Promoción Científica y Tecnológica del Sistema Universitario de Galicia (Orden del 19 de agosto de 2008, publicado en el DOG el 25 de agosto) para constituir con los mismos una agrupación estratégica cuya denominación será CardioTIC. o Las líneas maestras y los objetivos de la estructuración se detallan a continuación. Grupos que forman la agrupación: Grupo de Investigación Cardiovascular. IP: Alfonso Castro Beiras. Universidade da Coruña (G000222) 300 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Redes de Neuronas Artificiales y Sistemas Adaptativos Informática Médica y Diagnóstico Radiológico. IP: Alejandro Pazos Sierra. Universidade da Coruña (G000282) Grupo de Biología del Desarrollo. IP: Alexander Mikhailov Khodorevsky. Universidade da Coruña (G00075) Líder de la agrupación: Alfonso Castro Beiras. Universidade da Coruña (G000222) Resumen de los objetivos y justificación de su existencia: o La misión de CARDIOTIC como agrupación es la promoción de la investigación traslacional y la innovación aplicada a la clínica. La intensificación de las relaciones entre los grupos permitirá generar y aprovechar sus sinergias. Por una parte desarrollar soluciones para problemas y preguntas generadas en la práctica clínica cotidiana y, por otra, acercar a los clínicos las soluciones tecnológicas para resolver os problemas que se planteen. Para alcanzar esta misión es necesario: Realizar investigación traslacional de calidad. Abordar los problemas de la clínica y de la investigación clínica desde el punto de vista de investigadores de áreas diferentes coma la biología o la ingeniería. Implicar a los clínicos en desarrollo de nuevas soluciones y herramientas para su uso en la clínica y en la investigación clínica. Consolidar las relaciones existentes entre los grupos y establecer nuevas relaciones con grupos complementarios persiguiendo: Mayor estabilidad Mejor integración Potenciar la investigación existente Establecimiento de estrategias de colaboración. 301 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Participación y promoción del INIBIC como lugar de encuentro entre grupos de investigación simbióticos diferentes vinculados con la biomedicina de diferentes formas. Alcanzar mejores resultados científicos y tecnológicos. Mejorar las posibilidades de transferencia de resultados da investigación. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública Esta línea de investigación se encuentra fuertemente vinculada con los Servicios de Hemodinámica dentro de su actividad diagnóstica y pronóstica, puesto que el objetivo principal de esta línea es el desarrollo de sistemas de información orientados a ofrecer valoraciones del riesgo cardíaco de pacientes afectados por estenosis coronaria. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica La aportación a la práctica clínica diaria que pretende alcanzar esta línea de investigación es la de proporcionar a los clínicos nuevos factores pronósticos que les permitan disponer de nueva información objetiva a la hora de tomar sus decisiones clínicas. Líneas de investigación de Informática Biomédica aplicada a la investigación en Cáncer Antecedentes y justificación Los estudios epidemiológicos ayudan a entender el origen de las enfermedades, a detectar brotes de patologías en la población, a tomar decisiones para optimizar recursos y, en suma, a mejorar la calidad de vida y asistencial de la población. Su realización puede dividirse en tres fases: recopilación de los datos, almacenamiento y explotación. En lo que se refiere a la recopilación, determinados estudios epidemiológicos necesitan recopilar una serie de datos de los pacientes que no se encuentran entre los comúnmente almacenados en los centros hospitalarios. Por lo tanto, son difíciles de llevar a cabo si no se cuenta con herramientas adicionales. Hoy en día se considera muy adecuada la utilización de sistemas informáticos para la captura de datos en los estudios epidemiológicos. Por una parta, los sistemas informáticos permiten validar los datos de entrada, reduciendo el número de errores, y también pueden proporcionar 302 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) asistencia en la cumplimentación, disminuyendo de esta forma el tiempo de las entrevistas. Por otra parte, un sistema de información adecuado permitirá realizar posteriores análisis y seleccionar en y entre los datos e informaciones residentes en el mismo, adquiriéndose de este modo nuevo conocimiento. Finalmente, también permitirá la integración con otros sistemas de información, haciendo posible la explotación conjunta de los datos e informaciones en ellos almacenados. No obstante, la situación actual es que en ocasiones se utilizan aplicaciones informáticas construidas ad hoc para el estudio epidemiológico y la mayor parte de las veces éstas son poco robustas y eficientes, ya que no están desarrolladas adecuadamente y no siguen una metodología de desarrollo reconocida, por no ser realizadas por ingenieros informáticos, sino por “usuarios avanzados”. Además, dichas aplicaciones suelen carecer de las medidas de seguridad e integridad de los datos, imprescindibles en el caso de los datos médicos, especialmente protegidos por la legislación española. Otro gran inconveniente ya citado de este tipo de aplicaciones es que al no estar desarrolladas adecuadamente son difícilmente reutilizables para otros estudios. Los sistemas de información que tratan con datos médicos requieren especiales medidas de seguridad, robustez y fiabilidad. Por ello, para su desarrollo, es necesario seguir una metodología contrastada, utilizar técnicas de ingeniería y basarse en los estándares existentes, para conseguir un producto de calidad, que cumpla con los objetivos para los que ha sido diseñado y con las medidas exigidas por la legislación vigente. En lo que se refiere al almacenamiento, es importante disponer de un almacenamiento centralizado, de cara a mantener la consistencia y facilitar la explotación. También es fundamental utilizar estándares para el almacenamiento de los datos. Esto es especialmente importante si se van a realizar estudios multicentro y cobra todavía mayor importancia si los centros se encuentran en diferentes países. En la parte de explotación de datos es donde el uso de la informática ha mostrado mayor utilidad hasta el momento, ya que permite gestionar y analizar grandes volúmenes de información de forma rápida y eficiente. Actualmente se está trabajando en del desarrollo de nuevas técnicas de extracción de conocimiento, basadas en técnicas de IA, como minería de datos (datamining). 303 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Otro aspecto importante a tener en cuenta es el que hace referencia a la unificación terminológica y conceptual de los datos manejados. Sobre este problema se está trabajando en la elaboración de “tesauros” y el uso de ontologías para definir relaciones entre los datos y dotar al sistema de cierta capacidad de razonamiento. Sin embargo, la inmensa mayoría de los sistemas actuales no contemplan todavía estos aspectos. El cáncer colorrectal El cáncer colorrectal constituye la primera causa de muerte por cáncer en España, representando el 11% de defunciones por cáncer en el hombre y el 15% en la mujer. Se estima que la incidencia es de 21.000 casos al año, con un incremento medio del 2,6% anual, siendo Galicia la segunda Comunidad Autónoma con mayor incidencia. El porcentaje de supervivencia a este tipo de cáncer ha mejorado notablemente durante la última década, encontrándose actualmente en el 55% a los 5 años. Dado que la tasa de recuperación de los enfermos aumenta muy significativamente en los casos diagnosticados durante las primeras etapas de la enfermedad, resulta necesario llevar a cabo el desarrollo de medidas de prevención y diagnóstico precoz para este tipo de cáncer. Es necesario identificar a la población con alto o moderado riesgo de desarrollar esta patología, pero esta tarea resulta difícil en enfermedades como el cáncer, causadas por la combinación de múltiples factores genéticos, ambientales y del estilo de vida. El estudio del cáncer colorrectal en Galicia Galicia es una región localizada en el noroeste de España y en la parte más occidental de Europa. Su aislamiento geográfico del resto de la Península Ibérica, además de sus patrones históricos de emigración (con una alta tasa de emigración y apenas inmigración), han favorecido la conservación de la lengua gallega, su economía y su propia identidad cultural. De acuerdo al Instituto Nacional de Estadística, a 1 de enero de 1998, Galicia contaba con una población de 2.724.544 habitantes en un territorio de 29.434 Km2, un área similar a la de Bélgica y ligeramente inferior a la de Suiza, Holanda o Dinamarca. Galicia posee una densidad media de 92.6 habitantes/Km2, más alta que la española (77 habitantes/Km2) y mayor que un 44% de los países de Europa, aunque menor que la de algunos países densamente poblados del noroeste de Europa, que poseen medias de aproximadamente 160 habitantes/Km2. Algunas provincias gallegas, como Pontevedra, poseen una densidad de habitantes de las más altas de Europa: 203 habitantes/Km2. 304 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Hay dos realidades demográficas muy diferentes en Galicia, que han estado siempre condicionadas por el entorno físico. El oeste gallego es próspero y densamente poblado, mientras que la región este se puede considerar una zona menos próspera y con una densidad de población menor. Los datos disponibles muestran que el 73% de la población vive en la región oeste, la cual ocupa un 42% del territorio, y que el 27% restante de los habitantes vive en la región este, que representa el 58% del territorio. Las actividades relacionadas con el mar han contribuido a aumentar este contraste este-oeste. En 1998, el oeste de Galicia contaba con un 75% de la producción general y un 76% de la producción industrial gallega. La población habita fundamentalmente en los estuarios y en los valles costeros, los cuales, debido a sus recursos naturales, favorecen el comercio marítimo, la pesca y la vida urbana. El origen de muchos de los pueblos y ciudades gallegas se remonta a la época de los “castros” y, en gran parte del territorio gallego, las mismas áreas han estado habitadas durante los últimos 3.500-4.000 años. Debido a la elevada densidad poblacional, es frecuente que familias extensas residan próximas unas a otras en los mismos pueblos y ciudades gallegas. Actualmente, el 16.5% de los gallegos son mayores de 65 años y, en contraste con lo que ocurre en otros países, el 82% de los jóvenes gallegos (edad comprendida entre 15-29 años) vive con sus padres. Además, tras la Guerra Civil Española, se produjo un “boom” en la tasa de fecundidad. La tasa de fecundidad gallega en los años 50 era de 3 niños/mujer, resultando en un tamaño medio de familia de 5 miembros. En Galicia, la distancia entre cada núcleo de población y su hospital de referencia es pequeña (para la gran mayoría de la población, esta distancia nunca supera los 20-30 Km). Además, la distancia entre los diferentes hogares de cada miembro de la familia (particularmente, entre aquéllos mayores de 50-60 años) no es mayor de 20-30 Km, con parientes que residen en el mismo núcleo de población en la mayoría de los casos. Hasta hace poco, más del 50% de los matrimonios en Galicia se producían entre habitantes de la misma parroquia, lo que provoca que la mayoría de los parientes vivan en la misma área, con más de una generación viviendo en el mismo hogar. En la Unión Europea, el porcentaje de población que vive en familia oscila desde el 83.1% en España al 60,4% en Suecia, 61.2% en Grecia, 61.9% en Dinamarca y 62% en Finlandia. En conclusión, Galicia se presenta como un área excelente en la cual llevar a cabo estudios genético-epidemiológicos de cáncer colorrectal, debido a los siguientes factores: 1) la alta homogeneidad genética de la población, que proporciona un número importante de ventajas a 305 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) la hora de realizar estudios de este tipo; 2) la alta incidencia de cáncer colorrectal en la población gallega; 3) la existencia de familias relativamente grandes; 4) los familiares de los probandos a menudo viven en la misma casa o pueblo, y casi siempre en la misma región; 5) la existencia de un sistema de salud universal y centralizado que debería facilitar considerablemente la búsqueda de casos de estudio y asegurar la recuperación de prácticamente el 100% de registros médicos, informes de patologías, bloques de tumor y tejido fresco; 6) la existencia de una población que se muestra muy cooperativa en estudios médicos; 7) la gran homogeneidad cultural, que debería facilitar el desarrollo de procesos uniformes de reclutamiento de sujetos y de recopilación de datos; y 8) la existencia de un grupo de clínicos con gran experiencia en el cáncer colorrectal, altamente interesados en participar en estudios epidemiológicos sobre esta enfermedad. En conjunto, todos estos factores hacen de Galicia una región muy atractiva para la realización de estudios familiares genético-epidemiológicos sobre cáncer colorrectal. Resultados alcanzados en el Centro IMEDIR en colaboración con los Centros Sanitarios del Servizo Galego de Saúde El trabajo desarrollado en el Centro IMEDIR en esta línea de investigación ha producido como resultados la obtención de financiación mediante la participación y dirección de proyectos competitivos y un diverso conjunto de trabajos científicos (algunos de ellos ya finalizados, otros en desarrollo, y otros que todavía se están iniciando). Objetivos científicos El objetivo general de esta línea es potenciar la investigación sobre cáncer (de forma más específica, sobre cáncer colorrectal) en Galicia, uniendo el potencial científico de los mejores especialistas de la comunidad autónoma y utilizando los últimos avances en las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) para la gestión y el análisis de los datos. Además, como objetivos específicos, se pueden destacar los siguientes: Desarrollar Sistemas de Información (SI) que faciliten el desarrollo de estudios epidemiológicos, optimizando el tiempo del personal clínico a cargo de estos estudios, asegurando el tratamiento seguro de los datos en todo momento, y permitiendo la reutilización de los datos recopilados mediante su integración con datos procedentes de otros estudios, lo que permitirá realizar estudios sobre una mayor cantidad de datos. 306 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Poner en contacto a los principales grupos de nuestra comunidad autónoma en este tópico, colaborando con otros centros de referencia internacional, en aras de incrementar la prevención y el diagnóstico precoz, mejorando el conocimiento de esta patología gracias a una mejor coordinación entre los distintos profesionales. Coordinar a los clínicos para la elaboración de protocolos de actuación conjuntos y explotar los datos obtenidos. Para hacer eficientes estos estudios es preciso unificar términos (generar una ontología de trabajo) y procesos entre los distintos profesionales. Creación de un sitio Web de referencia sobre cáncer, con la finalidad de proporcionar, tanto al paciente como al especialista, un punto en Internet al que poder dirigirse para consultar información sobre dicha patología (incidencia, diagnóstico, últimos avances, etc.) y realizar recomendaciones a pacientes y familiares. Fruto de la colaboración conjunta de grupos de marcado carácter investigador con grupos dedicados a la ciencia sin aplicación inmediata y a la ciencia aplicada, y explotando las posibilidades que brinda la conjunción medicina-informática, es posible crear un entorno de trabajo que favorezca la comunicación y la generación de nuevo conocimiento, así como el aprendizaje y crecimiento complementarios. Esto permite optimizar el tiempo de los clínicos, cuya producción científica suele verse limitada por la fuerte presión asistencial a la que están sometidos a diario. Se espera que el conocimiento surgido como resultado de la adecuada interacción llevada a cabo a través de dicho entorno de trabajo se transmita al resto de la comunidad científica en forma de artículos de calidad en revistas especializadas y congresos relacionados con el cáncer colorrectal, nacionales e internacionales, mejorando la calidad e impacto de la producción científica. Además, la propia naturaleza del entorno de trabajo propuesto permitiría la aplicación de los resultados generados, ya que los clínicos participantes en la misma se encuentran en contacto directo con el paciente a través de los centros hospitalarios del Servicio Gallego de Salud en los que desempeñan su labor. La participación de expertos pertenecientes a distintas disciplinas tiene también carácter formativo y permite compartir el conocimiento científico generado, es decir, se pretende asegurar el aprendizaje e intercambio de conocimiento. Se busca la sinergia de los principales grupos clínicos de Galicia (e incluso algunos de fuera de Galicia de referencia internacional) en el esfuerzo por avanzar en la búsqueda de 307 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) soluciones para esta enfermedad. Además, durante la ejecución de los proyectos derivados de esta línea de investigación, se pretende compartir las infraestructuras de las que dispone cada grupo entre todos los demás, lo que permitirá a los investigadores realizar estudios que, de otra forma, no podrían llevar a cabo. Hipótesis Las hipótesis de partida de esta línea de investigación son las siguientes: El estudio del cáncer en Galicia puede dar lugar a grandes avances en la lucha contra esta enfermedad. La aplicación de las TIC al ámbito del cáncer puede proporcionar grandes beneficios, tanto para el personal clínico encargado de estudiar esta enfermedad, como para el paciente. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso: o “Desarrollo de un Sistema de Información para la recopilación de datos médicos y la realización de estudios epidemiológicos multicentro e internacionales”, financiado por la Xunta de Galicia con 88.000 € para el período 2005-2008. El principal objetivo que se persigue con este proyecto es el desarrollo de un Sistema de Información (SI), que permita la recopilación, el almacenamiento y la edición de datos médicos desde diferentes centros, y el posterior análisis y explotación de los mismos, con el objetivo de automatizar el estudio epidemiológico sobre cáncer colorrectal, aportando nuevos datos que permitan combatir esta patología de una forma más eficiente. En este proyecto participan los siguientes centros: Centro RNASA-IMEDIR de la Universidade da Coruña (UDC) Complexo Hospitalario Universitario Juan Canalejo de A Coruña (CHUJC) o “Red de investigación sobre cáncer colorrectal en Galicia”, financiada por la Xunta de Galicia durante el período 2006-2007/2008, con una cuantía de 60.000 €/año. Esta red la conforman ocho grupos de investigación entre los que ya existe una estrecha relación de colaboración, producto del trabajo 308 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) conjunto en distintos proyectos llevados a cabo con anterioridad. Los centros participantes en este proyecto son los siguientes: Centro RNASA-IMEDIR de la Universidade da Coruña (UDC) Fundación Pública Galega de Medicina Xenómica (FPGMX) Complexo Hospitalario Universitario Juan Canalejo de A Coruña (CHUJC) Complexo Hospitalario Universitario de Vigo (CHUVI) Complexo Hospitalario de Pontevedra (CHOP) Complexo Hospitalario de Ourense (CHOU) Centro Oncolóxico de Galicia (COG) Norris Comprehensive Cancer Center de la University of Southern California (USC/NCCC) o Además, actualmente se está gestionando la inclusión de nuevos centros hospitalarios que reforzarán esta estructura colaborativa multidisciplinar. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño: o El grupo tiene gran interés en acceder a una convocatoria de prestigio a nivel internacional, que permita dar soporte al esfuerzo realizado durante la presente “Red de Investigación sobre cáncer colorrectal en Galicia”, y que pueda suponer la base de una importante proyección internacional de esta estructura cooperativa y de sus resultados científicos. Se está estudiando la elaboración de una solicitud dirigida al VII Programa Marco de la Unión Europea y/o una propuesta que podría ir dirigida al National Cancer Institute (NCI) de EE.UU., o bien a algún otro organismo dependiente de los National Institutes of Health (NIH) de EE.UU. (e.g. National Library of Medicine, NLM; Centers for Disease Control and Prevention (CDC); National Center for Biomedical Ontology, NCBO). Se espera que sea posible presentar una solicitud en el primer semestre de 2008. o Uno de los principales objetivos derivados del trabajo en esta línea de investigación, es llegar a formar parte como nodo Europeo de la red americana 309 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) de los Registros Familiares de Cáncer Colorrectal (Colon Cancer Family Registries, Colon CFR) del National Cancer Institute (NCI) / National Institute of Health (NIH) de Estados Unidos. Para ello, el Centro IMEDIR, junto con los demás centros hospitalarios ya mencionados, cuentan con una experiencia previa de colaboración con dicha red americana, gracias a la participación en el estudio ya finalizado, y mencionado anteriormente, “Proyecto Piloto sobre cáncer colorrectal en Galicia, España”, que había sido financiado por el propio NCI/NIH. Debido a los excelentes resultados obtenidos durante la realización de este estudio piloto, se demostró la capacidad de esta Red para incorporarse a grupos de investigación y consorcios de esta patología al mayor nivel internacional. Actualmente se está preparando la solicitud de la incorporación de la Red como un nodo más del Colon CFR. o Varios miembros del Centro IMEDIR han participado en la solicitud al proyecto europeo titulado “MUltiplex Screening for CANcer of the breast and colon MUSCAN”, iniciado en 2007, y en el que colaboran 6 grupos de investigación de 4 países europeos (Alemania, Suecia, República Checa y España). Este proyecto ha sido coordinado por el Dr. Jonathan P. Sleeman del Instituto de Toxicología y Genética de Alemania. Se ha solicitado una financiación de 3 millones de euros. En dicho proyecto se prevé la participación de todos los centros hospitalarios de la Red para probar los resultados de los trabajos realizados en el proyecto. o Se está preparando una solicitud para un proyecto europeo “Studying Cancer Aetiology in Latin America - SCALA”, en el cual un consorcio internacional se encargará de conducir y coordinar estudios epidemiológicos para identificar factores de riesgo de cáncer con alta incidencia en América Latina (e.g. cáncer gastrointestinal, cabeza y cuello, etc.), incluyendo susceptibilidad genética, infecciones, dieta, estilo de vida o exposiciones medioambientales. El consorcio estará formado por al menos dos grupos de América Latina y dos grupos europeos, de los cuales podría ser uno de la región norte de Portugal y otro gallego, compuesto por los miembros de la presente Red. 310 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Relaciones de investigación básico-clínica-salud pública El trabajo efectuado por el Centro IMEDIR en esta línea de investigación, se realiza en conjunción con diversos centros de la Comunidad Autónoma y del extranjero, contando con grupos que llevan a cabo investigación más básica, grupos que realizan investigación aplicada y grupos de marcado carácter tecnológico, todos ellos de reconocido prestigio investigador. La mayoría de estos centros están situados a lo largo de la geografía gallega, de modo que existe una completa integración en el contexto regional. Esta evidente diversidad de grupos proporciona un marcado carácter multidisciplinar y se espera que, como resultado de esta colaboración, se produzcan importantes avances. No en vano, algunos de los principales progresos médicos en los últimos años son producto de la conjunción de Informática y Medicina. Se pretende abarcar completamente lo que se conoce como investigación traslacional, es decir, desde el laboratorio de ciencia básica hasta la cama del paciente, pasando por las consultas clínicas hasta los ulteriores estudios epidemiológicos. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Esta línea de investigación pretende, por una parte, optimizar el tiempo del personal médico encargado de la realización de estudios epidemiológicos sobre cáncer en los centros hospitalarios, liberando a los clínicos de tediosas y repetitivas tareas de recopilación de datos. Por otra parte, las conclusiones derivadas de estos estudios epidemiológicos podrán ser utilizadas en la práctica diaria para mejorar el diagnóstico, la prevención y el tratamiento de esta enfermedad, lo que redundará en una mayor eficiencia del Sistema de Salud. Líneas de investigación de Informática Biomédica aplicada a Proteómica Antecedentes y justificación Las enfermedades reumáticas pertenecen al grupo de enfermedades conocidas como autoinmunes, es decir, generan anticuerpos que atacan, de manera errónea y sin causa aparente, a elementos sanos del organismo. En el caso de la artritis reumatoide, ese elemento atacado, por causas que aún se desconocen, es la capa sinovial que recubre las articulaciones. La inflamación de la articulación hace que el cartílago (la superficie lisa que se encuentra al final de los huesos y que permite el rozamiento entre los mismos) tienda a adelgazar y a desaparecer, acelerando la destrucción de las articulaciones y produciendo un daño irreparable. 311 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) El diagnóstico de las enfermedades reumatológicas, al igual que sucede en otras enfermedades, se basa fundamentalmente en los datos que se obtienen de una historia clínica y exploración física minuciosa y adecuada. De las pruebas complementarias que se suelen solicitar para completar el estudio y confirmar el diagnóstico, son de crucial importancia los análisis sanguíneos (hemograma, bioquímica, reactantes de fase aguda y auto-anticuerpos), los análisis de orina y los estudios de imagen. Con el conjunto de datos que se obtienen tras la realización de todos estos análisis se puede realizar un diagnóstico eficaz de la enfermedad reumatológica. El principal objetivo en la mejora del diagnóstico de las enfermedades reumatológicas se centra en realizar un diagnóstico lo más precoz posible, para comenzar el tratamiento cuanto antes y evitar la progresión del daño articular. Las técnicas de imagen que se emplean actualmente para realizar el diagnóstico (Tomografía Axial Computerizada (TAC), la Resonancia Magnética Nuclear (RMN), junto con nuevas modalidades como el TAC helicoidal y la fusión TAC-PET que aportan de manera no invasiva y muy efectiva un mapa de la anatomía e incluso de la funcionalidad de distintos órganos y tejidos), suelen mostrar daño estructural ya irreversible y en fases tardías de la enfermedad. Por este motivo actualmente se investiga en el campo de la genómica y la proteómica. La genómica es la disciplina de la ciencia que aborda el estudio de la estructura, el funcionamiento y los cambios evolutivos de los genomas de los organismos vivos. Con la genómica y con una de sus herramientas, el micro-chip de ADN, se pretende obtener información sobre el ambiente genético de una población determinada que ayude a encontrar la población más susceptible o con riesgo de padecer una enfermedad reumatológica. La proteómica es la disciplina de la ciencia que estudia el proteoma, es decir el conjunto de todas las proteínas originadas por el genoma de un individuo. Con la proteómica se pretende buscar biomarcadores séricos o en orina que ayuden a realizar un diagnóstico precoz de la enfermedad y evaluar la progresión y respuesta a un tratamiento. Estas dos disciplinas han ocasionado la aparición de nuevos tipos de imágenes que ayudarán a realizar un diagnóstico y un tratamiento más adecuado y de forma precoz en los pacientes con enfermedades reumáticas. El conocimiento de estas imágenes y su correcta interpretación formarán parte, con gran probabilidad, en un futuro no muy lejano de la práctica reumatológica diaria. Curiosamente, aunque este tipo de imágenes haya sido el último (cronológicamente) en aparecer, desde un punto de vista fisiopatológico de la enfermedad 312 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) serán estas imágenes las que darán información de lo que le puede suceder a una determinada población o lo que le está ocurriendo inicialmente a los pacientes con enfermedades reumatológicas. Por este motivo, este tipo de pruebas y de imágenes se insertarán en el proceso diagnóstico de las enfermedades reumatológicas ocupando un lugar previo a las imágenes radiológicas. Se pasará de manejar imágenes radiológicas de las enfermedades reumatológicas a manejar imágenes moleculares (ya sean de genómica o proteómica). Según datos provenientes de la Sociedad Española de Reumatología, cada año se diagnostican 6.500 nuevos pacientes de artritis reumatoide en nuestro país, una enfermedad crónica, que afecta al 0,5% de la población, que produce hinchazón de las articulaciones, originando dolor, deformidad y dificultad de movimiento de las zonas afectadas. En edades avanzadas puede, incluso, dañar otras partes del organismo, como los ojos, el corazón o los pulmones. Todas las personas, independientemente de la edad o sexo, pueden padecer esta enfermedad, aunque la incidencia es mayor en mujeres, con una proporción de 3 a 1, entre los 30 y los 50 años. También puede aparecer en niños, aproximadamente uno de cada mil niños en el mundo padece la enfermedad. En los últimos años se han registrado importantes avances en el campo terapéutico que están favoreciendo un mejor control de la enfermedad y que incluso hacen pensar en la posible remisión de la misma. Tratada de forma precoz y con los tratamientos adecuados se puede evitar la discapacidad que inexorablemente se produciría en unos años. Se hace patente la necesidad de un diagnóstico precoz, ya que durante el primer año se obtiene la máxima eficacia de los tratamientos. Las imágenes a procesar se obtienen como resultado de la realización de electroforesis en geles de poliacrilamida. La electroforesis es una conocida técnica de análisis para la separación de macromoléculas. La palabra gel se refiere a la matriz usada para separar las moléculas. El responsable de esta separación es la movilidad debida a la carga eléctrica de las macromoléculas cuando se aplica una diferencia de potencial al gel. Esta técnica inmoviliza las moléculas de estudio en un material gelatinoso, en este caso, un gel de poliacrilamida. En el eje Y se le aplica una diferencia de potencial durante un periodo de tiempo de manera que cada molécula migra a través del gel con una velocidad diferente dependiendo de la carga eléctrica que posea. En el eje X las moléculas se separan respecto al punto isoeléctrico (PH con el cual una sustancia anfótera no tiene carga eléctrica). 313 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) La imagen resultado permite detectar la ausencia o presencia de una determinada proteína e incluso su concentración. Esta información permitirá conocer la existencia o inexistencia de algún tipo de enfermedad y de sus características. Resultados alcanzados en el Laboratorio RNASA-IMEDIR en colaboración con Centros Sanitarios. El trabajo desarrollado en el Laboratorio RNASA-IMEDIR en esta línea de investigación se ha llevado a cabo en colaboración con la Unidad de Proteómica del Laboratorio de Investigación del Envejecimiento Osteoarticular del C.H.U. de A Coruña. Objetivos científicos Constituye el principal objetivo de esta línea de investigación el desarrollo de sistemas de información que asistan a los reumatólogos en la toma de decisiones, utilizando para ello diferentes técnicas de Procesamiento de Imágenes e Inteligencia Artificial. Para alcanzar este objetivo general, se están abordando los siguientes objetivos específicos: Implantación de sistemas de información básicos para almacenar, consultar y gestionar imágenes de geles 2d realizados a los pacientes. Utilización de diferentes técnicas de procesado de imagen para la alineación de dos geles, la integración de “spots” (proteínas) de una imagen en la otra, y la posterior creación de una imagen maestra de lo que es un paciente sano o enfermo. Creación de sistemas basados en el conocimiento o redes de neuronas artificiales y sistemas adaptativos capaces de, partiendo de los modelos creados (imágenes maestras), apoyar la decisión de los clínicos y realizar una valoración objetiva e independiente. Se utilizarán diferentes técnicas de Inteligencia Artificial. Hipótesis La hipótesis de partida de esta línea de investigación es que es posible diseñar sistemas de información de asistencia a la toma de decisiones clínicas en el ámbito de la reumatología. Estos sistemas extraerán la información contenida en los estudios de imagen practicados al paciente y, utilizando técnicas de Inteligencia Artificial debidamente modeladas con el conocimiento de clínicos expertos, proporcionarán información adicional basada en parámetros objetivos a los médicos. 314 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso: o “Desenvolvemento de novas técnicas de análise de imaxes de xeles 2D para investigación biomédica”. Las actuaciones a desarrollar en este proyecto se centrarán en tres puntos: Se probarán otras técnicas de Inteligencia Artificial y procesado de imagen de cara a la detección de las proteínas y la alineación de los geles y la creación de imágenes maestro, con el fin de escoger de todas ellas la que mejor rendimiento nos ofrezca. Se integrará esta funcionalidad dentro del Sistema de Información ya elaborado. Se analizará, diseñará, implementará y probará un sistema de apoyo al diagnóstico mediante alguna técnica de inteligencia artificial (Redes de Neuronas Artificiales, Sistemas Expertos u otros). Relaciones de investigación básico-clínica-salud pública Esta línea de investigación se encuentra fuertemente vinculada con los Servicios de Reumatología dentro de su actividad investigadora, puesto que el objetivo principal de esta línea es el desarrollo de sistemas de información orientados a ofrecer un apoyo a los clínicos en su determinación sobre la existencia o no de la enfermedad en un paciente. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica La aportación a la práctica clínica diaria que pretende alcanzar esta línea de investigación es la de crear una herramienta que agilice enormemente las tareas de los clínicos y les permita disponer de nueva información objetiva a la hora de tomar sus decisiones clínicas. Líneas de investigación en Neuroimagen Antecedentes y justificación En esta línea colaboramos con el Área de Neuroimagen de la Fundación Reina Sofía-Fundación CIEN (Centro Investigación Enfermedades Neurológicas) desde el año 2009. Esta área se encarga de la promoción y el desarrollo de proyectos de investigación en Neuroimagen en el 315 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) ámbito de las enfermedades neurodegenerativas con especial interés en la Enfermedad de Alzheimer y otras demencias relacionadas, a través de la adquisición y post-proceso de imágenes de resonancia magnética. La colaboración se centra en el desarrollo, por parte de nuestro grupo, de herramientas y algoritmos de post-proceso y de fusión de imágenes de Resonancia Magnética (RM) que ayuden al diagnóstico. Concretamente, el trabajo de centra en la técnica de RM conocida como Espectroscopia de Resonancia Magnética. Con esta técnica se obtiene información bioquímica de los diferentes tejidos que es de gran utilidad en el diagnóstico de estas enfermedades debido a que los cambios bioquímicos que preceden a cualquier cambio morfológico visible en el organismo. Sin embargo, en los estudios realizados en la Fundación detectaron que es una técnica muy sensible y con una gran variabilidad, lo que dificultaba su uso en estudios clínicos poblacionales. Entre los factores que contribuyen a dicha variabilidad en el ámbito del envejecimiento y las enfermedades neurológicas y neurodegenerativas, se encuentran, por un lado, la atrofia o pérdida de volumen de sustancia gris y sustancia blanca y, por otra, la acumulación en el cerebro de sustancias como el hierro. Estos dos factores se pueden medir o cuantificar con otras técnicas de RM: la atrofia o pérdida de volumen en el cerebro con técnicas de volumetría y los depósitos de hierro a través de las imágenes de T2. Objetivos específicos de esta línea El objetivo de esta línea es desarrollar herramientas de cuantificación automática que integren los datos procedentes de modalidades anatómicas, de espectro y de medición de hierro y que permitan corregir las cuantificaciones de los metabolitos. Con estas herramientas se pretende mejorar la cuantificación de los metabolitos en enfermedades neurológicas y neurodegenerativas incorporando correcciones por efecto del volumen parcial y cuantificación de depósitos de hierro para disminuir la variabilidad intersujeto, a través de la herramienta desarrollada. Hipótesis de trabajo La hipótesis planteada en este trabajo es que el uso de herramientas software que integren la información de volumetría, de espectroscopia y de acúmulos de hierro permitiría hacer una valoración conjunta de las tres técnicas, lo que aportará nuevos conocimientos y facilitará su uso, resultando más eficaces en los estudios clínicos y en el diagnóstico precoz de enfermedades neurológicas y neurodegenerativas. El uso de estas herramientas permitiría 316 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) obtener resultados más precisos de la cuantificación de metabolitos a través de la corrección de volumen parcial y la cuantificación de depósitos de hierro de la espectroscopia, lo que disminuiría la variabilidad intersujeto en estudios del envejecimiento y estas patologías. Actuaciones a desarrollar El primer resultado de esta línea de colaboración ha sido la lectura de la tesis de un miembro de nuestro grupo, que ha estado trabajando durante dos años, 2009 y 2010, en la Fundación Reina Sofía-Fundación CIEN. La tesis ha sido codirigida entre nuestro grupo y el área de Neuroimagen de dicha Fundación y lleva por título “Integración multimodal de biomarcadores de resonancia magnética para ayuda al diagnóstico en enfermedades neurodegenerativas y neurológicas”. Además, este año se ha solicitado un proyecto coordinado en la “Convocatoria de ayudas de Proyectos de Investigación Fundamental no orientada del Ministerio de Educación y Ciencia” para continuar investigando y desarrollando técnicas nuevas de adquisición, pre-proceso, análisis y cuantificación de distintas técnicas e imágenes de resonancia magnética que permitan obtener nuevos biomarcadores de neuroimagen y que puedan ser empleados en el diagnóstico de enfermedades neurodegenerativas, particularmente Alzheimer, enfermedades neurológicas y enfermedades mentales. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública A través de estas herramientas de análisis y post-procesado específicas de integración de modalidades de resonancia magnética se podrán estudiar las enfermedades neurológicas y neurodegenerativas desde distintas perspectivas a la vez, observar el efecto de cada una de las técnicas y obtener conocimiento nuevo sobre estas enfermedades a partir de los datos cuantitativos extraídos de las imágenes. Esta automatización de los procesos de cuantificación y análisis, proporcionará una visión más global del problema, así como el poder realizar estudios estadísticos entre los distintos grupos de sujetos con los que poder llegar a establecer nuevos biomarcadores que contribuyan a un diagnóstico precoz de estas patologías. Contribución al SNS a través de mejoras en la práctica clínica Con esta línea de trabajo, se contribuiría a la transformación que están viviendo los métodos de diagnóstico por imagen hacía el análisis cuantitativo de las imágenes. Este paso del análisis visual al cuantitativo conlleva el disponer de software específico y validado dedicado al postproceso de estos datos. 317 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) En la práctica clínica actual, lo habitual es estudiar y analizar los distintos tipos de imagen de manera visual y de forma independiente para cada sujeto. Sin embargo, el potencial de estas técnicas radica en el post-proceso y análisis de las imágenes de una forma cuantitativa, integrando la información procedente de las distintas modalidades y extrayendo datos numéricos de las imágenes (biomarcadores de imagen) con los que hacer múltiples análisis estadísticos o aplicar técnicas de inteligencia artificial y data mining para extraer conocimiento nuevo que mediante un análisis visual pasa desapercibido. Línea de investigación de Modelización Computacional NeuroGlial aplicada al Alzehimer Antecedentes y justificación Hoy en día, se construyen gran cantidad de modelos computacionales basados en el cerebro. La mayoría son parte de los denominados modelos biológicamente realistas. Estos modelos se utilizan principalmente para estudiar los circuitos del cerebro y el funcionamiento de las células, así como para la investigación de patologías en neurociencia. Otra gran cantidad de modelos constituyen los llamados sistemas conexionistas en Inteligencia Artificial. Estas son redes interconectadas de elementos simples de procesamiento distribuido en capas. Se llevan a cabo con el propósito de procesar la información proporcionada como entrada y la realización de tareas de alto nivel (por ejemplo, clasificación, regresión, el reconocimiento de patrones, etc.). Ambos tipos de modelos han intentado simular hasta hace muy poco sólo las neuronas. Debido a la importancia demostrada de los astrocitos del sistema glial en el procesamiento de información, varios autores han construido en la actualidad modelos computacionales realistas que incluyen los astrocitos, con el fin de reproducir con mayor fidelidad la realidad biológica y ayudar a una mejor comprensión de los circuitos cerebrales. Por otra parte recientemente, los astrocitos artificiales se han incorporado como elementos para el procesamiento en redes de múltiples capas (MLP), constituyendo las llamadas Redes NeuroGliales Artificiales (Porto et al. 2011; Alvarellos et al., 2011 y 2012). Estas nuevas redes, han mejorado la eficacia de las MLP para resolver las tareas de clasificación. Por lo tanto, dada la importancia de los astrocitos en el procesamiento de la información y su implicación descubierta recientemente en la patología de Alzheimer, en esta línea de trabajo se pretende construir un modelo híbrido de red biológicamente realista formada por neuronas y astrocitos. Estas células artificiales estarán interconectadas y se distribuirán como un sistema 318 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) conexionista. Se quiere investigar cómo este sistema neuro-glial tiene que ser implementado para permitir tanto una mejor comprensión de la función cerebral, como para facilitar el diseño de sistemas de procesamiento más eficientes. Se va a tratar de configurar este sistema para realizar tareas de alto nivel, más allá de procesamiento de la información puramente sensorial o motor, y se comparará su eficiencia con la que posea en situaciones en las que se simulen determinadas condiciones patológicas en los circuitos artificiales modelizados. La investigación y la creación de modelos de los subsistemas del cerebro requieren algo más que el motor de simulación en sí mismo. También necesita modelos celulares, modelos de circuitos, hipótesis sobre los aspectos funcionales dañados en el caso de patología, etc. Para ello, es necesario un esfuerzo de investigación interdisciplinar con contribuciones de grupos de neurofisiología clínica, grupos que estudien sistemas cognitivos, modelizadores de la biología cerebral, grupos que cuenten con sistemas de computación rápida y eficiente, etc. Por lo tanto, se pretenden obtener de la biología y la clínica, datos biológicos y datos de pacientes, que permitan construir modelos a bajo nivel que permitan estudiar los circuitos de neuronas y astrocitos implicados en la patología a estudiar. Objetivos científicos El objetivo general de esta línea de investigación es la construcción de redes neurogliales computacionales bio-inspiradas para el estudio del procesamiento de la información y su aplicación a la enfermedad de Alzheimer. Los objetivos específicos son: O1. Obtener un modelo híbrido a gran escala de una red Neuro-Glial constituida por neuronas y astrocitos biológicamente realistas. O2. Resolver tareas de alto nivel con el modelo híbrido en casos control (sanos). O3. Probar el funcionamiento del modelo híbrido incluyendo la disfunción en la sinapsis tripartita (neuronas y astrocitos) observada en la enfermedad de Alzheimer. Hipótesis de trabajo Más allá de la función bien conocida de los astrocitos en el control de la homeostasis del cerebro, y la recientemente revelada participación activa de los astrocitos en la fisiología del sistema nervioso, las posibles consecuencias patológicas de la comunicación neurona-astrocito en las enfermedades cerebrales neurodegenerativas son en gran parte desconocidas. 319 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Específicamente, se desconoce cómo se ve afectada la señalización astrocito-neurona y cuáles son las consecuencias de la interrupción de los mecanismos subyacentes en la enfermedad de Alzheimer. Recientemente se ha descrito que la señal de calcio de los astrocitos se ve alterada en la enfermedad de Alzheimer. Los astrocitos mostraron elevada hiperactividad síncrona y se originaron ondas de calcio cerca de placas β-amiloide (ßA) (Kuchibhotla et al., 2009). Sin embargo, las consecuencias de esta incrementada excitabilidad del calcio en la gliotransmisión y en la función sináptica todavía no se conocen. Usando técnicas electrofisiológicas y de imagen de calcio se pretenden investigar estos fenómenos y construir modelos computacionales que ayuden a este estudio. Metodología de trabajo del grupo La metodología concreta no se ha definido todavía. Se espera acordar dicha metodología cuando estén definidas las colaboraciones con los grupos de investigación necesarios para llevar a cabo el estudio. Actuaciones a desarrollar a) Proyectos de investigación en curso: En este momento se cuenta con proyecto en curso financiado por el MICINN sobre el desarrollo de Redes Neurogliales Artificiales (TIN 2009-07707). b) Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño: Se está abierto a establecer colaboraciones en esta línea con grupos de investigación del INIBIC. Por otra parte se está en la actualidad elaborando una propuesta conjunta de proyecto europeo que se enviará a la convocatoria del 7FP ICT (Information and Communication Technologies) sobre Neuro-Bio-Inspired Systems. Ver en la figura 1 el diagrama de participación de los diferentes socios implicados. Nuestro grupo es el representado por las siglas RSNA Spain. Participaremos en el desarrollo de nuevos modelos computacionales para el estudio de los astrocitos en el cerebro. 320 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Figura 1. Esquema solicitud en curso del proyecto europeo Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública Actualmente, se tiene relación con los grupos de investigación básica en neurociencia dirigidos por el Dr. Alfonso Araque, que es director del Laboratorio de Fisiología celular de Astrocitos y Neuronas y el Dr. Washington Buño, Neurólogo y director del Grupo de Electrofisiología Celular. Ambos son profesores de investigación del Instituto de Neurobiología Ramón y Cajal (CSIC), Madrid. Constituyen el importante apoyo y asesoramiento biológico de esta línea. Son especialistas de reconocido prestigio en Neurociencia y expertos en el ámbito de investigación sobre comunicación entre neuronas y astrocitos en el cerebro. Además, se tienen relación con un grupo de investigación clínica, del área de Neuroimagen de la Fundación Reina Sofía-Fundación CIEN. Se ha solicitado un proyecto coordinado en la “Convocatoria de ayudas de Proyectos de Investigación Fundamental no orientada del Ministerio de Economía y Competitividad” para continuar investigando y desarrollando técnicas nuevas de adquisición, pre-proceso, análisis y cuantificación de distintas técnicas e imágenes de resonancia magnética que permitan obtener nuevos biomarcadores de 321 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) neuroimagen y que puedan ser empleados en el diagnóstico de enfermedades neurodegenerativas, particularmente Alzheimer, enfermedades neurológicas y enfermedades mentales. Contribución al SNS a través de mejoras en la práctica clínica Esta línea de trabajo permitiría avanzar en la investigación del papel de los astrocitos en la enfermedad de Alzheimer, lo que a largo plazo podría desembocar en la generación de nuevas líneas de actuación en el tratamiento de esta patología. Línea de investigación de Análisis de Datos Biomédicos Antecedentes y justificación En el ámbito de las ciencias de la salud se acumula cada vez una mayor cantidad de datos, clave para nuevos e importantes descubrimientos. Por ejemplo, en biología molecular se espera utilizar la gran cantidad de información que se está tratando de reunir actualmente para comprender mejor la estructura y la función de los genes. En el pasado, métodos tradicionales de biología molecular permitían a los científicos el estudio de unos pocos genes al mismo tiempo en un experimento concreto, mientras que hoy en día, gracias al desarrollo de las técnicas basadas en microarrays, es posible comparar el comportamiento de miles de genes en diversas situaciones. Estas comparaciones pueden ayudar a determinar la función de cada gen y, quizás, determinar qué genes causan ciertas enfermedades. Sin embargo, la presencia de ruido y la gran dimensionalidad de los datos hacen necesario el desarrollo de nuevos tipos de análisis. Data mining, o minería de datos, consiste en descubrir automáticamente información útil en grandes repositorios de datos. Este tipo de técnicas se utilizan, por lo tanto, para analizar grandes bases de datos en busca de nuevos patrones que sean útiles y que, de otro modo, no serían descubiertos. Además, permiten predecir la salida de una observación futura. Las técnicas tradicionales de análisis de datos suelen encontrarse con ciertos problemas a la hora de tratar de superar nuevos retos que ofrecen nuevos conjuntos de datos. Estas técnicas, en general, tienen dificultades a la hora de tratar con el incremento exponencial en el volumen de datos, por lo que nuevas aproximaciones, como la minería de datos, han tenido mayor 322 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) auge. Algunos retos específicos que motivaron el desarrollo de la minería de datos son los siguientes: Escalabilidad Alta dimensionalidad Datos heterogéneos y complejos La propiedad y distribución de los datos Análisis no tradicional Las tareas de data mining se suelen dividir en dos grandes categorías: Tareas predictivas, cuyo objetivo es predecir el valor de un atributo (característica) en particular, basándose en los valores de otros atributos. Tareas descriptivas, cuyo objetivo es obtener patrones que representen las relaciones subyacentes existentes en los datos. Estas tareas tienen especial relevancia en el ámbito biomédico, ya que ayudarían tanto en el diagnóstico y prevención de enfermedades, como en un mejor conocimiento de sus características. A través de tareas predictivas se podría realizar diagnóstico y prevención y mediante tareas descriptivas se podrían obtener, por ejemplo, las características del ADN que podrían predisponer a un paciente a padecer una enfermedad. En resumen, con cada estudio se recogen gran cantidad de variables que necesitan ser analizadas. Este tipo de técnicas han estado en auge durante los últimos años, en especial en su aplicación para tareas de clasificación y predicción. Dentro de este tipo de técnicas se encuentran, en especial, las basadas en la biología. La Computación Evolutiva (CE) es una rama de la Inteligencia Artificial que, inspirándose en los mecanismos de la evolución biológica, intenta resolver problemas de optimización combinatoria. De una manera general, la CE toma como base las ideas de la evolución propuestas por Darwin y Wallace y los descubrimientos realizados por Gregor Mendel en el campo de la genética, y, utilizando el principio de Selección Natural, realiza una evolución simulada de una población de soluciones en la que, mediante la aplicación de distintos operadores genéticos (selección, cruce, mutación), se espera llegar a una solución satisfactoria al problema dentro de la población. Una de las principales técnicas de la CE son los Algoritmos 323 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Genéticos (AA.GG.), con una codificación en forma de cadenas de bits o números reales, que fueron la base para el surgimiento posterior de la Programación Genética (PG), con una codificación más compleja, en forma de árbol, que permite representar estructuras más complejas y resolver problemas más complicados. Por otra parte, el análisis y la clasificación de señales es un tema de investigación que ha atraído mucho trabajo desde su origen, dada la importancia de su aplicación práctica en la práctica totalidad de los entornos, puesto que en ellos se producen eventos temporales que desembocan en la grabación de señales. En especial, el procesado de señales de EEG es un tema que ha tenido mucho impacto desde sus orígenes y, por lo tanto, está muy documentado. Se pueden utilizar, pues, técnicas de computación evolutiva (CE) para el análisis y clasificación de señales, además de para realizar minería de datos biomédicos en busca de patrones para, por ejemplo, establecer posibles nuevos biomarcadores o analizar la relevancia de las distintas variables con respecto al conjunto total. En relación a esto, se realizará una colaboración con el Grupo de Investigación en Gerontología (GIG) para aplicar este tipo de técnicas a dos de sus líneas de investigación a fin de establecer algoritmos diagnósticos que contribuyan a constatar los datos clínicos previamente obtenidos, además de lo mencionado anteriormente. Debe resaltarse, también, el incremento en los últimos años en el desarrollo de modelos QSAR (Quantitive Structure Disease Relationship) y QPDR (Quantitative Protein Disease Relationship), los cuales se utilizan para la predecir propiedades de proteínas y enfermedades respectivamente, analizando diversos tipos de datos biomédicos, como puede ser la estructura primaria de las proteínas. Para obtener este tipo de modelos es común el uso de redes complejas y de métodos de aprendizaje máquina. Finalmente, se está colaborando con el grupo de investigación CHROMEVOL-XENOMAR en la construcción de una nueva base de datos molecular contra la que se pueden realizar consultas a través de una aplicación web basada en BLAST. En el futuro se pretende aplicar técnicas de minería de datos para la extracción de información, con el objetivo de caracterizar el rol de las proteínas asociadas a la cromatina en protostomas. Resultados alcanzados en el Laboratorio RNASA-IMEDIR en colaboración con Centros Sanitarios. 324 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Parte del trabajo desarrollado en el Laboratorio RNASA-IMEDIR en esta línea de investigación se ha llevado a cabo en colaboración con la Fundación Galega de Medicina Xenómica, el Hospital General Universitario Gregorio Marañón y el Laboratorio de Epidemiologia Molecular de Enfermedades Infecciosas (Centro Nacional de Microbiología). Objetivos científicos La naturaleza de los datos biomédicos puede ser muy diversa. En esta línea se analizarán tanto datos genéticos, como señales o incluso biomarcadores. Dependiendo del tipo de datos analizado se aplicarán unas técnicas u otras de las mencionadas anteriormente. El principal objetivo científico de esta línea es extraer nuevo conocimiento a partir de datos biomédicos y, con ello, ayudar a la prevención y diagnóstico de enfermedades y patologías. Para poder realizar este objetivo, es necesario cumplir una serie de objetivos específicos: Realizar un estudio de la bibliografía de las técnicas de análisis de datos aplicadas a los datos biomédicos para poder establecer la necesidad del empleo de otras técnicas distintas a las técnicas convencionales. Evaluación de datos de prueba obtenidos de varios hospitales y centros gallegos por medio de las técnicas más utilizadas en este tipo de estudios, tanto técnicas estadísticas convencionales como de técnicas de inteligencia artificial. Desarrollo de métodos de análisis de datos obtenidos a partir de técnicas de aprendizaje máquina y redes complejas (mediante un preprocesado de los datos para su transformación en índices topológicos) para poder determinar la relevancia de las variables presentes en dichos datos. Validación de los resultados. Hipótesis La hipótesis de partida de esta línea de investigación es que es posible extraer nuevo conocimiento a partir de datos biomédicos que podrán ayudar al clínico automatizando la tarea de analizar las distintas variables que influyen en ellos, para el apoyo en prevención y diagnóstico de enfermedades. Para esto se utilizarán técnicas de aprendizaje máquina, en particular Computación Evolutiva, y redes complejas, debidamente modeladas con el conocimiento de clínicos expertos. 325 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso: o “Red Temática de Investigación Cooperativa en Biomedicina Computacional. COMBIOMED”. Las actuaciones a desarrollar en este proyecto se centrarán en tres puntos: Se probarán técnicas de Inteligencia Artificial sobre datos de carácter biomédico. Se validarán las hipótesis obtenidas tras la aplicación de estas técnicas. Se generará nuevo conocimiento a partir de los resultados obtenidos. o “Complejos de Van der Walls: Evaluación precisa de propiedades de interacción”. Las actuaciones a desarrollar en este proyecto se centrarán en lo siguiente: Se aplicará la teoría de grafos obteniendo redes complejas modelando los complejos de Van der Walls. Se calcularán índices topológicos sobre estos datos, para aplicar posteriormente diversas técnicas que permitan extraer modelos que expliquen los datos. Se generará nuevo conocimiento en relación a las propiedades de interacción entre complejos. Proyectos de investigación solicitados: o “Uso de Técnicas de Computación Evolutiva para la Extracción Automática de Características de Señales Biomédicas para su Clasificación y Análisis”. Las actuaciones a desarrollar en este proyecto se centrarán en los siguientes puntos: Desarrollar un modelo e implementarlo en un sistema que permita aplicar técnicas de CE en la extracción automática de características de las señales de electroencefalogramas (EEG) y electromiografías. 326 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Con respecto a la enfermedad de epilepsia, se espera caracterizar con precisión cuáles son las bandas en frecuencia en las señales de EEG que caracterizan la aparición de crisis epilépticas. Con respecto a la clasificación de movimientos, se espera caracterizar qué canales son los necesarios para realizar una clasificación de los movimientos. Relaciones de investigación básico-clínica-salud pública El estudio de los datos tanto moleculares como clínicos puede aportar grandes beneficios a nivel básico, permitiendo encontrar relaciones biológicas entre, por ejemplo, un gen y una enfermedad, mientras que el análisis de datos clínicos, como por ejemplo el análisis de señales, podría servir de marcador diagnóstico en enfermedades como la epilepsia. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica La aportación a la práctica clínica que pretende alcanzar esta línea de investigación es la de facilitar el análisis de los datos obtenidos. Dado lo genérico de estas técnicas, podrían servir en un futuro como apoyo en la toma de decisiones o en el diagnóstico de enfermedades y patología. Línea de investigación: aplicación de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) en el ámbito de la discapacidad Antecedentes y justificación Se trata de una línea de reciente implantación en el grupo por lo que no se disponer de antecedentes de resultados. Objetivos generales y específicos del grupo de investigación Desarrollo de aplicaciones tecnológicas para facilitar el acceso y uso de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) de las personas con diversidad funcional. Hipótesis de trabajo En esta línea de trabajo se estudia si las tecnologías de la información y las comunicaciones útiles para aumentar el grado de autonomía personal de las personas con diversidad funcional. 327 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Los dispositivos móviles actuales pueden ser utilizados como sistemas de comunicación aumentativa y alternativa. Actuaciones a desarrollar En esta línea se trabaja en dos vertientes: El desarrollo tecnológico y la validación asistencial. Para el desarrollo informático se utilizan las metodologías de ingeniería de software descritas en apartados anteriores. Para la validación de la aplicación de utiliza una metodología mixta con un enfoque cuantitativo y cualitativo. Proyectos de investigación en curso: “In-TIC: Integración de las tecnologías de la información y las comunicaciones en las personas con discapacidad”. Se ha colaborado con el servicio de Terapia Ocupacional del Servicio de Rehabilitación del CHUAC. “Entorno virtual para facilitar el acceso al ordenador y la participación social de las personas con lesión medular alta”. Desarrollado en colaboración con la Unidad de Lesión Medular del CHUAC. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño: “Aplicación de las TIC en la intervención de pacientes del Hospital de día de A Coruña y Ferrol”. Colaboraciones que deberán establecerse con otros grupos de investigación del INIBIC para llevar a cabo el óptimo desarrollo de dichas actividades. Tal y como se está realizando actualmente esta línea de trabajo está muy vinculada con el servicio de Rehabilitación del CHUAN y sus tres Unidades: Atención temprana, Unidad de lesión medular y Rehabilitación física. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública Se trata de una línea de reciente implantación en el grupo por lo que todavía no se han establecido este tipo de relaciones. 328 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Contribución al SNS a través de mejoras en la práctica clínica Los resultados que se está generando en esta línea de trabajo son aplicados directamente en la prestación de los servicios de rehabilitación del sistema público de salud. Línea de investigación en sistemas de información hospitalaria. Registros personales de salud Antecedentes y justificación Se trata ésta de una línea de investigación recientemente abierta dentro del grupo de investigación RNASA-IMEDIR por lo que se están dando los primeros pasos en la obtención de resultados relacionados con ella. A pesar de tratase de una línea de investigación reciente, ya se han obtenido las primeras publicaciones dentro del área: “Improving Personal Health Record systems using ontologies Linking data to get information” publicada dentro de la conferencia internacional WebTech 2012. Objetivos científicos Las actuaciones llevadas a cabo dentro de esta línea de investigación persiguen como principal objetivo la participación activa de los ciudadanos en la gestión de los datos relativos a su propia salud. Se pretende dotar a la línea de investigación del aspecto novedoso que presenta la unión de los Registros Personales de Salud tradicionales con el importantísimo auge de las características de la web 2.0 y las redes sociales. Así puede plantearse como principal objetivo a alcanzar el diseño de un conjunto de herramientas, funcionalidades y servicios que faciliten al usuario la gestión de su historial de salud, la alimentación automática del mismo desde organismos externos (centros hospitalarios, etc.) y la compartición de información y experiencias en un ámbito de red social. Hipótesis La hipótesis de partida de la presente línea de investigación se centra en la idea de que las características inherentes a las redes sociales y la web 2.0 (interoperabilidad de herramientas, entorno colaborativo y cooperativo) pueden dotar de una característica diferenciadora muy interesante a la funcionalidad típica de los Registros Personales de Salud. 329 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Además, se parte de la base de que la gran cantidad de usuarios involucrados en la interacción continua dentro las redes sociales, puede servir de trampolín para la aceptación de una herramienta que tiene entre sus principales propiedades el empleo de las características de las redes sociales. Actuaciones a desarrollar Proyectos de Investigación en Curso “PHR2.0: Registro Personal de Salud en web 2.0.” que cuenta con la participación del grupo RNASA-IMEDIR y los representantes del ámbito empresarial Aldaba Soluciones y Aldaba Servicios. Dentro del citado proyecto se pretende el desarrollo de una herramienta que aporte las ventajas de las redes sociales al ámbito de los Registros Personales de Salud. En esta primera etapa se plantea el objetivo de integrar la información de dos hospitales de la provincia de A Coruña. Una vez alcanzado este hito se considerará la ampliación de la solución planteada en base a considerar la integración de esta herramienta con otras similares. Además, se considerará también la integración de nuevas fuentes de datos, a mayores de las que pueden encontrase en el hospital, como las que el propio paciente pueda contar en su hogar: tensiómetros, termómetros digitales, etc. Relaciones de investigación básico-clínica-salud pública Esta línea de investigación está fuertemente relacionada con la gestión personal de la totalidad de información médica relacionada con un paciente. Por lo tanto, se establecerán lazos estrechos con la práctica totalidad de los servicios de la Salud Pública: Reumatología, Cardiología, etc. pues todos ellos son susceptibles de generar datos relativos a la salud personal. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Bajo esta línea de investigación pretenden acercarse las tecnologías más avanzadas en el contexto en el que éste se desarrolla y que pueden ser de gran utilidad al desarrollo del Sistema Nacional de Salud. Así, la investigación aporta las siguientes novedades tecnológicas: La utilización de interfaces adaptativos y filosofía web 2.0 a la gestión de datos médicos, para lo que cobra especial énfasis la explotación de las ventajas aportadas herramientas como las ontologías. 330 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) La integración de datos médicos utilizando estándares ampliamente utilizados como HL7 y DICOM. El almacenamiento centralizado y estandarizado de la información y las imágenes de los estudios médicos de un paciente y su posible compartición con los expertos clínicos que se considere oportuno. Empleo de mecanismos robustos de seguridad, basados en el empleo de DNI electrónico. La posibilidad de integración con el sistema de información de cualquier centro hospitalario. Línea de investigación en sistemas de información hospitalaria. Integración de datos Antecedentes y justificación En los últimos años la investigación biomédica se ha transformado debido al crecimiento, tanto en escala como en complejidad de los nuevos datos, que refleja el desarrollo tecnológico en las técnicas de alto rendimiento (high-througput) y el abaratamiento de los experimentos utilizando estas técnicas. Esta nueva aproximación de investigación “-ómica” representa una gran oportunidad para el desarrollo de nuevas técnicas de investigación y obtención de nuevo conocimiento, sin embargo, tiene también una lectura negativa. Los datos obtenidos a partir de estas técnicas de alto rendimiento “-ómicas”, entre las que se incluye la genómica, proteómica, metabolómica, etc. permitirán ampliar como nunca antes el conocimiento de los procesos biológicos y su aplicación traslacional en salud. Sin embargo, toda esta gran cantidad de datos generados deben ser correctamente almacenados, organizados e integrados para poder interpretarlos de manera correcta. Estos desafíos tecnológicos no son fáciles de solucionar, y de ellos depende la correcta interpretación de toda esta información. El hecho de no solucionarlos puede conllevar el riesgo de perder importantes descubrimientos potenciales o lo que es peor, llegar a conclusiones erróneas. La gestión y el almacenamiento de los datos biomédicos se ha llevado a cabo hasta ahora de una manera relativamente desorganizada, distribuyéndolos en una gran cantidad de bases de datos con diferentes formatos y diferentes métodos de acceso. Por ejemplo los datos 331 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) moleculares se almacenan en bases de datos externas, los datos de pacientes en historia clínica electrónica, mientras que las imágenes en sistemas de información radiológica. Esta distribución y heterogeneidad conlleva a que el proceso de integración sea aún más complicado. En cuanto a los sistemas de información radiológica, están basados en la utilización del estándar de transporte y almacenamiento de imágenes DICOM. El proceso de integración de datos biomédicos tiene, además de la dificultad dependiente de esta distribución y heterogeneidad, otro problema inherente a los propios datos biomédicos que es su complejidad biológico. Los sistemas de integración normalmente han sido desarrollados para integrar datos que han sido modelados por humanos, mientras que los sistemas de integración de datos biológicos deben modelar sistemas que han surgido del proceso de la evolución, lo que provoca un gran problema a la hora de definir los conceptos que se intentan modelar, ya que los sistemas biológicos tienden a expresar propiedades que no son definibles formalmente y que no son naturalmente descomponibles. Para solucionar el problema de la integración da datos biomédicos se han desarrollado diferentes soluciones durante los últimos 15 años, que pueden resolver adecuadamente alguno de los pasos del proceso de integración, sin embargo no se ha abordado el problema de un modelo genérico de integración de datos biomédicos. Objetivos científicos Constituye el principal objetivo de esta línea de investigación el desarrollo de sistemas de información que permitan la integración de diversos tipos de datos biomédicos, desde imágenes con la historia clínica, hasta distintos tipos de datos moleculares o poblacionales. Para alcanzar este objetivo general, se están abordando los siguientes objetivos específicos: 1. Desarrollo de sistemas de información que permitan la integración de datos biomédicos. 2. Desarrollo de nuevas metodologías que faciliten la integración de datos. 3. Desarrollo de nuevos sistemas basados en estándares de intercambio de información médica, como DICOM. 332 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Hipótesis La hipótesis de partida de esta línea de investigación es que la utilización de sistemas de información que integren diversos tipos de datos biomédicos (moleculares, tejidos, órganos, imágenes, paciente, epidemiológicos, etc.) permite una mayor conocimiento del problema y mejora la práctica clínica y la investigación básica. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso: o “Red Temática de Investigación Cooperativa COMBIOMED”. Las actuaciones a desarrollar en este proyecto se centrarán en dos puntos: Desarrollo de sistemas de información que sirvan de punto de atención al paciente, que permitan que el clínico cuente con la mayor información posible para realizar el diagnóstico o pronóstico. Desarrollo de sistemas de integración que permitan relacionar el genotipo de una población con un determinado fenotipo. Relaciones de investigación básico-clínica-salud pública Los avances en los sistemas de gestión de información biomédica son aplicables tanto en la práctica clínica como en la investigación básica. Ejemplos de estas aplicaciones son los sistemas de información que permiten relacional genotipo/fenotipo en investigación básica o los sistemas de información radiológicos en la práctica clínica. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Cualquier desarrollo que favorezca los sistemas de información en salud, ya sea en sistemas de imagen DICOM, sistemas de gestión de historia clínica o sistemas de información en general, constituye una mejora en el sistema de salud pública, ya que permite mejorar la gestión y análisis de la información, a nivel tanto clínico como en investigación básica. 333 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 5. Evaluación Criterio Financiación Indicador Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 2-3 2-3 2-3 2-3 2-3 2. Total financiación captada 300000 300000 300000 300000 300000 1. Nº artículos publicados 10 10 10 10 10 2. Factor de impacto medio 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 3. Factor de Impacto acumulado 25 25 25 25 25 Formación 1. Nº de tesis defendidas 2-3 2-3 2-3 2-3 2-3 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 2 2 2 2 2 2. % patentes concedidas / solicitadas 50% 50% 50% 50% 50% 3. Contratos con empresas 5 5 5 5 5 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 Producción 6. Plan de difusión 1. Difusión de la ciencia entre la comunidad científica El grupo seguirá participando en los congresos y reuniones más significativas de cada uno de los ámbitos de trabajo, tal y como se hace actualmente, con una media de veinte congresos anuales. También se seguirá participando y organizando diversas actividades de difusión como son las jornadas de investigación que se celebran desde el año 2006. Se trata de unas jornadas abiertas en las que los miembros del grupo exponen los últimos avances logrados en sus respectivos campos de investigación. Además, las jornadas cuentan cada año con la participación invitada de diversos grupos internacionales que desarrollan su trabajo en áreas afines al grupo, poniéndose de esta manera las bases para posibles futuras colaboraciones. Aprovechando la dirección por parte del profesor Alejandro Pazos de la red Ibero-NBIC (perteneciente al programa CYTED), seguirán organizándose y participando en las reuniones internacionales entre diversos grupos investigadores. 334 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 2. Difusión de la ciencia en la práctica clínica El grupo es uno de los nodos de la red temática de investigación cooperativa sanitaria (RETICS) COMBIOMED (2007-2011) donde participan los principales grupos nacionales de informática biomédica y que está gestionada por el Instituto de Salud Carlos III. Se pretende de esta manera seguir colaborando con estos importantes grupos. La coordinación de la Red Gallega de Investigación en Cáncer Colorrectal permite realizar una fuerte colaboración con el sector productivo que en este caso está formado por los siete principales hospitales de la red SERGAS y los cuatro principales hospitales privados de Galicia. 3. Difusión de la ciencia entre la sociedad Los miembros del grupo son requeridos en numerosas ocasiones por diferentes medios de comunicación (TV, radio, prensa) para participar de entrevistas o noticias relacionadas con la actividad investigadora del grupo y los productos por ella generados. 4. Difusión de la ciencia en el mundo económico Las patentes y registros de software también son un objetivo permanente para el grupo. Se llevan realizado veinte de estas actuaciones, estando actualmente tres en explotación. Se tramitó una patente en USA que permitirá dar a conocer los resultados del grupo en la línea de informática médica en ese mercado. 5.3. Grupo de Visión Artificial y Reconocimiento de Patrones, VARPA 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa El Grupo de Investigación VARPA (Visión Artificial y Reconocimiento de Patrones) nace en el seno de la Facultad de Informática de la Universidad de A Coruña en el año 1997, estableciendo como línea de investigación general el “Tratamiento Automático de Imágenes”. Es a partir del año 2001 cuando se establece como una de sus líneas de investigación principal el análisis de imagen médica, y más concretamente el tratamiento de imágenes en el campo oftalmológico y de la telemedicina. En este comienzo, se establecen colaboraciones con especialistas clínicos en el campo de la oftalmología, D. Francisco González, D. Francisco Gómez-Ulla y se aborda el análisis de 335 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) secuencias en SLO. Fruto de dicho trabajo se realiza la defensa de la tesis “Cálculo de variables hemodinámicas a partir del alineamiento de secuencias de imágenes de SLO”. A partir de este momento, el grupo fue centrando su línea de investigación en tratamiento automático de imágenes de retina. Se establecen colaboraciones con diferentes instituciones, tanto públicas como privadas, que permiten mantener operativa dicha línea de trabajo y, por otra parte, disponer de la capacidad para una evaluación clínica sobre las metodologías desarrolladas. Así, se crean lazos colaborativos entre el Instituto Tecnológico Oftalmológico (ITO), profesionales clínicos asociados a la UDC y al CHUS. Estas colaboraciones han permitido que el grupo se centrase en el diseño de metodologías, herramientas computacionales y sistemas orientados hacia la telemedicina en el campo del tratamiento de imágenes digitales de fondo de ojo, tanto angiografías como retinografías. Los trabajos realizados se plasman en proyectos competitivos, tales como "Sistema Automático para la detección y seguimiento de vasos y medición de la velocidad arterial y venosa en angiografías retinianas", concedido por el MEC, y proyectos orientados hacia la transferencia tecnológica, como "Detección automática y diagnóstico de las lesiones asociadas a retinopatía diabética en imágenes de alta definición. Prevención de la ceguera" y "Prevención e Screening para a DMAE". En esta línea dos nuevas tesis son defendidas: "Detección automática del árbol vascular retinal en imágenes de fondo de ojo" y "Automatic Pixel-Parallel Extraction of the Retinal Vascular Tree: Algorithm Design, On Chip Implementation and Applications". Siguiendo en esta línea de trabajo y como consecuencia de los logros obtenidos, el grupo VARPA se centra en una nueva temática orientada a la caracterización de Hipertensos mediante análisis de la microcirculación asociada al árbol arterio-venoso sobre imágenes de fondo de ojo. Para esta nueva temática se establecen colaboraciones entre clínicos del IDICHUS y el Instituto de Investigación Biomédica de Girona. Dichas colaboraciones permiten obtener proyectos competitivos, tales como "Sistema Distribuido para Medida del Calibre Retiniano (SIDMECAR)" concedido por el MEC o "Estudio de la microcirculación retiniana y su valor pronóstico en el hipertenso mediante un sistema distribuido de procesado de imágenes de retina", concedido por el Instituto de Salud Carlos III, y por otra parte convenios de transferencia tecnológica como: "Convenio UDC - FEUGA - Boehringer Ingelheim España, S.A. para a realización do proxecto 'Calculo del Indice Arterio-venoso. Proyecto Postel" 336 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) "Convenio UDC - FEUGA - Institut d'Investigació Biomédica de Girona para a realización do proxecto 'Adecuación de Software que se Utilizará para el Cálculo del Indice Arterio-Venoso'" "Convenio CITIC-IDICHUS. Sistema computacional automático para o estudo da microcirculación retiniana do hipertenso" "Convenio CITIC-IDICHUS: Desarrollo de un sistema experto de detección automática del área macular" "Convenio CITIC-IDICHUS: Colaboración relativa a la cesión de Software desarrollado para la detección automática del área macular en imágenes de fondo de ojo" En ese tiempo y a la par de esta línea de trabajo, se trabajó en la idea de utilizar el árbol vascular obtenido a partir de imágenes de fondo de ojo como patrón biométrico. Dicho trabajo ha supuesto la obtención de un proyecto de investigación titulado "BIOPAR: Sistema Biométrico basado en Patrón de Retina. Desenvolvemento e Deseño Algorítmico" y la defensa de una tesis doctoral, "Automatic system for personal authentication using the retinal vessel tree as biometric pattern". En los últimos años se establecieron tres líneas de trabajo en el campo de análisis de imagen médica, en los que se está trabajando actualmente. Las tres líneas se enmarcan en el análisis de imágenes de ojo, una en el análisis superficial ambientada en el campo óptico y otras dos como continuación en el análisis de imágenes de retinografía, pero ahora buscando correlaciones con otras disciplinas y buscando sistemas para su integración en sistemas de información sanitarios. La primera de las líneas se centra en la clasificación automática del patrón interferencial de la capa lipídica. Para ello se estableció una colaboración con especialistas clínicos optometristas, asociados a la escuela de óptica de la Universidad de Santiago de Compostela. En la actualidad se dispone de un proyecto competitivo coordinado denominado "Aplicación telemática para la clasificación semiautomática del patrón interferencial de la capa lipídica superficial de la película lagrimal", concedido por el Instituto de Salud Carlos III. Asociado a la segunda línea de trabajo, se está trabajando en establecer correlaciones de la microcirculación retiniana con la microcirculación cerebral y la macrocirculación cerebrovascular. Todo ello gracias a dos proyectos competitivos: "Relación entre Microcirculación Retiniana e Microcirculación Cerebral", financiado por la Xunta de Galicia en su modalidad de 337 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) proyectos de investigación sectorial en el ámbito de Ciencias de la Salud, y "Análisis automático de Imágenes de retina y carótida: correlación entre microcirculación retiniana y macrocirculación cerebro-vascular", concedido por el MICIIN. Para la tercera de las líneas, se estableció colaboración con personal clínico de la sección de oftalmología del Complexo Hospitalario Universitario A Coruña y los servicios informáticos de dicho hospital. La idea consiste en buscar una metodología que nos permita establecer procedimientos de análisis automático de imágenes, para el uso clínico diario, evidentemente tratando de integrarlos en los propios sistemas informáticos de los que dispone el Centro Sanitario. Este trabajo, está soportado por un proyecto competitivo concedido por la Xunta de Galicia en su modalidad de proyectos de investigación sectorial en el ámbito de las TIC, el cual se titula "Integracion dun Procedemento para o Calculo e Seguemento Temporal Automático de Variables Prognóstico en Retinografías nos SS. II. Sanitarios". Evidentemente, todas estas líneas han tenido como fruto no sólo la obtención de proyectos financiados en convocatoria pública, sino que han permitido al grupo VARPA establecer colaboraciones con personal clínico de diferentes Hospitales del Sistema Sanitario español que permiten la continuación de sus investigaciones. Además se han establecido diversos convenios de transferencia tecnológica con empresas o instituciones que en cierta manera avalan los resultados obtenidos en cada una de las líneas de investigación. En el campo académico, se han publicado artículos en revistas de impacto, tanto en el campo clínico como en el campo informático. Por último, el trabajo en estas líneas de investigación ha permitido establecer colaboraciones con grupos internacionales, permitiendo integrar a dichos especialistas en nuestros equipos a la hora de solicitar y realizar proyectos. 2. Objetivos científicos La línea principal de trabajo del Grupo de Investigación VARPA ha sido y es el desarrollo de aplicaciones y metodologías informáticas que permitan el tratamiento automático de imágenes centrándose principalmente en el campo médico, con orientaciones clínicas y pensando siempre en su integración en la práctica diaria. Ahora bien, a la hora de abordar un problema se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones: Debe de existir una labor de investigación de las diferentes problemáticas planteadas. Dicha investigación se debe centrar tanto en metodologías informáticas de desarrollo 338 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) de procedimientos que permitan el tratamiento automático de datos (imágenes, variables, etc.) como en que dichas metodologías permitan o posibiliten investigaciones en el ámbito clínico, evidentemente dirigidas por especialistas clínicos. Por lo tanto, debe de existir una cooperación entre agentes clínicos con especialistas en el campo de la informática. Por otro lado, las metodologías desarrolladas sólo tienen utilidad si se pueden aplicar a software que pueda ser utilizado por los especialistas clínicos en sus diferentes ámbitos. En este sentido, otra de las tareas en las que se centra el trabajo del Grupo es en el desarrollo de aplicaciones informáticas que permitan a los especialistas clínicos el uso de las metodologías desarrolladas tanto en sus investigaciones como en su trabajo diario. Así, bajo este planteamiento, uno de los objetivos principales sería el de establecer sinergias entre facultativos clínicos e investigadores del Grupo VARPA, que permitan la definición de problemáticas, el planteamiento de nuevas líneas de investigación o el diseño de aplicaciones, todo ello bajo una orientación tanto de investigación como de búsqueda de mejoras en procedimientos ya establecidos en el uso del día a día. En lo que se refiere a Objetivos más específicos, dada la trayectoria investigadora del Grupo VARPA, estos serían: 1. Establecer una línea de investigación consolidada con el Servicio de Oftalmología. Basándose en la experiencia del Grupo VARPA, se deberían poder plantear nuevos retos en la extracción automática de variables pronóstico sobre imágenes convencionales de tipo retinografías o angiografías que sirviesen de apoyo al diagnóstico. Por otro lado, dichas metodologías deberían también permitir realizar investigaciones clínicas relacionadas con correlaciones de dichas variables con otras calculadas analíticamente u otro tipo de patologías. En la actualidad, están saliendo al mercado nuevos aparatos médicos que permiten obtener diferentes tipos de imágenes, las cuales aportan información totalmente diferente a las actuales. Un ejemplo de ello son las imágenes OCT. Bajo esta hipótesis, el Grupo tendría también como objetivo el empezar a desarrollar procedimientos automáticos que permitan el tratamiento digital de dichas imágenes, tanto para mejorar su calidad como para la extracción de datos relevantes para el apoyo al 339 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) diagnóstico. La idea, por tanto, sería la de establecer una nueva línea de investigación coordinada entre el Servicio de Oftalmología y el Grupo VARPA centrada en el tratamiento de dichas imágenes y orientada hacia problemáticas de deberían de definir los especialistas clínicos. Esta nueva línea es la que debería poderse desarrollar y consolidar en los próximos años. 2. Integración de metodologías en los sistemas informáticos de los Servicios Sanitarios. El planteamiento, diseño e implementación de metodologías que permitan el tratamiento automático de imágenes orientadas a dar apoyo a los especialistas clínicos sólo tiene validez si dichas aplicaciones pueden ser utilizadas por dichos especialistas en sus lugares de trabajo. Ya que el CHUAC dispone de un sistema informático que permite a sus usuarios acceder a historiales de pacientes, análisis de variables, etc., sería importante para el Grupo VARPA establecer una línea de colaboración con los servicios informáticos del hospital con el objeto de que los desarrollos metodológicos y de investigación que se lleven a cabo y que sean clínicamente validados puedan ser implementados e integrados en los propios servicios del Hospital con objeto de que los profesionales puedan disponer de ellos en su trabajo diario. 3. Colaboraciones con otras disciplinas y especialidades clínicas: En los últimos años, y asociado al trabajo de investigación llevado a cabo en el seno del Grupo VARPA, hemos observado que existen correlaciones entre las problemáticas abordadas y centradas en el campo oftalmológico con otras que estudian y tratan otros servicios. Así, serían también objetivos específicos establecer colaboraciones con otros servicios hospitalarios donde la imagen médica tiene relevancia y su tratamiento computacional pueda también servir de apoyo al diagnóstico. Más concretamente, sería interesante establecer líneas de trabajo con: Servicio de Hipertensión: El análisis de la microcirculación a partir de imágenes de retina sirve de base para la caracterización de patologías en pacientes hipertensos. Se puede tratar de establecer correlaciones entre microcirculación y macrocirculación (imágenes de retina e imágenes de carótida). Servicio de Neurología: Los análisis sobre la microcirculación calculados sobre el árbol vascular del fondo de ojo pueden tener correlación con pacientes de Alzheimer. Un estudio clínico sobre la evolución de dichos pacientes y su microcirculación podría ser 340 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) importantísimo para el tratamiento de este tipo de pacientes. Así, en este campo lo ideal sería montar diferentes estudios, definición de cohortes apropiadas para la evaluación de dicha hipótesis. Servicio de Anatomía Patológica: En el último año, el Grupo de Investigación VARPA ha establecido un cierto contacto con este servicio, para analizar posibles colaboraciones en temas de investigación. Hemos procesado diferentes imágenes para el conteo o caracterización de células o marcadores sobre imágenes de microscopio utilizadas en dicho servicio. Sería bueno poder llegar a establecer una línea de investigación estable en dicho campo. Especialistas Ópticos-Optometristas: El Grupo VARPA, en los últimos dos años, ha empezado a trabajar en imágenes de ojo pero no asociadas al campo oftalmológico, sino al óptico. El trabajo se centra principalmente en el estudio y la caracterización de la patología de Ojo Seco. Para ello se analizan diferentes tipos de imágenes buscando, por una lado, la clasificación automática del patrón interferencial de la capa lipídica superficial de la película lagrimal y, por otro, el tiempo de ruptura de la película lagrimal. En este sentido, aunque ya tenemos colaboraciones con especialistas en otras localizaciones, sería importante establecer y consolidad dicha línea con equipos del CHUAC. 3. Hipótesis de trabajo El trabajo del grupo de investigación se basa en la extracción de conocimiento a partir del procesado de imágenes de forma automática, objetiva y repetible. A continuación se enumeran las hipótesis en las que se basa cada una de las líneas de investigación actuales. Consolidación Línea Sección Oftalmología La retina es ventana hacia la vasculatura sistémica. Los vasos de la retina están expuestos a las mismas enfermedades y factores de riesgo que el resto de la microvasculatura, por lo que son un reflejo de las alteraciones que se están produciendo en el árbol vascular de forma global. Las alteraciones en la vascularización retiniana pueden reflejar el grado de daño microvascular debido a la hipertensión arterial, la diabetes, la arterioesclerosis, las cuales, a su vez, pueden influenciar el tipo y la severidad de las complicaciones cerebrovasculares y cardiovasculares. 341 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) El calibre del árbol vascular retiniano ha sido valorado cuantitativamente desde hace tiempo en diversas publicaciones, como un intento de mejorar la imprecisión de anteriores descripciones sobre las primeras alteraciones oftalmoscópicas que se producen secundariamente a patologías como la HTA o la arterioesclerosis. El estrechamiento arteriolar se ha considerado desde hace tiempo como el signo más precoz de la hipertensión arterial, aunque también puede aparecer en la arterioesclerosis. Este es el motivo que impulsa la búsqueda de un método que permita realizar una medida del calibre vascular que deje a un lado la subjetividad de una simple descripción oftalmoscópicas. Otro tipo de alteraciones como los microaneurismas, su seguimiento en el tiempo (tanto evolución como aparición, desaparición y las regiones en las que esto sucede mayoritariamente) así como la aparición de nuevos vasos (neovascularización) suponen una fuente de información importante como valor pronóstico de ciertas patologías, entre ellas la diabetes. Debido a la necesidad de métodos fiables no sometidos a la subjetividad para el cálculo de todas estas variables, en esta línea de investigación se plantea el desarrollo de las metodologías adecuadas que permitan, a partir de imágenes digitales de carótida y retina, detectar todas las estructuras necesarias y analizarlas de manera que se puedan obtener todos los parámetros que lleven al establecimiento de una correlación fiable entre ellos. En concreto, se plantea la necesidad del cálculo del índice arterio-venoso, definido en base al ratio de los calibres de las arterias y las venas en la retina. Así mismo, se plantea la detección y seguimiento de estructuras tales como microaneurismas (en nuestro caso, los llamados puntos rojos) así como de nuevos vasos que puedan aparecer en la estructura vascular retiniana. Las técnicas desarrolladas están enfocadas al cálculo del índice arterio-venoso en imágenes de retina. Se desarrolló una técnica para la detección y medición automática del calibre vascular en imágenes de retina basado en los modelos deformables llamados Snakes. Estas técnicas están validadas mediante estudios clínicos en diversos centros hospitalarios. Sin embargo, para el cálculo totalmente automático del índice arterio-venoso, es necesaria la caracterización de los vasos detectados en arteria y vena así como la selección automática de qué vasos utilizar para el cálculo del índice. Respecto al primer problema, existen ya aproximaciones computacionales que están ofreciendo resultados en torno al 90% de precisión en la clasificación de arteria-vena. 342 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Respecto al problema de la selección de vasos, no se ha desarrollado todavía una metodología automática que permita realizar este proceso, si bien existen ciertas pautas clínicas que indican al experto oftalmólogo como realizar dicha tarea. En base al conocimiento previo establecido, se plantea el objetivo de alcanzar la completa automatización del cálculo del índice arteria-vena mediante la selección automática de vasos y su posterior validación completa utilizando imágenes de distintos pacientes. En lo que concierne al procesado de microaneurismas (puntos rojos), existen técnicas en la literatura (algunas de ellas desarrolladas en el seno del grupo) que permiten la detección automática de dichas estructuras. Sin embargo, no está resuelto el problema del seguimiento y evolución de estas estructuras a lo largo del tiempo en secuencias de imágenes de un paciente. Es necesario, por tanto, realizar un análisis automático de estas secuencias capaz de detectar nuevas apariciones y desapariciones de los puntos rojos. Las imágenes de un mismo paciente adquiridas en diferentes instantes de tiempo, debido a movimientos en el ojo y otros factores externos, necesitarán un alineamiento o registro previo antes de poder computar la evolución de los puntos rojos. En el grupo se han desarrollado técnicas de registro de imágenes de retina tanto para el estudio de SLO como para la identificación biométrica de individuos. En base a estas técnicas de alineamiento y las de detección de microaneurismas es razonable el plantearse un seguimiento de los mismos, combinando las técnicas y adaptando las metodologías a la problemática concreta. Utilizando una filosofía similar, se puede abordar el problema de la neovascularización, donde nuevos vasos sanguíneos aparecen en el árbol arterio-venoso de la retina en nuevas adquisiciones del paciente. Para este fin, el modelo computacional a desarrollar se basará en técnicas previas desarrolladas para la segmentación del mencionado árbol arterio-venoso. Colaboración con línea de Hipertensión Las enfermedades cardio- y cerebro-vasculares son factores de riesgo establecidos para demencia y deterioro cognitivo. El grosor íntima medio (GIM) carotideo es una medida de lesión de la macrovasculatura subclínica y se postula que está íntimamente asociado con el detrimento de las funciones cerebrales cognitivas. Los motivos que explican dichas asociación pueden ser la baja perfusión cerebral, la disfunción metabólica intercurrente así como el estado proinflamatorio, la carga genética, los factores ambientales y desde luego los factores de riesgo cardiovasculares, en particular la hipertensión arterial (HTA); pero pocos han sido los 343 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) estudios que han evaluado la relación entre GIM y el intercurrente y prospectivo detrimento de las funciones cerebrales cognitivas. La lesión cerebral es un aspecto muy relevante en el campo de los factores de riesgo cardiovascular y fundamentalmente de la HTA. De hecho, un próximo ensayo a gran escala en Estados Unidos (SPRINT), pretende valorar si la reducción de la presión arterial sistólica a niveles incluso por debajo de las recomendaciones actuales puede reducir el riesgo de declive cognitivo. Por tanto podemos destacar el relevante papel de la enfermedad vascular como factor de riesgo y etiopatogénico en el desarrollo de deterioro cognitivo. Actualmente, la fisiopatología del vaso en el paciente hipertenso se puede estudiar a través de métodos no invasivos, que son más útiles desde el punto de vista poblacional, como la ultasonografía de las carótidas, que permite detectar las placas de ateroma y además medir el grosor de la íntima-media (ver Figura 1). El grosor íntima-media es una expresión del remodelado vascular, que se produce por un efecto físico resumido en la ley de Laplace, según el cual, para reducir la tensión puntual sobre la pared se produce una reordenación en capas de la fibra muscular lisa, de tal manera que no hay un incremento del número de células. Esto constituye el remodelado eutrófico, que es lo que ocurre en la hipertensión arterial. El cociente media/luz es una expresión del remodelado; cuanto mayor es este cociente, mayor es el remodelado vascular. Esto se traduce en el pronóstico, porque, tal como lo demostró O’Learly en el clásico estudio publicado en el año 1999, los pacientes con menor grosor íntima-media tienen mayor tasa de supervivencia que los otros grupos, y los del quintil superior tienen un riesgo 4 veces mayor de presentar infarto o ictus. Sobre esta base, las guías de hipertensión publicadas por la Sociedad Europea de 344 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Hipertensión recomiendan determinar el riesgo de los pacientes mediante la ultrasonografía carotidea, estableciendo como factor de lesión de órgano blanco el tener un grosor íntimamedia superior a 0,9 mm, lo que aumenta el riesgo en la estratificación cardiovascular. Por otro lado, las lesiones en la microcirculación cerebral que se manifiestan en las pruebas de imagen como leucoaraiosis e infartos lacunares podrían estar en relación con lesiones incipientes en la microcirculación retiniana. Desde hace muchos años sabemos que la lesión en el fondo de ojo del hipertenso discurre paralela a la alteración vascular cerebral, al menos en estadios avanzados. La retina es ventana hacia la vasculatura sistémica, los vasos de la retina están expuestos a las mismas enfermedades y factores de riesgo que el resto de la microvasculatura; por lo que son un reflejo de las alteraciones que se están produciendo en el árbol vascular de forma global. La microcirculación retiniana parece estar relacionada con la microcirculación coronaria y renal. Pero cabe destacar sobre todo que la microcirculación retiniana comparte características embriológicas, anatómicas y fisiológicas con la microcirculación cerebral y por ello es importante el cuantificar daños precoces en la retina por su fácil acceso y valorar sus implicaciones pronóstico más allá de la lesión del fondo de ojo sino como indicador de lesión en la microvasculatura cerebral y el deterioro cognitivo. Colaboración con línea de Neurología La Enfermedad de Alzheimer (EA) es la forma más frecuente de demencia en los países desarrollados. Es una enfermedad neurodegenerativa primaria que cursa con una alteración persistente, progresiva e irreversible de varias funciones mentales superiores. Entre el 90 y el 95% de los casos se presentan en edades avanzadas, con unas manifestaciones clínicas diferentes a los casos que aparecen en edades más tempranas. Esta enfermedad no debería ser considerada como una única entidad nosológica. Los resultados de diferentes estudios preconizan un nexo de unión entre la EA, los factores de riesgo vascular (FRV), y la aterosclerosis en los pacientes de mayor edad. Algunos investigadores sugieren que la EA se relaciona con la aterosclerosis de los vasos extracraneales o intracraneales, sobre la base de una hipo-perfusión cerebral, o debido a la presencia de pequeños infartos cerebrales. Otra posible explicación es que se trata de dos procesos diferentes que convergen en esta época de la vida. La EA es la causa más común de demencia en los ancianos, constituye el 55% del total de los casos, la demencia mixta, con una prevalencia entre el 20 y el 40% en estudios neuropatológicos, es la segunda causa más frecuente de demencia. Los resultados de 345 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) diferentes estudios sugieren la posible relación entre la patología vascular y la EA, en la que estarían implicadas varias patologías, entre ellas la hipertensión arterial (HTA), la diabetes mellitas (DM), la hipercolesterolemia, el tabaquismo y la fibrilación auricular. La HTA afecta a las arterias penetrantes profundas y a las arteriolas que irrigan los ganglios basales, la sustancia blanca hemisférica y el tronco del encéfalo. Estos vasos presentan esclerosis arteriolar y ocasionalmente pueden ocluirse originando infartos cerebrales de pequeño tamaño, cavitados, en forma de pequeñas lagunas (infartos lacunares). El 25% de los ictus isquémicos son de tipo lacunar. El ictus es una enfermedad heterogénea con múltiples etiologías. Algunas formas de ictus, tales como las lesiones de sustancia blanca cerebral (LSB) y los infartos lacunares se producen por la lesión de pequeño vaso cerebral (LPV). El estrechamiento de la luz de pequeño vaso cerebral, y el fallo de la autoregulación, provoca una isquemia de la sustancia blanca cerebral y de la sustancia gris subcortical. Se considera que la HTA es el principal factor de riesgo para la aparición de estas lesiones, aunque otros FRV podrían también estar implicados. Además la demencia vascular y la EA comparten algunas características patológicas. Las lesiones en la microcirculación cerebral presentes en las pruebas de neuroimagen, en forma de lesiones de sustancia blanca, micro-hemorragias cerebrales e infartos lacunares, podrían estar relacionadas con lesiones incipientes en la microcirculación retiniana. La lesión en el fondo de ojo del paciente hipertenso discurre paralela a la alteración vascular cerebral, al menos en estadios avanzados. De ahí la importancia de visualizar las lesiones precoces en la retina, por su fácil acceso, y valorar si puede considerarse un indicador de lesión de la microvasculatura cerebral. Los vasos de la retina comparten las mismas características anatómicas, fisiológicas y embriológicas que los vasos cerebrales. La retina es una extensión del diencéfalo, y posee una barrera hemato-retiniana similar a la barrera hemato-encefálica. Hay una gran actividad metabólica en la retina y en el cerebro, a través de redes vasculares especializadas, y ambos órganos comparten un patrón de vascularización similar durante el desarrollo, con procesos de autorregulación similares. Las alteraciones observadas en los vasos retinianos probablemente reflejan cambios similares en la microvasculatura cerebral. Una de las características de los vasos de la retina es que se pueden visualizar ‘in vivo’, mediante una retinografía, sin necesidad de utilizar técnicas invasivas. De este modo el estudio de las lesiones vasculares en 346 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) la retina puede proporcionar pistas para comprender la fisiopatología de la enfermedad de pequeño vaso cerebral. La valoración de la microcirculación cerebral es importante para determinar el riesgo de presentar lesiones de pequeño vaso cerebral. Actualmente disponemos de diferentes pruebas para observar las lesiones vasculares cerebrales: eco-dopler transcraneal, la tomografía por emisión de positrones (PET), la tomografía asistida por ordenador por emisión de un solo fotón (SPECT), la espectroscopia por resonancia magnética (MRS) y la imagen por resonancia magnética funcional (fMRI); son técnicas útiles proporcionan mucha información, pero son caras y no están disponibles en la mayoría de los centros. Debido a la similitud entre la microcirculación de la retina y el cerebro, podemos utilizar la microvasculatura retiniana como referencia para valorar el estado de la microcirculación cerebral. Diferentes estudios muestran que las lesiones vasculares en la retina se asocian con la enfermedad de pequeño vaso cerebral, tales como las lesiones de sustancia blanca, los infartos lacunares y las microhemorragias. Estudios de base poblacional sugieren que la presencia de alteraciones en la microcirculación retiniana se asocia con una disminución en la realización de ciertas pruebas cognitivas, tales como la velocidad de procedimiento y la función ejecutiva. Las alteraciones de la microcirculación retiniana están asociadas con el ictus y la amplitud de los vasos de la retina predice el riesgo de futuros episodios de ictus y pueden estar asociados con la presencia de ictus previos; las muescas arteriovenosas y el estrechamiento focal arteriolar están asociados con la presencia de infartos cerebrales en la RM. La morfología de la microcirculación de la retina difiere entre los subtipos de ictus lacunar e isquémico cortical. El aumento del diámetro de la vena de la retina y la disminución de la RAV se asocian más con los ictus lacunares que con los ictus corticales. La amplitud de las venas es mayor y la relación arteria vena (RAV) es menor en los pacientes con infartos lacunares comparado con los pacientes que presentan ictus corticales. Consolidación línea Óptico-Optometrista La película lagrimal (PL) se describe como una estructura tri-laminar, con distintos niveles de complejidad, compuesta por una capa lipídica superficial, una capa acuosa intermedia y una capa mucínica subyacente. Cada una de estas capas tiene una función específica en la formación y estabilidad de la PL. 347 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Para obtener una película lagrimal estable, es muy importante que cada capa presente la calidad y cantidad adecuadas, así como que exista una buena interacción entre ellas, ya que la PL juega un papel esencial en el mantenimiento de la estructura y función de la superficie ocular (conjuntiva bulbar, tarsal y córnea) para garantizar un adecuado confort ocular y visual. La PL aporta a la superficie ocular anterior nutrientes, hidratación, protección antimicrobiana y eliminación de detritus, así como el mantenimiento de la visión nítida proporcionando a la córnea rugosa una superficie ópticamente lisa. Disponer de una PL estable cobra especial importancia para los usuarios de lentes de contacto (LC), especialmente, si se tiene en cuenta que hasta 50% de los mismos presentan síntomas de sequedad ocular, siendo éste el motivo por el cual muchos de dichos usuarios cesan en su utilización o las utilizan de manera discontinua. El síndrome de ojo seco es una afección ocular que en los últimos años ha aumentado su prevalencia hasta afectar a un 10-15% de la población. Si se consideran exclusivamente los usuarios de LC, la prevalencia asciende aproximadamente hasta el 18-30%. En Estados Unidos, por ejemplo, uno de cada cinco individuos padece ojo seco y entre siete y diez millones requieren actualmente el uso de lágrimas artificiales para tratar sus síntomas. En los últimos años, se ha producido un aumento de la prevalencia de ojo seco lo cual puede ser debido a diversos factores que desestabilizan la PL: ambientes nocivos (polución, humos, etc.), aumento de tareas visuales que disminuyen la tasa de parpadeo (sobre todo cuando se realizan con el ordenador) y el mayor uso de antihistamínicos, antihipertensivos, etc. Además, con la edad, tanto la producción como la estabilidad de la PL disminuyen, siendo éste otro factor que contribuye a la sintomatología de ojo seco. El diagnóstico del ojo seco es sumamente difícil debido a una etiología multifactorial y a que los test clínicos presentan una variabilidad muy importante. Con la idea de sistematizar el análisis, el “National Eye Institute/Industry Workshop on Clinical Trials” desarrolló una clasificación práctica del ojo seco en el que básicamente se diferenciaba el ojo seco por déficit en producción de lágrima y el ojo seco evaporativo. Mientras que el primer tipo está asociado principalmente al síndrome de Sjögren o a enfermedades del tejido conectivo, el segundo tipo está presente en individuos cuya secreción lagrimal es normal pero en los que existe una causa que acelera la evaporación de la lágrima (fundamentalmente disfunciones de la capa lipídica junto con el uso de LC). Existen varios test clínicos que tratan de evaluar la estabilidad de la PL, aunque ninguno puede considerarse como una prueba de referencia para diferenciar el ojo 348 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) normal del ojo seco. Por este motivo, lo clínicos recomiendan realizar una batería de varias pruebas antes de emitir el diagnóstico. Las principales pruebas de la estabilidad de la PL se basan en contar el tiempo que la lágrima se mantiene estable entre parpadeos, aunque presentan una variabilidad considerable. La única prueba clínica que determina, con una cierta estabilidad, la estructura de la PL, es la valoración del patrón interferencial de la capa lipídica superficial que consiste en categorizar el grosor y la regularidad de esta capa lagrimal mediante la observación del aspecto y color del patrón interferencial con las capas subyacentes. Esta prueba ofrece una observación de primera mano del estado de la PL basada en la morfología de la capa lipídica superficial. La caracterización de esta capa es sumamente importante ya que se encarga de retardar la evaporación de la capa acuosa subyacente, de prevenir la contaminación de los lípidos de la piel y además sirve de barrera para evitar que la lágrima se derrame por el párpado inferior. De hecho, la disfunción de la capa lipídica superficial es la principal causa del ojo seco evaporativo, según un estudio realizado por el Center for Eye research de la Universidad tecnológica de Queensland en Australia [60] en el cual se encontró que el ojo seco por déficit de la capa lipídica superficial presentaba la mayor prevalencia seguida del ojo seco derivado de toxicidad y alergia, incongruencia párpadocórnea y las deficiencias de la capa acuosa asociadas a enfermedades autoinmunes. El espesor de la capa lipídica se puede examinar “in vivo” con la lámpara de hendidura mediante la observación de un fenómeno interferencial (reflexión especular). Sin embargo, con esta técnica el examen se reduce a un área pequeña de la córnea, lo que limita la fiabilidad de la técnica ya que el espesor de la capa lipídica no es homogéneo. Por el contrario, el Tearscope, diseñado por Guillon, permite la observación completa del patrón lipídico interferencial (PLI). Este instrumento, con forma de cúpula, proyecta un haz de luz fría en la superficie del ojo a examinar, mientras que el clínico observa el patrón lipídico interferencial, en toda su extensión, a través de un biomicroscopio sin iluminación. Guillon propuso una clasificación del PLI en cinco categorías principales ordenadas según aumenta el espesor de la capa lipídica: marmóreo abierto, marmóreo cerrado, fluido, amorfo y coloreado. La forma y el color de los patrones interferenciales definirán el espesor de la capa lipídica. Los patrones más delgados como marmóreos abiertos, marmóreos cerrados y fluido tendrán un color entre blanco y gris, el patrón amorfo entre amarillo-grisáceo y amarillo y el patrón más grueso, denominado coloreado, presentará una serie de colores desde el amarillomarrón hasta el azul. Cuanto menor es el espesor lipídico, menos coloreado y más homogéneo 349 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) será el patrón interferencial correspondiente, lo cual lo convertirá en más difícil de apreciar. Cuando la capa lipídica es muy delgada (correspondiente a un patrón marmóreo abierto) puede presentar contraindicaciones para la adaptación al uso de LC ya que éste puede conllevar un aumento de la tasa de evaporación. Por contra, cuando el espesor de la capa lipídica aumenta, el patrón presenta más colores y es más heterogéneo, por lo que al clínico le resulta más fácil reconocerlo. Existen también otros patrones denominados “anormales” que representan una capa lipídica inadecuada para mantener sus propiedades intactas. Será el caso del patrón denominado “ausente”, ocasionado por la falta de capa lipídica, lo que puede multiplicar por cuatro la tasa de evaporación de la PL. Los patrones coloreados anormales o globulares representan una capa lipídica de mala calidad que no cubre adecuadamente la capa acuosa subyacente, lo que conduce a una desestabilización de la PL. Este patrón puede ser ocasionado por la blefaritis, una disfunción de glándulas de meibomio, contaminación de maquillaje, etc. Sin embargo, aunque el PLI permite establecer una clasificación de la capa lipídica de la PL, en la práctica es una prueba que no se realiza con regularidad en la clínica debido a la dificultad de la técnica y, especialmente, a su alto componente subjetivo. A pesar de existir imágenes publicadas con la forma y el color de patrones interferenciales de referencia, resulta sumamente difícil una correcta clasificación de la capa lipídica, sobre todo cuando se superponen varios tipos ya que el resultado depende de la correcta interpretación del clínico. Sin embargo, no hay duda de que el examen de la estructura de la capa lipídica lagrimal es una técnica útil que aporta al clínico información valiosa acerca de la estabilidad de la PL mediante procedimientos no invasivos. Por ello, el objetivo principal de esta línea de investigación consiste en caracterizar de forma objetiva los patrones interferenciales por medio de técnicas de procesado digital de imágenes. Dada la subjetividad existente en la determinación del patrón PLI, mediante observación por el clínico a través del Tearscope, se propone caracterizar dichos patrones de forma objetiva mediante técnicas de análisis de patrones en el ámbito del procesado digital de imágenes. La forma de examinar la PL, mediante el estudio del patrón lipídico interferencial con el Tearscope, se basa en la observación del color y de la forma de las manchas interferenciales de la capa lipídica. Cuando se observan trazas de color se trata de un indicio de que dicha capa 350 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) tiene un grosor superior a, aproximadamente, 80nm. Según el color de estas trazas se podría estimar el grosor de la capa lipídica (amarillo: 90nm; amarillo/marrón: 105 nm; marrón/amarillo: 120nm; marrón: 135nm; marrón/azul: 150nm; azul/marrón: 165nm y azul: 180nm). En el caso de que estas trazas de color no aparezcan definidas, la apariencia del patrón interferencial en la superficie lagrimal puede permitir determinar grosores inferiores a los 80nm. El patrón amorfo es bastante compacto y suele ser indicativo de una PL estable en torno a 75nm o 80nm. El patrón fluido presenta formas redondeadas cambiantes y suele indicar un ancho de PL entre 40nm y 75nm. Por último, los patrones marmóreos, que son poco visibles, indican una PL fina entre 15nm y 40nm. 4. Metodología de trabajo Para la articulación de la investigación se seguirá una metodología de trabajo que busca la máxima sinergia entre el grupo de investigación y los expertos clínicos. Las principales fases bajo las que se articulará el trabajo quedarían sintetizadas en: 1. Determinación de objetivos concretos. 2. Planificación. 3. Desarrollo: Diseño e implementación. 4. Integración, evaluación y diseminación de los resultados. 5. Evolución y mantenimiento. 1) Determinación de objetivos concretos. La primera fase es de gran importancia y la que requiere una mayor comunicación e interacción entre las distintas partes con el fin de que el fruto de la colaboración sea el más beneficioso para ambas partes y los objetivos queden claramente definidos. Para ello, se llevarán a cabo las siguiente sub-tareas: 1.1) Fase de diálogo-negociación. Se inicia una fase de diálogo en la que clínicos e investigadores se reúnen. En ella, los clínicos introducirán su dominio y sus problemáticas y los investigadores, por su parte, harán una exposición de sus líneas de investigación y del tipo de soluciones que pueden aportar. Tras ello, ambas partes buscarán y priorizarán objetivos concretos en los que las aportaciones de los investigadores puedan resultar relevantes y se 351 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) llegará a un acuerdo previo en el que se contemplarán los compromisos y responsabilidades asumidas por cada una de las partes. 1.2) Fase de recogida de información. Abordando ya ciertas problemáticas concretas, los investigadores se encargarán de llevar a cabo una revisión bibliográfica para analizar el estado del arte: búsqueda de estudios previos en ese ámbito, recopilación de técnicas que puedan resultar de utilidad... Por su parte, los clínicos podrán recopilar información (pruebas, diagnósticos, evaluaciones clínicas...) que puedan servir a los investigadores como punto de partida. 1.3) Propuesta de actuación. Las partes se reúnen para debatir y concretar los objetivos finales a llevar a cabo. Se consensuan las líneas de actuación, se programan las siguientes fases y se asignan los recursos necesarios. 2) Planificación. La planificación del proyecto clarifica el orden de las tareas y estima el tiempo necesario para llevarlas a cabo. Se subdivide a su vez en: 2.1) División del trabajo. En este primer paso se descompone el trabajo en sus objetivos principales que serán descompuestos sucesivamente hasta identificar el trabajo de desarrollo que se necesita llevar a cabo. 2.2) Estimación de tiempos. Sólo será posible comenzar a estimar el tiempo del proyecto una vez que se hayan descompuesto adecuadamente los objetivos en tareas más simples cuya duración pueda ser más fácilmente estimada. 2.3) Identificación de hitos. Los hitos son objetivos intermedios en el proceso de desarrollo del proyecto y constituyen pasos previos para la consecución de la meta final. Es importante elegirlos adecuadamente para darse cuenta de los progresos realizados, así como para percibir si el desarrollo del proyecto se está adecuando a lo preestablecido en la planificación. 3) Desarrollo: Diseño e implementación. El diseño del sistema es el proceso de aplicar ciertas técnicas y principios con el propósito de definirlo con suficientes detalles como para permitir su interpretación y su realización física. Es decir, una vez que sabemos qué hacer, se debe determinar cómo hacerlo. La implementación es la realización física del proyecto, y en ella, se codificarán los algoritmos y estructuras de datos necesarias para el funcionamiento del sistema. 352 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) En esta fase, se seguirá el ciclo de desarrollo software que más se adecue al proyecto. En cualquiera de los casos, las funcionalidades se irán implementando, probando y presentando a los clínicos para que éstos corroboren los resultados obtenidos en cada una de las fases y sugieran modificaciones en caso de que lo consideren oportuno. 4) Integración, evaluación y diseminación de los resultados. El sistema será entregado con la documentación necesaria para su uso sistema y se llevará a cabo la implantación del mismo para que pueda ser utilizado y evaluado por los clínicos en la práctica real. Finalmente, se llevará a cabo la diseminación adecuada tanto de los avances tecnológicos fruto de la realización del proyecto, como de los resultados extraídos de su evaluación. 5) Evolución y mantenimiento. Tras la puesta en funcionamiento del sistema puede surgir la necesidad del agregado de nuevas funcionalidades (evolución) o de la corrección de errores que surjan (mantenimiento), posibilidades ambas que tendrían cabida dentro de esta fase. 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso RELACIÓN ENTRE MICROCIRCULACIÓN RETINIANA Y MICROCIRCULACIÓN CEREBRAL El objetivo de esta línea de investigación es el desarrollo de técnicas automáticas de procesado de imágenes relacionadas con la microcirculación retiniana y cerebro-vascular para la obtención de diversas variables a correlacionar en estudios clínicos. En el tema de retina estamos trabajando actualmente con imágenes de tipo retinografía y estamos iniciando el análisis de imágenes de tipo OCT. En las primeras, hemos desarrollado una serie de metodologías que permiten calcular de forma totalmente automatizada diversas variables asociadas con varias patologías que pueden afectar la microcirculación retiniana. En concreto, hemos desarrollado técnicas para calcular el índice arteriovenoso y realizar un seguimiento temporal del mismo en base a un alineamiento de retinografías del mismo paciente. También hemos desarrollado procedimientos para determinar el índice de dispersión del árbol vascular y estamos tratando de detectar la aparición de nuevos vasos en la retina y en la medición de la tortuosidad vascular. El objetivo final es disponer de un conjunto de 353 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) herramientas que permitan caracterizar el árbol vascular retiniano a lo largo del tiempo y ofrecer una serie de variables para determinar tanto el estado como la evolución del paciente. Por otra parte, estamos comenzando a trabajar con imágenes OCT, obteniendo resultados preliminares en la segmentación y reconstrucción de capas de la retina. Al igual que en el caso de las retinografías, nuestro objetivo es calcular una serie de variables a partir de estas imágenes que puedan servir para la monitorización y evaluación del estado del paciente. En cuanto a otro tipo de imágenes, los estudios se centrarán principalmente en el análisis de imagen de carótida, analizando el grosor íntima media o tratando de caracterizar la calcificación de las placas carotideas mediante análisis de textura. Al mismo tiempo, otro de los objetivos de esta línea es el desarrollo de aplicaciones que permitan tanto gestionar la información como realizar procesos de minería de datos y análisis estadístico de cohortes de pacientes. Esta línea de investigación se está desarrollando en colaboración con los Servicios de Medicina Interna e Hipertensión del Complejo Hospitalario Universitario de Santiago de Compostela, con investigadores de la Facultade de Engenheria de la Universidade de Porto y con el Instituto de Investigación Biomédica de Girona. Esta línea de investigación está financiada por los siguientes proyectos de investigación y contratos con empresas/instituciones: Proyecto: Análisis automático de imágenes de retina y carótida: correlación entre microcirculación retiniana y microcirculación cerebro-vascular. Código: TIN2011-25476. Entidad financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad, antes Ministerio de Ciencia e Innovación. Duración: 01/01/2012 – 31/12/2014. Financiación total concedida: 91.960,00 €. Proyecto: Relación entre microcirculación retiniana e microcirculación cerebral. Código: 10CSA918054PR. Entidad financiadora: Xunta de Galicia, Consellería de Economía e Industria. Duración: 31/10/2010 – 31/10/2013. 354 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Financiación total concedida: 59.100,00 €. Proyecto: Colaboración relativa a licencias y adquisición de software para el proyecto de investigación “Relación entre microcirculación retiniana e microcirculación cerebral”. Código: 10/11. Entidad financiadora: Fundación IDICHUS. Duración: 01/10/2011 – 31/10/2013. Financiación total concedida: 11.286,96 €. Proyecto: Colaboración relativa a “Contratación de servicios de mantenimiento del software de retina”. Código: 19/11. Entidad financiadora: Fundación IDICHUS. Duración: 20/12/2011 – 15/12/2012. Financiación total concedida: 4.384,83 €. ANÁLISIS TEMPORAL DE IMÁGENES DE FONDO DE OJO EN RETINOPATÍA DIABÉTICA El objetivo de este proyecto de investigación es analizar la evolución de la retinopatía diabética en imágenes de fondo de ojo. En concreto, este proyecto se centra en la detección de microaneurismas o puntos rojos a partir de retinografías, localizar su posición con respecto a estructuras retinianas relevantes para la visión (mácula) y calcular el turnover, es decir la tasa de aparición y desaparición de puntos rojos a lo largo del tiempo. Distintos estudios han demostrado que esta variable es de interés a la hora de diagnosticar la evolución de la retinopatía diabética en el paciente. Sin embargo el cálculo del turnover de forma manual es muy complejo y requiere mucho esfuerzo y tiempo al especialista por lo que esta medida no puede ser aplicada para la monitorización del conjunto de pacientes diabéticos que presentan lesiones de retina. Este proyecto consta de dos partes diferenciadas. En primer lugar, el desarrollo de una metodología automática para la detección de puntos rojos y el cálculo del turnover a lo largo del tiempo en base a un alineamiento de retinografías. En segundo lugar, el desarrollo de una aplicación especifica que utilice dicha metodología para ser integrada en los sistemas de 355 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) información del Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña. Disponer de una herramienta de estas características permitiría la monitorización del número conjunto de pacientes diabéticos que atiende el hospital y que colapsan los servicios de oftalmología. Esta línea de investigación se está desarrollando con la colaboración del Servicio de Oftalmología del Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña y con el Servicio de Informática de dicha entidad. Esta línea de investigación se encuentra actualmente financiada por el siguiente proyecto de investigación: Proyecto: Integración dun procedemento para o cálculo e seguemento temporal automático de variables prognóstico en retinografías nos SS. II. Sanitarios. Código: 10TIC009CT. Entidad financiadora: Xunta de Galicia, Consellería de Economía e Industria. Duración: 31/10/2010 – 31/10/2013. Financiación total concedida: 90.735,00 €. CLASIFICACIÓN DEL PATRÓN INTERFERENCIAL DE LA PELÍCULA LACRIMAL PARA EL DIAGNÓSTICO DEL OJO SECO La clasificación automática de la capa lipídica de la película lacrimal está enmarcada en el campo de “Óptica y Optometría”. La película lacrimal está formada por tres capas, siendo la capa lipídica la más externa. Entre las funciones de dicha capa podemos destacar que controla la evaporación de agua de la película lacrimal. Cambios cuantitativos y cualitativos de esta capa tienen un efecto negativo en la calidad de la visión y en la evaporación de la lágrima de la superficie ocular. De hecho, se ha demostrado que una evaporación substancial de la lágrima debida a alteraciones de la capa lipídica está asociada con el síndrome de ojo seco evaporativo. Esta enfermedad, que afecta a un amplio sector de la población y que empeora con la edad, produce irritación de la superficie ocular y está asociada con síntomas de incomodidad y malestar. El grosor de la capa lipídica, que está directamente relacionado con la calidad de la película lacrimal, puede ser evaluado mediante el fenómeno de interferencia. En este sentido, Guillon definió 5 tipos de patrón de interferencia de la capa lipídica, que en orden creciente de grosor son: marmóreo abierto, marmóreo cerrado, fluido, amorfo y coloreado. Estos patrones son 356 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) utilizados por los especialistas que clasifican manualmente la capa lipídica, constituyendo dicha clasificación una de las pruebas de diagnóstico del síndrome de ojo seco. La clasificación manual requiere un gran entrenamiento previo de los expertos, que a menudo se encuentran con la dificultad que plantean las capas más finas al carecer de características morfológicas y de color. Con el objetivo de facilitar la clasificación manual y eliminar su alto componente subjetivo, hemos llevado a cabo una investigación previa mediante la cual hemos sido capaces de demostrar que el patrón de interferencia de la capa lipídica se puede caracterizar como un patrón de color y textura, permitiendo la clasificación automática de la capa lipídica en uno de los patrones definidos con Guillon. Dada una imagen de la capa lipídica obtenida por los expertos, el sistema desarrollado localiza la zona de interés de la misma, que coincide con aquella zona que los especialistas analizan en el proceso manual. Posteriormente, se extrae información de textura y de color de dicha región de interés y, finalmente, el sistema determina el patrón presente en la imagen. El proceso manual puede ser realizado por este sistema automático que elimina por completo la subjetividad de los expertos y que invierte un tiempo prácticamente despreciable (menos de 2 segundos). En muchos pacientes, la capa lipídica presenta un alto grado de heterogeneidad por lo que la clasificación de la misma en una única categoría resulta imposible. Por esta razón, nuestro trabajo futuro se centra en realizar un análisis local de las imágenes con el objetivo final de detectar el número de patrones presentes en una imagen así como su localización. Esta línea de investigación ha dado lugar a la colaboración con el “Servicio de Optometría” de la Universidad de Santiago de Compostela y con el “Grupo de Óptica e Ciências da Visao” de la Universidade do Minho (Portugal). Especialistas de ambos centros son los encargados de etiquetar las imágenes de la capa lipídica de acuerdo a los patrones de Guillon, creando así una amplia base de datos que permita no sólo el aprendizaje del sistema propuesto sino también su posterior validación. Este proyecto está financiado actualmente por los siguientes proyectos de investigación y contratos: Proyecto: Aplicación telemática para la clasificación semiautomática del patrón interferencial de la capa lipídica superficial de la película lagrimal. Código: PI10/00578. Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación, Instituto de Salud Carlos III. 357 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Duración: 01/01/2011 – 31/12/2013. Financiación total concedida: 42.350,00 €. Contrato CITIC: Desarrollo de una aplicación web para el análisis y clasificación del patrón inferencial en la capa lipídica superficial de la película lagrimal. Código: 01/12. Entidad financiadora: Universidade da Coruña. Duración: 01/03/2012 – 31/08/2012. Financiación total concedida: 13.570,00 €. MEDICIÓN AUTOMÁTICA DEL BREAK-UP TIME (BUT) A PARTIR DE SECUENCIAS DE VÍDEO PARA EL DIAGNÓSTICO DEL OJO SECO La idea principal de la línea de trabajo es el análisis de vídeos de película lacrimal (PL) para la automatización del test de ruptura. Este test, comúnmente denominado como BUT, es una de las pruebas principales para determinar la calidad o estabilidad de la PL en la superficie ocular para la diagnosis del síndrome de ojo seco. El diagnóstico de esta patología es muy complicado ya que presenta una etiología multifactorial y los test clínicos presentan una variabilidad importante por eso se considera necesario tratar de automatizar alguna de estas pruebas con el fin de reducir el carácter subjetivo de las mismas. Para la caracterización del ojo seco resulta de gran utilidad el estudio de la calidad de la PL mediante el test de BUT. En esta prueba se instila fluoresteína sódica al paciente y se contabiliza el tiempo que transcurre desde que el paciente parpadea tres veces seguidas y mantiene el ojo abierto hasta que se forma el primer punto o línea oscura, correspondiente a la excesiva evaporación de agua. Cuanto mayor sea el tiempo de esta medida, más estable es la película lacrimal, siendo resultado de tiempo de ruptura normal entre 15 y 40 segundos. Esta prueba presenta una variabilidad considerable, debida principalmente al componente subjetivo de la misma, dado que la zona de ruptura varía en cada individuo y puede variar entre observaciones del mismo individuo. Por tanto, sería deseable disponer de un método automático para la medición precisa del tiempo de ruptura así como la evaluación de otras variables que puedan ser de interés para la práctica clínica. 358 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) El objetivo fundamental de esta línea de trabajo es desarrollar una metodología basada en técnicas avanzadas de procesado de imagen que permita automatizar los tests que miden el tiempo de ruptura de la PL y así disminuir la subjetividad de la medida. Además de la medida del tiempo se pretenden analizar otros parámetros que pueden ser de interés en la práctica clínica, tales como la posición, la evolución o la forma en que se produce la ruptura. En primer lugar, la zona en que se produce la ruptura tiene influencia en la calidad de la PL. Así, si la ruptura se produce siempre en la misma región, puede indicar una zona debilitada de la PL. Además, si la ruptura se produce en la zona inferior del ojo, existe un mayor riesgo de padecer la patología de ojo seco. La evolución de la ruptura también es relevante para el diagnóstico ya que no es lo mismo una ruptura rápida que evoluciona lentamente que una ruptura tardía con una evolución brusca. Por último, la ruptura puede manifestarse de diferentes modos como un punto, una mancha, una línea o muchas líneas que a su vez pueden den ser horizontales, verticales u oblicuas. Se realizará un estudio de la distribución espacial y la forma para realizar un mapa de evolución por zonas, que permita obtener nuevas variables que puedan ser relevantes para la práctica clínica. Este trabajo se realizará con la colaboración de la Escuela de Óptica y Optometría de la Universidad de Santiago de Compostela, que dispone de las herramientas de adquisición de vídeo y los conocimientos en el campo de la óptica necesarios para llevar a cabo el estudio del test de ruptura. Esta colaboración permite disponer de una base de datos de vídeos representativa para ajustar los parámetros y validar la metodología desarrollada. Este proyecto actualmente no dispone de financiación. SISTEMA DE APOYO DURANTE EL ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE AUDIOLOGÍAS. La principal finalidad de esta línea de trabajo es la de servir como un sistema de apoyo en la evaluación de pacientes durante la realización de una audiometría. Una audiometría es una prueba que permite medir los umbrales mínimos de audición, y por tanto, valorar y diagnosticar la capacidad auditiva de un paciente. De acuerdo con varios estudios estadísticos y con cifras de la Organización Mundial de la Salud, una de cada diez personas sufre algún tipo o grado de problema auditivo y dos de cada mil, presentan pérdida auditiva profunda o sordera bilateral. Muchos problemas de audición pueden y deben prevenirse; muchos más, pueden corregirse con tratamiento médico o 359 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) quirúrgico y otros más pueden ser compensados eficazmente con la adaptación profesional y cuidadosa de auxiliares auditivos. Las audiometrías son pruebas principalmente subjetivas que requieren de la colaboración del paciente. Para su realización, se deben colocar al paciente unos auriculares que estarán conectados al audiómetro a través del cual le serán enviados una serie de tonos puros a diferentes intensidades y frecuencias. El paciente deberá levantar su mano cuando perciba el sonido. La realización de estas pruebas es grabada en vídeo para su posterior análisis. Además de la exploración de la audición, la experiencia permitía a los audiólogos evaluar la velocidad de respuesta del paciente. Una velocidad de respuesta anormalmente lenta con respecto a la media puede ser un síntoma de problemas cognitivos u otro tipo de patologías, lo cual implica que la identificación de estos paciente resulte altamente interesante. El trabajo realizado hasta el momento en esta línea permite medir de forma objetiva y precisa la velocidad de respuesta del paciente mediante el análisis automático de las secuencias de vídeo grabadas durante las pruebas. En este dominio, la velocidad de respuesta debe ser medida como el tiempo que transcurre desde que se envía el estímulo auditivo hasta que el paciente responde a él levantando su mano. Tras el análisis de un grupo representativo de pacientes, estas mediciones permiten establecer un umbral que permitirá la identificación automática y precisa de los pacientes con tiempos de respuesta anormalmente lentos. Además, estas mediciones permitirán a los expertos la realización de estudios estadísticos u otras valoraciones. A mayores de esta funcionalidad, el fin último de esta línea de trabajo es el desarrollo de una metodología basada en técnicas de procesado de imagen que permita la evaluación auditiva de personas con problemas cognitivos severos, generalmente asociados a trastornos seniles. Si bien este tipo de pacientes no podrán comunicarse de forma tradicional e indicar claramente cuándo perciben un sonido, sí se observan en ellos reacciones más subconscientes e incontroladas que afectan a la expresión de su rostro y requieren de un alto grado de experiencia para ser interpretadas. El objetivo de esta línea de trabajo es tratar de analizar estas expresiones faciales con el fin de detectar alteraciones en ellas y ser capaces de interpretarlas adecuadamente para poder identificarlas como respuesta al estímulo auditivo. Esta línea de trabajo se lleva a cabo actualmente en colaboración con la Escuela de Óptica y Optometría de la Universidad de Santiago de Compostela, quienes disponen de los aparatos y 360 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) conocimientos necesarios para la realización de las pruebas audiometrías. Esta colaboración nos permite disponer de los vídeos necesarios para la realización de esta investigación, así como de los conocimientos clínicos necesarios tanto para el desarrollo como para la posterior validación de la metodología desarrollada. Esta línea de trabajo no cuenta con financiación actualmente. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Nuestro objetivo en los próximos 5 años es continuar con las líneas de investigación presentadas. En concreto, a 5 años vista, nos planteamos iniciar los siguientes proyectos de investigación: 1. Relación entre microcirculación retiniana y Alzheimer Este proyecto consistiría en tratar de correlacionar distintas variables extraídas de retinografías con diversas patologías, tales como lesiones de sustancia blanca, infartos lacunares, micro-hemorragias o ictus, tratando de relacionar la presencia de alteraciones en la retina con pérdida de facultades cognitivas. La realización de este proyecto implicaría un equipo multidisciplinar formado principalmente por oftalmólogos y neurólogos. En la actualidad se está diseñando un proyecto para la convocatoria del FIS. Se está coordinando con la Universidad de Girona y se trata también de integrar al servicio de Oftalmología del CHUAC. 2. Medición automática del tiempo de ruptura en vídeos BUT y NiBUT Este proyecto abordaría la medición del tiempo de ruptura en vídeos de tipo BUT y NiBUT para la diagnóstico del ojo seco, continuando con la línea de investigación actual sobre vídeos BUT. NiBUT es una versión no invasiva de la técnica BUT en la que no se instila ninguna sustancia en el ojo del paciente y en el que se trata de observar la ruptura de la lágrima como resultado de la distorsión de una plantilla fija colocada sobre la cámara de vídeo. El desarrollo de un proyecto de estas características necesitaría la colaboración de ópticos y oftalmólogos. La idea general consiste en preparar el camino para poder realizar una solicitud en la convocatoria del FIS para el 2013 o 2014. 3. Evaluación automática de imágenes FISH/CISH para el diagnóstico de cáncer de mama El objetivo de este proyecto sería el desarrollo de técnicas de procesamiento automático de imágenes de biopsias tratadas con técnicas de hibridación in situ. En dichas imágenes se 361 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) pueden observar células y marcadores génicos utilizados para detectar traslocaciones cromosómicas o amplificaciones de genes. En este proyecto se trataría de desarrollar una herramienta automática para la segmentación precisa de células y la localización y recuento de marcadores, tarea que actualmente es realizada a mano por un especialista, lo que lo convierte en una tarea larga, tediosa y, hasta cierto punto, subjetiva. 4. Sistema de Apoyo durante el análisis y evaluación de Audiologías Esta es una línea en la que el Grupo ya se encuentra trabajando, tal como se explicó en el punto anterior. En este momento se trata de consolidar esta línea mediante la solicitud de un proyecto en la convocatoria FIS de este año. Dicho proyecto supondría al Grupo de Investigación una subcontratación para desarrollo de aplicaciones de tratamiento automático de videos. 6. Relaciones de investigación básico-clínica-salud pública Todos los proyectos desarrollados por el Grupo Varpa en el campo médico sirven o tienen diferentes finalidades: Por un lado, realizar aportes científicos en el campo informático y más concretamente en la línea de procesado automático de imágenes. Los aportes logrados en el tratamiento de imágenes, deben de servir de apoyo para la realización de estudios clínicos por especialistas en el campo. Dicho apoyo puede venir tanto en permitir obtener nuevas variables que pueden servir de valor pronóstico ante ciertas patologías y sobre las que es necesario realizar una investigación clínica, como la de poder diseñar sistemas informáticos que permitan obtener variables ya conocidas, y que dichos sistemas sirvan de ayuda al especialista en relación a facilitarle el análisis de dichas variables. La idea o el fin último de los dos puntos anteriores es siempre el de poder disponer de sistemas informáticos adecuados que puedan utilizarse en la clínica diaria por los especialistas del campo. Concretamente: Sistema computacional para el Cálculo automático del índice arteriovenoso AVR en imágenes digitales de fondo de Ojo (Análisis de la microcirculación retiniana): La 362 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) investigación básica ha permitido establecer una metodología que permite obtener de manera objetiva el AVR. Una vez que se dispuso de dicha metodología, se pudo diseñar una aplicación informática con la que el especialista clínico la puede obtener de manera precisa eficaz y en un espacio de tiempo ínfimo. El disponer de dicha aplicación, supuso en el entorno clínico el poder diseñar diferentes estudios y proyectos de investigación, en donde se trataba de evaluar dicha variable en relación con ciertas patologías. Por otro lado, el disponer de esta herramienta informática, permite un uso clínico del día a día, permitiendo el análisis de imágenes obtenidas en centros de atención primaria sin la necesidad de la existencia de un especialista en dichos centros, de tal manera que la supervisión de dicho análisis automático se puede realizar desde fuera del centro, es decir un especialista puede estar analizando casi en tiempo real, todas las imágenes que se introducen desde todos los centros asistenciales que puede cubrir dicho especialista, facilitando así el trabajo, minimizando costes para el SS y evitando listas de espera en la consulta del especialista. Clasificación del patrón interferencial de la película lacrimal para el diagnóstico del ojo seco. Obtener una clasificación correcta en muchos casos es un problema bastante complejo. La variabilidad entre especialistas es bastante alta y en la actualidad es la única manera en que se clasifica la película lacrimal; de manera manual. En este caso, el aplicativo informático, permite obtener una clasificación objetiva de la Película lacrimal, la cual es determinante en la determinación de patologías tales como la del Ojo Seco. La integración en la clínica diaria posibilita detectar y determinar la clasificación en el instante de la captura de la imagen con lo que el especialista no necesita destinar tiempo y recursos en analizar dicha imagen. Por otro lado, la clasificación es independiente del especialista del momento. En otro sentido, la clasificación correcta utilizando criterios objetivos en la clasificación de la PL, permite el diseño de investigaciones clínicas que antes no se podían realizar por culpa de una vaguedad a la hora de clasificar la PL. 363 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Todas las líneas de trabajo anteriormente presentadas podrían ser protegidas y explotadas mediante patentes para las metodologías y registros para el software, así como dar lugar a la petición de diferentes proyectos. A continuación, se presentarán las contribuciones específicas que cada una de estas líneas podría suponer si fuese trasladada a la práctica clínica. 1. Relación entre microcirculación retiniana / microcirculación cerebral / hipertensión / Alzheimer Uno de los objetivos del grupo es obtener una herramienta que permita la caracterización completa del árbol vascular retiniano obtenido a partir de retinografías. Disponer de una herramienta de este tipo, capaz de calcular distintas variables de forma rápida, objetiva y repetible, supondría un gran beneficio para el SNS por varios motivos. Por una parte, la captura de imágenes de retina es muy sencilla, barata y no provoca rechazo en el paciente por lo que con una simple prueba se podría monitorizar el estado y la evolución del paciente, evitando realizar otras pruebas más complejas o más costosas. Por otra parte, la presencia de retinógrafos en muchos centros de atención primaria permitiría que los médicos de primaria realizasen las pruebas, remitiendo a los especialistas los casos más complejos. Esto supondría un ahorro de tiempo y dinero para el SNS. Además, permitiría monitorizar a un gran conjunto de población que actualmente no se está tratando. 2. Análisis temporal de imágenes de fondo de ojo en retinopatía diabética Al igual que en el caso anterior, la presencia de retinógrafos en los centros de atención primaria y disponer de una herramienta automática para el cálculo del turnover de microaneurismas permitiría monitorizar el estado de la creciente población diabética desde los centros de atención primaria, derivando únicamente los casos más complejos a los especialistas, lo que supondría un ahorro de tiempo y dinero. 3. Medición automática del BUT en secuencias de vídeo La automatización del test de ruptura de la PL puede ser llevada a la práctica clínica como herramienta de apoyo al diagnóstico. Esto permitiría realizar esta prueba de forma cómoda y rápida ya que todo el proceso está automatizado, eliminando además la subjetividad asociada al test, que es uno de los principales problemas que presenta esta medida. 364 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Aparte de la medición del tiempo se incorpora el análisis de otros factores como la posición, la forma y la evolución de la zona de ruptura. Este estudio, hasta ahora no contemplado en la práctica clínica habitual, puede resultar de gran interés para la evaluación de la estabilidad de la PL. 4. Clasificación automática del patrón interferencial de la película lacrimal La clasificación automática de la capa lipídica de la película lacrimal podría ser llevada a la práctica clínica mediante una aplicación web a la que los especialistas subirían las imágenes, mostrándose a continuación los resultados de la clasificación y permitiendo así un posterior análisis detallado de los mismos. La clasificación manual de la capa lipídica es una tarea muy costosa en tiempo y está afectada por la interpretación subjetiva de los expertos. La dificultad de la misma se debe especialmente a las capas lipídicas más finas que carecen de características morfológicas y/o de color. Por todo ello, la automatización del proceso proporcionaría beneficios tales como el ahorro en tiempo y la eliminación de cualquier componente subjetiva, siendo su uso muy provechoso en centros clínicos. 5. Sistema de apoyo durante el análisis y evaluación de audiologías Este sistema podía ser llevado a la práctica clínica como una herramienta de apoyo al diagnóstico. Tras la realización de las audiologías, los vídeos serían procesados de forma automática y se presentarían los resultados. La medición de los tiempos de respuesta requeriría por parte de los expertos al menos un segundo visionado de la prueba, y así y todo, se trataría de una medida subjetiva y totalmente imprecisa. Con esta herramienta, se consigue un ahorro en tiempo del experto y se proporciona medición objetiva y precisa que puede resultar muy útil en la evaluación del paciente. Por otra parte, el análisis de pacientes con limitaciones comunicativas resultaría muy útil en la práctica clínica como herramienta de apoyo corroborar las percepciones obtenidas “en directo” por el experto y/o resaltar respuestas que a él se le pudieran haber pasado por alto. Además, resultaría interesante como sistema para la formación de audiólogos que deban tratar con este tipo de pacientes, puesto que podrían analizar los resultados del sistema como entrenamiento para aprender el tipo de expresiones y alteraciones en ellas que deben detectar. 365 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 8. Evaluación Criterio Financiación Indicador Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 0 1 1 1 1 2. Total financiación captada 0 60000 90000 75000 60000 1. Nº artículos publicados 5 6 5 7 6 2. Factor de impacto medio 1,5 1,5 1,7 1,5 1,5 3. Factor de Impacto acumulado 7,5 9 8,5 10,5 9 Formación 1. Nº de tesis defendidas 1 1 2 2 1 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 0 0 1 0 1 2. % patentes concedidas / solicitadas 0 0 0 0 0 3. Contratos con empresas 1 3 3 2 2 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 Producción (*) En producción científica estamos considerando sólo la publicación de artículos en revistas indexadas JCR y/o congresos relevantes en el campo. 9. Plan de difusión 1. Difusión de la ciencia entre la comunidad científica. En este punto, la difusión se realiza mediante la participación en congresos tanto en el campo informático como en el médico. Publicaciones en revistas de impacto. Elaboración e impartición de seminarios asociados a diferentes estudios oficiales, principalmente masters, tanto en la UDC como en otras universidades nacionales o extranjeras. Definición y diseño de Sesiones Especiales en Congresos relevantes, etc. Establecimiento de acciones entre grupos de investigación tanto informáticos como médicos. 2. Difusión de la ciencia en la práctica clínica. Diseño e implementación de herramientas computacionales con las que luego los especialistas clínicos interactúan con nuestras metodologías para obtener o procesar los datos de interés. 366 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Diseño de proyectos cuyos objetivos sean la inclusión de los procesamientos algorítmicos en los sistemas informáticos que utiliza día a día el clínico. 3. Difusión de la ciencia entre la sociedad. Participación en foros o eventos y foros de discusión de nuevas tecnologías. Participación y publicaciones de logro en artículos de prensa, radio y televisión. 4. Difusión de la ciencia en el mundo económico. Establecimiento de convenios con empresas del sector para la realización de transferencia tecnológica. Generación de patentes y registros de software. 367 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 6. ÁREA 5: GENÉTICA, MICROBIOLOGÍA Y MEDICINA MOLECULAR El área de Genética, Microbiología y Medicina Molecular está coordinada por Germán Bou y se estructura en los siguientes grupos de investigación: Investigación en Microbiología (Germán Bou) Daño del ADN y Cromosomas – Toxicogenética (José Luis Fernández) Grupo de investigación XENOMAR (Josefina Méndez) 6.1. Investigación en Microbiología 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa El grupo de investigación de microbiología inicia su andadura en el año 2001 a través de la incorporación del Dr. Germán Bou a la plantilla del Complejo Hospitalario Universitario A Coruña (CHUAC) con un contrato de investigación Miguel Servet. En la actualidad el Dr. Bou es el Jefe de Servicio de Microbiología del CHUAC y a su vez es el director del Grupo de investigación de microbiología y patologías infecciosas del INIBIC, www.inibic.org, Componen también el grupo Investigación 2 investigadores senior (1 Miguel Servet y 1 Parga Pondal), 5 investigadores post-doctorales (contratos Sara Borrell, Ángeles Alvariño, contrato postdoctoral de la Sociedad Española de Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica) 9 investigadores pre-doctorales (ISCIII, contratos a cargo de la RETICS REIPI, 2 Río Hortega) y 1 técnico (ISCIII). En total 17 personas. Durante estos 10 años se ha implementado un grupo de investigación en microbiología y patologías infecciosas en el CHUAC que ha ido creciendo en productividad a un nivel cualitativo y cuantitativo. La producción científica del grupo de investigación Servicio de Microbiología desde su inicio, en los 10 años podría resumirse en lo siguiente: Proyectos FIS * 8 Proyectos Xunta de Galicia (plan I+D+I) * 9 368 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Proyectos SERGAS* 5 Coordinación RETICS* 2 Acciones europeas * 2 Proyectos procedentes de la Industria Farmacéutica (Pfizer, Wyeth, Janssen) * 5 Artículos revistas nacionales 7 Artículos revistas internacionales 91 Comunicaciones congresos nacionales 49 Comunicaciones congresos internacionales 85 Patentes 2 Tesis Doctorales ∆ 4 Premios Investigación Ψ 7 *Investigador principal miembro de la Unidad Investigación ∆ Una de ellas con premio extraordinario Ψ Incluye el ICAAC Program Committee Award 2010 en el área de resistencia a antibióticos en nombre de la ASM (American Society for Microbiology) Durante estos 10 años, el grupo ha ido creciendo y se ha ido autofinanciado (autogestión) a través de proyectos científicos obtenidos competitivamente procedentes de la administración pública autonómica o nacional (Xunta de Galicia y Ministerio de Sanidad/Ciencia e Innovación, respectivamente), de capital privado (industrias farmacéuticas) y de ayudas europeas (COSTAction Y Proyectos Europeos frl 7º Programa Marco FP-7). Destacar también la coordinación de nodos de investigación de las Redes Españolas de Investigación (RETICS), en concreto RESITRA (Red Española Investigación en el Trasplante) y la actual REIPI (Red Española Investigación en Patología Infecciosa). En la actualidad y dentro de la REIPI el Servicio ya participa en 5 proyectos multicéntricos dirigidos a: i-conocer la epidemiología de los Staphylococcus aureus resistentes a meticilina (SARM) en la población pediátrica española, ii-conocer la epidemiología de las enterobacterias productoras de AmpC plasmídicas y carbapenemasas en España; iiiconocer la epidemiología de Escherichia coli resistente a amoxicilina-clavulánico en nuestro país y la base molecular de dicha resistencia; iv- conocer la epidemiología de las infecciones 369 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) causadas por Acinetobacter baumannii en nuestro país y los mecanismos de resistencia a antimicrobianos implicados (coordinado por nuestra Unidad de Investigación); y v- analizar el impacto de los puntos de corte a los antimicrobianos en enterobacterias causantes de bacteriemias en nuestro país y su impacto clínico. En la actualidad el objetivo primordial del grupo de investigación es seguir creciendo en productividad científica cuali y cuantitativamente y dar un salto traslacional en su actividad investigadora, implementando en el mercado biomédico algunas de las investigaciones que se desarrollan en el laboratorio de microbiología. 2. Objetivos científicos Los principales objetivos serán: 1. Continuar las líneas de investigación actualmente en desarrollo: a. Antimicrobianos. Bases moleculares de la Resistencia a antibióticos en bacterias b. Control de Infecciones Nosocomiales c. Respuesta al estrés y mecanismos adaptativos en Acinetobacter baumannii d. Mecanismos de patogenicidad bacterianos e. Modelos experimentales de Infección f. Aplicaciones de la proteómica y genómica en bacterias de importancia clínica g. Desarrollo de nuevos métodos diagnósticos para microorganismos multirresistentes h. Desarrollo de moléculas que permitan su aplicación a la erradicación de un proceso infecciosas y a la mejora clínica de los pacientes 2. Desarrollar nuevas líneas de colaboración con la Unidad de Enfermedades Infecciosas y Genética del CHUAC 3. Solicitar anualmente financiación para al menos 2 proyectos de investigación a agencias financiadoras autonómicas, nacionales o europeas. 370 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 4. Comunicar regularmente los resultados obtenidos en alguno de los siguientes congresos: Congreso de la Sociedad Española de Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica (SEIMC), European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy (ICAAC). 5. Participar de manera colaborativa en proyectos dentro de la Red Temática de Investigación Cooperativa de Centros sobre “Enfermedades Infecciosas” promovida por el Ministerio de Sanidad y Consumo a través del Instituto de Salud Carlos III (REIPI) en la que el Servicio en la actualidad ya es miembro desde hace 4 años. 6. Seguir en la línea de formar a personal investigador (doctor) que pueda desarrollar una carrera investigadora en biomedicina en el campo de la microbiología. 7. Desarrollo de patentes que puedan explotarse. 3. Hipótesis de trabajo 1. Las enfermedades infecciosas siguen siendo una importante causa de morbimortalidad no solo en el mundo en desarrollo sino también en los países industrializados. 2. La infección nosocomial es un aspecto importante a tener en cuenta en los modelos de gestión actual por su impacto diario en la práctica hospitalaria. 3. Hasta 25,000 personas mueren al año en Europa por una bacteria multirresistente. El fenómeno de la multirresistencia a los antibióticos tiene un impacto claro y medible en la población europea. 4. Se requieren nuevas estrategias y/o nuevos fármacos para combatir las enfermedades infecciosas y los microorganismos multirresistentes. 5. Se requieren nuevos métodos diagnósticos rápidos y eficaces que permitan diagnosticar y detectar un microorganismo multirresistente de la manera más pronta posible. 371 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 4. Metodología de trabajo El grupo de investigación en microbiología desarrolla una triple estrategia experimental para el desarrollo de sus actividades científicas: Aproximación proteómica: a través de tecnología presente en el mercado (gel o gelfree) y que permite abordar mediante el estudio del proteoma de las células eucariotas o procariotas aspectos de interés y preguntas pertinentes a la actividad investigadora. El INIBIC dispone en la actualidad de una plataforma proteómica que permite el logro de los objetivos. Aproximación genómica. Con el mismo objetivo que el anterior, el uso de la secuenciación masiva a través de distintas plataformas, y el uso de microarrays va a permitir abordar distintos aspectos de la investigación propuesta. Laboratorio de infección experimental: Permite trasladar a modelos pre-clínicos de infección experimental en modelos animales: ratones y ratas fundamentalmente, todas las hipótesis de trabajo realizadas en el laboratorio en modelos “in vitro”. 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso Se detallan a continuación algunas de las actividades y proyectos que está realizado en la actualidad el grupo de investigación a través de proyectos concedidos todos en convocatorias competitivas públicas excepto el proyecto #7 que se obtuvo a través de una convocatoria competitiva organizada por la multinacional farmacéutica Pfizer. 1. Bou G, Tomas M, Velasco D, Cañizares A, Molina F, Villanueva R, Sousa MD, Llinares P, Torres P. Red Española Investigación en Patología Infecciosa (REIPI). Instituto de Salud Carlos III (FIS). Ministerio de Sanidad y Consumo. RD06/0008/0025. 2007-2011. 2. Bou G, da Cruz Soares N, Povoa MC, Fernández-Moreira E, Poza M, Beceiro A, Tomas M, Gayoso C, Villanueva R. Mecanismos de regulación de resistencia antibiótica y virulencia en el microorganismo patógeno nosocomial Acinetobacter baumannii Instituto de Salud Carlos III (FIS). Ministerio de Sanidad y Consumo. PI081613. 20092011. 372 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. Bou G, Aranda J, Beceiro A, Dias Parreira J, Santiso R. Mecanismo de acción de los antibióticos en Acinetobacter baumannii y estrés oxidativo: aplicación al diagnóstico rápido de resistencias a antimicrobianos. Instituto de Salud Carlos III (FIS). Ministerio de Ciencia e Innovación. PS09/00687. 2010-2012. 4. Poza M., Gayoso C., Rumbo C., Rodríguez P y Merino M . Estudio de las diferencias de expresión génica asociadas con resistencia a antibióticos en Acinetobacter baumannii. Financiado por la Consellería de Sanidade, Xunta de Galicia. 2008-2011 Código: PS08/24 5. Estudio español de colonizaciones / infecciones por acinetobacter baumannii epidemiologia clínica y molecular. Estudio GEIH/REIPI-Ab 2010 (IP Germán Bou). PI10/00056 (Nacional). Instituto de Salud Carlos III (FIS). Ministerio de Sanidad y Consumo. 2011-2013. 6. Optimisation of treatment with off-patent antimicrobial agents of ventilatorassociated pneumonia (VAP) caused by Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa and other multidrug-resistant gramne (IP Germán Bou). Union Europea. FP7-HEALTH-2011 (Europeo). 2011-2013. 7. Impact of linezolid, alone or associated to other antimicrobials, on the production of Panton-Valentine Leukocidine (PVL) and on the outcome of ex (IP Germán Bou). Pfizer SA. EUROPE ASPIRE 2010 Investigator Awards in Antib (Internacional). 2011. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Se pretende seguir profundizando en los proyectos propuestos ya en marcha. En cada uno de los procesos metodológicos propuestos los que más se van a impulsar en los próximos años son los relacionados con la aproximación genómica, y en el laboratorio de infección experimental. SE pretende dentro del primer apartado incorporar al grupo un bioinformático que ayude a procesar e integrar la ingente información genómica que se va a generar. Dentro del segundo aspecto metodológico, el laboratorio de infección experimental, queremos incorporar más personal para poder abordar más proyectos relacionados con el desarrollo de modelos animales de infección. Esto nos permitirá probar en modelos animales todos aquellos experimentos que muestren interés “in vitro”. La idea es poder potenciar un laboratorio de 373 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) infección experimental que permita abordar cualquier tipo de infección en cualquier tipo de animal, y en cualquier tipo de infección. Queremos también crear dentro del Servicio de Microbiología una Plataforma de Genómica Microbiana que pueda dar respuesta a problemas tanto clínicos, como básicos, como de Salud Pública. 6. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública La Plataforma de Genómica Microbiana que detallo arriba va a tener una actividad muy importante dentro del grupo de investigación a distintos niveles: a. Nivel asistencial. Resolución de problemas diagnósticos dentro del CHUAC y con posibilidad de facturación externa b. Nivel básico. Permitirá abordar, estudiar y el desarrollo de procesos diagnósticos para aquellos problemas sin solución a fecha de hoy. En esta línea nos encontramos en el desarrollo de un kit diagnóstico para la meningitis bacterianas c. Nivel Salud Pública. Resolución de problemas a partir de microorganismos diseminados en la comunidad y que puedan generar brotes o aspectos infecciosos de interés en salud pública. A través de tecnología de epidemiología molecular Además de lo anterior el grupo tiene un claro interés y potencial, para el desarrollo de investigación básica en el área de la microbiología y las enfermedades infecciosas. 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica El grupo de investigación ya ha editado guías y procedimientos clínicos microbiológicos que se han aplicado en clínica humana. A corto plazo va a participarse en un documento de consenso editado por la Sociedad Española de Enfermedades Infecciosas y Microbiología clínica. 374 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 8. Evaluación Criterio Financiación Indicador Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 1 1 2 2 2 2. Total financiación captada 100.000 100.000 120.000 120.000 120.000 1. Nº artículos publicados 12 12 12 12 12 2. Factor de impacto medio 4 4 4 4 4 3. Factor de Impacto acumulado 50 50 50 50 50 Formación 1. Nº de tesis defendidas 2 1 2 1 1 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 1 1 1 1 1 2. % patentes concedidas / solicitadas 1 1 1 1 1 3. Contratos con empresas 1 1 1 1 1 4. Spin-offs creadas 0 1 0 0 0 Producción 9. Plan de difusión 1. Difusión de la ciencia entre la comunidad científica A través de artículos científicos a nivel internacional. Comunicaciones en congresos y reuniones entre profesionales. 2. Difusión de la ciencia en la práctica clínica Elaboración de guías de práctica clínica 3. Difusión de la ciencia entre la sociedad A través de artículos en medios de difusión no especializados 4. Difusión de la ciencia en el mundo económico A través de la explotación de las patentes licenciadas 375 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 6.2. Daño del ADN y Cromosomas – Toxicogenética 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa La estabilidad del ADN y los cromosomas, es crucial para el desarrollo normal de las funciones celulares. Esta integridad está siendo amenazada continuamente, tanto por procesos endógenos (errores en replicación, radicales libres), como por factores exógenos (ciertas radiaciones y agentes químicos y biológicos). Para solventar los daños del ADN, existen complejas vías de reconocimiento de diferentes tipos de lesiones y de reparación de las mismas. Si esta actividad reparadora es insuficiente o imprecisa, pueden acontecer fenómenos de inestabilidad genómica o cromosómica, con muerte celular, oncogénesis y enfermedades genéticas. Así pues, es importante profundizar en los conocimientos básicos de los mecanismos del daño del ADN por agentes como las radiaciones ionizantes y ultravioleta, y de agentes químicos, y su reparación. Cuando las células afectadas son los gametos, las lesiones del material genético podrían resultar en infertilidad, o en caso de ser transmisibles, en enfermedades en la descendencia. El diseño de sistemas para la evaluación simple del daño genético en espermatozoides es un tema de gran interés, que permite un desarrollo biotecnológico aplicado. Las modificaciones en el ADN de los diferentes tipos celulares que conforman los tejidos somáticos pueden contribuir a la mayor parte de las patologías comunes. De hecho, el proceso de envejecimiento, con todas sus patologías asociadas, parece ser en gran parte debido a la acumulación de daño en el ADN de las células somáticas. La fisiología de ciertas regiones cromosómicas, como los telómeros, juega un papel destacado en el mantenimiento de la estabilidad genómica y el envejecimiento. Por ejemplo, las patologías neoplásicas se deben a la acumulación progresiva de lesiones o modificaciones en ciertos genes concretos involucrados, directa o indirectamente, en el control de la proliferación y muerte celular. Las anomalías cromosómicas numéricas y estructurales, así como la disfunción de los telómeros, también parecen tener un papel importante. Si bien, a nivel de las enfermedades oncológicas, las lesiones del ADN se estudian de modo rutinario, reconociendo su papel patogénico, esto no es común en la mayoría de patologías somáticas no neoplásicas. A modo de ejemplo, a pesar de estar reconocida la hiperproducción crónica de radicales libres y óxido nítrico en el cartílago articular osteoartrítico, apenas existen estudios del daño del ADN de los condrocitos y su papel en el desarrollo de la enfermedad degenerativa articular. Este es un ejemplo que ilustra la 376 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) posible importancia del estudio del daño genético para evaluar su contribución a la mayor parte de enfermedades degenerativas o inflamatorias crónicas de prevalencia y gravedad crecientes (hepatitis, aterogénesis, cataratas, Parkinson, Alzheimer, etc.). Por otra parte, la inducción de lesiones en el material genético, por ejemplo la fragmentación del ADN, puede ser un marcador de la efectividad de ciertos tratamientos quimioterápicos o antibióticos, en microorganismos patógenos. Prácticamente no se han desarrollado sistemas para una evaluación simple del daño del ADN en bacterias. Disponer de los mismos tendría un gran interés en biotecnología. En resumen, el estudio de los mecanismos, reparación, y evaluación del daño del ADN es un tema de enorme amplitud, que se imbrica con gran parte de las líneas prioritarias de investigación actual en biomedicina y patología. En el apartado 7 se especifica con más detalle el valor de este programa y sus subprogramas en relación con el SNS. 2. Objetivos científicos El programa de toxicogenética pretende desarrollar y aplicar metodologías para la evaluación de la integridad del material genético, en diferentes tipos celulares, considerando la estabilidad del ADN y los cromosomas, así como la respuesta a agentes genotóxicos. Estas metodologías pueden ser aplicadas en diversos campos relevantes de la medicina, como el del la mutagénesis, envejecimiento, las enfermedades reumatológicas y la infertilidad. Esta perspectiva puede ser relevante para avanzar en el conocimiento fisiopatológico de estas enfermedades o procesos, frecuentes en nuestro entorno. Por otra parte, la evaluación del material genético y otros componentes celulares puede ser un marcador de la efectividad de ciertos quimioterápicos o antibióticos, en microorganismos infecciosos, o de la seguridad biológica de las posibles terapias de medicina regenerativa. En conclusión, dentro de este programa general de investigación en toxicogenética, y de acuerdo con las perspectivas y líneas actuales desarrolladas en el INIBIC, se proponen tres subprogramas. Subprograma 1: Daño del ADN en espermatozoides. Subprograma 2: Modificaciones genómicas en condrocitos artrósicos y leucocitos de pacientes con enfermedades reumatológicas. Subprograma 3: Daño del ADN y de la pared celular de microorganismos. 377 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Subprograma 1: Daño del ADN en espermatozoides Una variante de la técnica de DBD-FISH ha permitido desarrollar un nuevo test (SCD: Sperm Chromatin Dispersion) para valorar la fragmentación del ADN de espermatozoides humanos, sencillo, rápido y barato, aplicable por cualquier laboratorio básico, siendo portada en las revistas internacionales de mayor impacto en relación con el tema. Además dicha metodología ha permitido desarrollar una patente, y un kit ya comercializado. Así, aunque desarrollado de modo colateral, el grupo ha pasado a convertirse en líder del estudio de la integridad del ADN de espermatozoides, estableciendo múltiples colaboraciones con grupos punteros nacionales, que incluyen la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el IVI de Valencia, así como internacionales (Prof. Christopher de Jonge, Minnesota, y Dr. Ashok Agarwal, Cleveland Clinic). Objetivo general: desarrollo técnico y aplicaciones clínicas de la determinación de la fragmentación del ADN en espermatozoides humanos y de diferentes especies animales. Objetivos concretos: Mejora del diseño de la técnica SCD, simplificación de la misma y adaptación para una mejor aplicación comercial en los laboratorios de andrología y reproducción asistida. Evaluación de la influencia del nivel de espermatozoides con ADN fragmentado en la fertilidad. Estudio de los mecanismos de generación de fragmentación del ADN en los espermatozoides. Influencia de diversas patologías andrológicas (infecciones, cáncer, varicocele, etc.) en el nivel de fragmentación del ADN de los espermatozoides. Evolución de la fragmentación del ADN en el tiempo post-eyaculación y postdescongelación de semen criopreservado. Toxicología reproductiva. Evaluación del posible efecto toxicológico de agentes físicos, químicos y biológicos. Explotación de la determinación de la fragmentación del ADN en la evaluación de la reproducción de especies animales de interés ganadero, conservacional o como modelo científico. 378 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Subprograma 2: Modificaciones genómicas en condrocitos artrósicos y leucocitos de pacientes con enfermedades reumatológicas La Unidad de Investigación del Complejo Hospitalario Juan Canalejo, dirigida por el Dr. Francisco Blanco García, lleva más de 12 años trabajando con condrocitos de pacientes artrósicos, y acumulando un banco de muestras de sangre periférica de pacientes con diversas patologías reumatológicas realizando trabajos punteros en el campo de la fisiopatología de la enfermedad degenerativa articular y otras enfermedades reumatológicas. Del interés de ambos grupos han surgido dos proyectos, uno recientemente financiado por el FIS, para estudio secuencial de la evolución de de las secuencias teloméricas, así como el análisis del epigenoma en condorcitos artrósicos. Así nuestra línea ya se complementa e integra con la línea de investigación de reumatología. Objetivo general: Descubrir e Investigar posibles marcadores genéticos en patologías reumatológicas. Objetivos concretos: Determinar la longitud de las secuencias teloméricas en los leucocitos de sangre periférica de individuos con diferentes patologías reumatológicas, inflamatorias y no inflamatorias. Determinar la variación a lo largo del tiempo de la longitud de las secuencias teloméricas en pacientes con enfermedades reumatológicas, así como la influencia de la intensidad de la patología los tipos de tratamiento y si evolución. Estudiar la longitud de las secuencias teloméricas en condrocitos artrósicos en relación con los sanos, como marcador de envejecimiento y de daño del ADN nuclear. Estudiar la frecuencia de anomalías cromosómicas en condrocitos artrósicos, en relación con las presentes en leucocitos de sangre periférica del mismo individuo. Analizar el nivel de metilación del ADN a nivel de secuencias repetitivas del ADN, y en islas CpG de genes específicos, en condrocitos artrósicos, en relación con los leucocitos del mismo individuo. Estudiar el nivel de daño del ADN presente espontáneamente en los condrocitos artrósicos, e inducido por donantes de óxido nítrico y citoquinas. 379 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Subprograma 3: Daño del ADN y de la pared celular de microorganismos También, desde este último año estamos intentando aplicar nuestra experiencia al ámbito de la Microbiología. La relación con el equipo del Dr. Germán Bou Arévalo, investigador reconocido en el campo de la resistencia bacteriana a antibióticos, ha permitido realizar estudios preliminares con muestras clínicas, habiéndose constatado el interés teórico y práctico de la aplicación de nuestras metodologías al estudio de la biología bacteriana. También es importante la colaboración con la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), especialmente la Unidad de Genética y la empresa Halotech DNA SL. En este momento ya se poseen dos patentes, en este sentido, así como la participación en un proyecto de la Comunidad Europea. Objetivo general: desarrollo de tecnologías para la determinación rápida de sensibilidad o resistencia a antibióticos Objetivos concretos: Perfeccionar la técnica de difusión del ADN in situ, para determinar la fragmentación del ADN en microorganismos, de modo sencillo, en cualquier laboratorio básico de Microbiología. Validar la técnica de determinación la fragmentación del ADN, como un sistema de detección rápida de la sensibilidad o resistencia de los microorganismos a antibióticos del tipo de las quinolonas, que rompen el ADN bacteriano. Estudiar la influencia de diferentes mecanismos de resistencia y mutaciones en dianas clave, que confieren resistencia a quinolonas, en la respuesta obtenida mediante la técnica de fragmentación del ADN. Validar el procedimiento para determinar afectación de la pared bacteriana por antibióticos que inhiben la síntesis del peptidoglicano. Profundizar en los mecanismos y procesos fisiopatológicos involucrados en la resistencia de microorganismos a las quinolonas y a antibióticos que inhiben la síntesis del peptidoglicano. Desarrollo de sistemas automatizados de lectura de resultados obtenidos mediante las técnicas. Enfoque comercial de los productos en desarrollo. 380 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. Hipótesis de trabajo Subprograma de daño del ADN en espermatozoides Es posible desarrollar técnicas sencillas y prácticas para evaluar el daño del ADN de los espermatozoides, tanto humanos como de diversas especies animales. El nivel de dicho daño influye en la fertilidad de la pareja y es causa y/o efecto en múltiples patologías andrológicas. Su determinación puede ser un marcador diagnóstico, así como de gravedad y evolución o respuesta a tratamiento. Subprograma de daño del ADN en condrocitos artrósicos y leucocitos de pacientes con enfermedades reumatológicas El proceso artrósico da lugar a modificaciones y/o lesiones en el material genético nuclear, que a su vez influyen en el desarrollo de esta patología. El estudio de ciertas secuencias y procesos genéticos, a nivel de los leucocitos de sangre periférica también puede aportar información acerca de la actividad de enfermedades reumatológicas con componente inflamatorio crónico y sistémico. Subprograma de daño del ADN y de la pared celular en microorganismos Es factible el desarrollo de variantes técnicas para determinar la sensibilidad o resistencia a quinolonas y beta-lactámicos, de modo rápido y efectivo, basada en la detección visual de la fragmentación del ADN bacteriano o afectación de la pared celular. 4. Metodología de trabajo En todos los subprogramas es imprescindible aplicar técnicas de microscopía de campo claro y fluorescencia, con plataformas automatizadas, incluyendo sistemas de captura y análisis de imagen digitalizada. Se incluyen cultivos celulares, tanto de eucariotas como de procariotas, y técnicas de Genética Molecular como PCR cuantitativa en tiempo real, high-resolution melting, Hibridación In situ Fluorescente y Secuenciación. En un fututo podrían ser incorporadas técnicas de proteómica, incluyendo electroforesis bidimensional y espectrometría de masas. 381 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso Xunta de Galicia. 10CSA916020PR. “Desarrollo de un procedimiento simple para determinar rápidamente in situ la sensibilidad o resistencia bacteriana a antibióticos que actúan sobre la pared celular”. (43.700 euros). Años 2010-2013. José Luis Fernández, Rebeca Santiso, María Tamayo, Alejandro Mosquera. Fondo de Investigaciones Sanitarias (FIS). PI11/01796. “Determinación de la evolución de la longitud de las secuencias de ADN telomérico en leucocitos de pacientes con espondiloartritis (espondilitis anquilosante y artritis psoriásica), como marcador de actividad y progresión de la enfermedad, y de respuesta al tratamiento. (55.340,56 euros). Años 2012-2014. José Luis Fernández, María Tamayo, Alejandro Mosquera, Fausto Galdo. European Community. Seventh Framework Programme. Project Number 278232 Optimisation of treatment with off-patent antimicrobial agents of ventilatorassociated pneumonia (VAP) (MagicBullet). Investigador principal. Partner: Halotech DNA, SL. 337.626,00 euros. Años 2012-2014. José Luis Fernández, Rebeca Santiso, María Tamayo, Miguel Ángel Ramírez. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño a) En colaboración con el grupo de Reumatología del INIBIC Estudio del daño del ADN nuclear, basal e inducido por donantes de oxido nítrico, en condrocitos artrósicos. Análisis de modificaciones epigenéticas en el ADN de condrocitos artrósicos. b) En colaboración con el grupo de Microbiología del INIBIC Estudio de los posibles procesos de daño del ADN bacteriano tras el efecto de antibióticos. Desarrollo comercial de las aplicaciones derivadas de los resultados de la línea de invención de sistemas rápidos de determinación de sensibilidad-resistencia a antimicrobianos. 382 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 6. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública La línea de investigación, además del servicio de Genética, se imbrica inicialmente con los servicios de Reumatología y Microbiología. También mantiene una relación estrecha con la Andrología, Ginecología y Medicina Reproductiva. Subprograma de daño del ADN en espermatozoides La línea de investigación requiere información clínica y de laboratorio, tanto a nivel de seminograma como de parámetros de los ovocitos y embriones, empleados en las técnicas de FIV-ICSI. Los resultados de la experimentación básica permitirán seleccionar aquellas mejores muestras seminales, de las proporcionadas por un individuo, o las de donantes seminales, empleadas en las metodologías de reproducción asistida. A nivel de la práctica clínica es previsible que la evaluación de la calidad del ADN y de la cromatina acabe siendo un parámetro más a determinar de rutina en los seminogramas convencionales, ayudando a estimar el nivel de afectación por tóxicos ambientales, o por enfermedades infecciosas o inflamatorias, y la respuesta a tratamientos específicos. Nuestros estudios y nuestra metodología pueden contribuir con importantes aportaciones en este sentido. Subprograma de modificaciones genómicas en condrocitos artrósicos y leucocitos de pacientes con enfermedades reumatológicas. La determinación de las posibles lesiones o modificaciones del ADN pueden ayudar a entender las repercusiones del proceso reumatológico a nivel de los núcleos de los condrocitos y cómo éstas a su vez pueden repercutir en la progresión de la enfermedad. La búsqueda de dianas terapéuticas puede beneficiarse de esta mejor comprensión de las posibles disfunciones a nivel genético. Subprograma de daño del ADN y de la pared celular en microorganismos. Los estudios de fragmentación del ADN in situ son prácticamente inexistentes en el campo de la microbiología y especialmente de la microbiología hospitalaria. Los resultados técnicos del efecto de quinolonas y beta-lactámicos, la influencia de la fase de crecimiento del microorganismo, tiempos de incubación, etc., deben ser correlacionados con los resultados del laboratorio de microbiología, incluyendo la determinación de las clásicas Unidades Formadoras de Colonias, Concentración Mínima Inhibitoria a la que el antibiótico es efectivo, etc. Esta 383 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) interacción permitirá desarrollar y validar la evaluación de la fragmentación del ADN bacteriano y la afectación de la pared celular como un sistema rápido y simple para determinar los niveles de sensibilidad o resistencia a las quinolonas y beta-lactámicos, con posible proyección comercial-empresarial. 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica La esterilidad afecta a un 15-20% de las parejas en edad reproductiva. Esta cifra está aumentando de modo acelerado en los últimos años, debido al cambio radical en las pautas sociales del ser humano. En cualquiera de los casos, parece ser que el fenómeno afecta a ambos sexos, de tal forma que el factor masculino parece estar involucrado en la mitad de los casos de infertilidad. La valoración de la calidad de la cromatina del espermatozoide está siendo considerada como un nuevo parámetro de calidad seminal. Los avances en la evaluación de la integridad del ADN del espermatozoide tendrán un gran valor, por ejemplo, en los programas de reproducción asistida, mediante FIV o ICSI. La Artrosis es la patología crónica del aparato locomotor asociada al envejecimiento, más frecuente. Esta enfermedad es la primera causa de invalidez de la población después de la patología cardiovascular. En España, la artrosis es la primera causa de incapacidad laboral transitoria, ocasionando gran morbilidad e importante gasto social y sanitario. La línea pretende ayudar a esclarecer la fisiopatología de la degeneración articular, según un nuevo punto de vista. Esto es relevante dado que el arsenal terapéutico del reumatólogo se limita a un tratamiento sintomático de la enfermedad y que no puede ni detener ni revertir el proceso. La posible identificación de procesos genéticos envueltos en las patologías reumatológicas, en general, pueden suponer el disponer de marcadores de gran relevancia, dada su escasez en este campo. En cuanto a la aplicación en Microbiología, la línea puede ser relevante, dada la necesidad de promover la investigación en los aspectos de la eficacia y seguridad de las terapias. La detección rápida de la sensibilidad o resistencia a un antibiótico, permite ganar tiempo y ahorrar dinero en el tratamiento de la infección, disminuyendo la morbilidad, reduciendo la posible estancia hospitalaria o baja laboral, y ganando en eficacia. La elección y administración urgente del antibiótico correcto puede ser clave en el éxito terapéutico, en ciertas situaciones clínicas, como es el caso de algunas infecciones de pacientes en UCI. En este caso, el riesgo de 384 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) muerte a consecuencia de terapia antibiótica equivocada, a pesar de reemplazarse tardíamente es 3 veces mayor que cuando se instaura el tratamiento correcto. Además, el tratamiento correcto inicial evita el desarrollo y difusión de cepas multi-resistentes, de gran impacto sanitario. 8. Evaluación Criterio Indicador Financiación Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 2 0 0 1 1 2. Total financiación captada 30000 30000 20000 20000 20000 1. Nº artículos publicados 5 4 4 4 4 2. Factor de impacto medio 2 2 2 2 2 3. Factor de Impacto acumulado 5 8 8 8 8 Formación 1. Nº de tesis defendidas 1 1 0 0 0 Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 1 0 0 0 0 2. % patentes concedidas / solicitadas 100% 0 0 0 0 3. Contratos con empresas 0 1 1 1 1 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 0 Producción 9. Plan de difusión 1. Difusión de la ciencia entre la comunidad científica Publicaciones en revistas internacionales con impacto. Comunicaciones en congresos especializados, nacionales e internacionales. Contactos con especialistas de renombre en el área de investigación. 2. Difusión de la ciencia en la práctica clínica Organización de reuniones divulgativas con facultativos y expertos en Medicina Reproductiva, Reumatología y Microbiología. 385 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. Difusión de la ciencia entre la sociedad Publicación en prensa de aquellos resultados con interés público. Elaboración de artículos de divulgación. 4. Difusión de la ciencia en el mundo económico Contactos con empresas nacionales e internacionales de Biotecnología. Reuniones con gestores de sistemas de capital-riesgo, para inversión en las líneas de investigación con proyección comercial. 6.2. Grupo de investigación XENOMAR 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa El grupo de investigación XENOMAR (www.xenomar.es) de la Universidade da Coruña (UDC) se creó en el año 1999, si bien algunos de sus integrantes venían desarrollando previamente su actividad investigadora tanto en el ámbito de la propia Universidad como en el de las Ciencias de la Salud, (ver CV Dra. J. Méndez, coordinadora del grupo). Dicho grupo se ubica entre los más activos a nivel de investigación, de transferencia de resultados al sector privado, así como a nivel formativo en la UDC. Su prestigio está respaldado por un amplio historial de coordinación de proyectos de investigación básica y aplicada, tanto nacionales como internacionales, con un enfoque innovador y multidisciplinar. La investigación del grupo está polarizada en dos líneas principales y complementarias. Por una parte, se lleva a cabo el estudio genético de moluscos bivalvos de interés comercial desde un punto de vista básico (caracterización molecular de especies y evolución de poblaciones) y aplicado (gestión y conservación de bancos naturales, estudios de genotoxicidad en el medio marino e impacto para la salud del consumidor humano). Esta última tarea constituye el elemento vertebrador con la segunda línea de investigación, dedicada íntegramente al estudio aplicado de la toxicología genética, tanto en organismos marinos como en modelos animales y, finalmente, en poblaciones humanas. Consecuentemente, el programa investigador del grupo XENOMAR constituye una aproximación multidisciplinar al estudio integral de la base genética de la toxicidad, partiendo de la propia fuente en el mar hasta su efecto último en el 386 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) consumidor humano. Las líneas de investigación referidas anteriormente han sido iniciadas y consolidadas por un equipo de profesionales en un ámbito internacional y de excelencia, promoviendo la innovación, transversalidad, transferencia del conocimiento y formación a través de colaboraciones con grupos afines en el marco de proyectos Europeos e Internacionales, así como mediante el intercambio bidireccional del investigadores entre la UDC e instituciones extranjeras. Mediante el presente Proyecto Científico Cooperativo, la integración del grupo XENOMAR dentro del Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) aportará una línea de investigación innovadora, integradora y convergente en el marco de las ciencias de la salud y la biomedicina, suponiendo el inicio (así como la consolidación) de colaboraciones de investigación con enfoques básico, clínico y de salud pública. Dicho trabajo estará orientado hacia el estudio y evaluación del impacto que sobre la seguridad y la salud humana ejercen diferentes compuestos presentes de forma natural en el medioambiente (tales como la biotoxina ácido ocadaico, AO, en el medio marino) o bien productos artificiales susceptibles de generar agregación de nanopartículas con efectos potencialmente genotóxicos. La implementación de dicha línea investigadora en el seno del INIBIC constituye un aporte innovador y diferencial respecto a otros grupos vinculados al estudio de la toxicología genética. Aportará objetivos específicos innovadores enmarcados áreas de la citogenética, genética molecular y genética de poblaciones/evolutiva, además de complementar objetivos ya existentes en los grupos propios del INIBIC. De forma adicional, permitirá ampliar la red de colaboraciones de manera bidireccional entre el INIBIC y la UDC, tanto a nivel investigador como docente-formativo. La viabilidad de dicha integración está avalada por una infraestructura experimental adecuada, así como del respaldo de los Servicios de Apoyo a la Investigación de la UDC para la utilización de grandes equipos. Complementariamente, los componentes del grupo son totalmente independientes en la utilización de la tecnología involucrada en el desarrollo y puesta a punto de biomarcadores de toxicidad para la biomonitorización de poblaciones, incluyendo: 1. Herramientas citogenéticas: Microscopía y análisis de imagen, citometría de flujo. 2. Herramientas moleculares: Análisis de ácidos nucleicos y proteínas, tecnología de DNA recombinante, análisis estructural/dinámico de la fibra de cromatina. 387 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. Herramientas -ómicas (genómicas, transcriptómicas y proteómicas): Secuenciación de ácidos nucleicos de nueva generación (Next Generation Sequencing), caracterización de ESTs, PCR tiempo real, expresión y caracterización de proteínas, cromatografía de alta resolución, ultracentrifugación analítica. 4. Herramientas bioinformáticas: Manejo y gestión de información molecular obtenida a partir de NGS, desarrollo y minado de datos moleculares (bases de datos) análisis de microarrays, estudios genéticos poblacionales, evolución molecular. 2. Objetivos científicos El objetivo fundamental de la línea de investigación a desarrollar en los próximos 5 años, propuesta por el grupo XENOMAR (UDC) en el marco del Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC), se centrará en: “Desarrollo y puesta a punto de biomarcadores de toxicidad genética relevantes para la biomonitorización de poblaciones humanas, con implicación y/o orientación sobre la seguridad alimentaria y la salud”. Este objetivo aglutina el desarrollo de una línea de investigación de índole básica y aplicada en el campo de la salud pública, concretándose en TRES objetivos específicos: 1. Evaluación el daño inducido por diversos compuestos (de origen natural y antropogénico) sobre el material hereditario mediante biomarcadores citogenéticos de genotoxicidad (viabilidad celular, ciclo celular, apoptosis, ensayo del cometa y micronúcleos, entre otros). 2. Caracterización y estandarización de biomarcadores de efecto basados en la desregulación celular resultante de la inhibición de las fosfatasas como consecuencia del estrés genotóxico. 3. Estudio estructural y funcional de la fibra de cromatina durante episodios de estrés genotóxico y desarrollo de tests de genotoxicidad para la detección temprana de roturas de DNA. 388 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. Hipótesis de trabajo Antecedentes: Cada una de las células de nuestro cuerpo posee una molécula de DNA de casi 2 metros de longitud, la cual debe estar no sólo perfectamente organizada en el interior de un núcleo celular minúsculo, sino que además debe poseer una coordinación funcional exquisita para suministrar la información genética necesaria en cada momento. Inevitablemente, el mantenimiento de la integridad genómica constituye uno de los objetivos constitutivos de metabolismo celular, tanto en respuesta a la reorganización natural de segmentos del DNA (como en el caso de la recombinación) así como para reparar el daño genético inducido por agentes exógenos (mutágenos). Entre los múltiples agentes capaces de causar daño en el material hereditario, aquellos presentes en el medio ambiente al que una población está cotidianamente expuesta requieren una atención especial. Consecuentemente, la dieta o tipo de alimentación al que una población está sometida probablemente constituya la fuente potencial de daño genético de mayor interés para el estudio del efecto de diferentes compuestos sobre la salud humana. En este contexto, el presente proyecto se centrará en el efecto genotóxico que diferentes compuestos de origen marino poseen sobre los consumidores humanos, dada la relevancia que este sector supone para la comunidad gallega. Entre ellos sin duda destacan las biotoxinas de tipo DSP (responsables de la intoxicación diarreica en consumidores, principalmente de moluscos bivalvos), las cuáles poseen una amplia distribución mundial (siendo las de mayor importancia en la costa atlántica europea) y aparecen como consecuencia de proliferaciones masivas de microalgas en el medio marino. El principio activo que provoca el síndrome diarreico o DSP es el ácido ocadaico (AO) y sus derivados las dinofisitoxinas (DTX). Su acumulación en moluscos, peces y otros organismos marinos hace inevitable la exposición frecuente del consumidor humano a estos compuestos. Si bien el efecto de mayor visibilidad y más inmediato del AO es el síndrome diarreico, este compuesto posee implicaciones muy perniciosas a nivel molecular. Por una el OA provoca diversos efectos genotóxicos, entre los que destaca la capacidad de provocar roturas en el DNA. Complementariamente, el OA constituye un potente inhibidor de las fosfatasas PP2A y PP1, ambas implicadas en multitud de procesos celulares imprescindibles para el buen funcionamiento celular, entre ellos la reparación de las propias roturas de DNA y la progresión del ciclo celular. A pesar del efecto deletéreo que el OA posee a nivel molecular y la exposición a la que los consumidores están 389 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) sometidos, la evaluación de la exposición a dosis subletales y constantes de OA en poblaciones humanas es prácticamente nula. La escasez de esta clase de estudios puede venir determinada porque el síndrome diarreico produce síntomas gastrointestinales leves que normalmente no requieren un tratamiento farmacológico y desaparecen al poco tiempo.. La legislación europea actual regula el límite máximo de AO permitido en alimentos de origen animal (160ug/Kg de vianda), esto implica que moluscos que hayan pasado los controles legales antes de ser introducidos en el mercado pueden contener pequeñas cantidades de este compuesto. Consecuentemente, la exposición crónica debería ser evaluada en consumidores habituales. Aunque los escasos estudios realizados hasta el momento muestran resultados contradictorios, algunos de ellos evidencian una asociación entre la aparición de cánceres de origen gástrico y el consumo de moluscos. Además de las biotoxinas marinas otros compuestos como las nanopartículas necesitan ser evaluados a nivel toxicológico y genotoxicológico ya que sus efectos a nivel celular no han sido caracterizados y por sus propiedades físico-químicas pueden interaccionar con el material genético. Hipótesis de partida 1. La caracterización de las rutas de genotoxicidad del AO tanto en organismos marinos acumuladores (moluscos) como en sistemas modelo (líneas celulares de mamíferos) permitirá determinar en qué medida y mediante qué mecanismos específicos este compuesto produce daño genético. 2. La comparación entre los transcriptomas de individuos expuestos y no expuestos a AO permitirá identificar genes específicamente involucrados en la respuesta celular a este estrés genotóxico, constituyendo potenciales biomarcadores de exposición y efecto (desarrollo de microarrays). 3. La biomonitorización poblacional de consumidores habituales de moluscos permitirá evaluar el efecto genotóxico de la exposición prolongada a concentraciones subletales de AO sobre la salud humana. 390 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 4. Metodología de trabajo Objetivo específico 1: Estudios in vivo e in vitro de la citotoxicidad y genotoxicidad de diversos compuestos con potencial genotóxico. Aplicación de protocolos citogenéticos y moleculares previamente optimizados por el propio grupo investigador incluyendo metodologías propias patentadas. Evaluación del efecto subcelular del AO a nivel citogenético mediante ensayo del cometa, test de micronúcleos, intercambios entre cromátidas hermanas, citometría de flujo. Evaluación de ciclo celular, apoptosis, fagocitosis, etc. Caracterización de niveles mínimos recomendables de AO para la comercialización de moluscos en un margen de seguridad para la salud humana en un régimen de consumo habitual. Evaluación in vitro del daño genético potencial resultante de la exposición a compuestos susceptibles de generar agregación de nanopartículas (tales como óxidos metálicos de zinc, hierro y titanio) presentes en productos como cremas, pinturas, prótesis médicas, medicamentos, etc. Objetivo específico 2: Analizar si el daño oxidativo y la capacidad de reparación están implicados en los efectos genotóxicos del AO, así como analizar los efectos pro- o anti-apoptóticos del AO. Para determinar la influencia del daño oxidativo y de los sistemas de reparación del ADN en los efectos causados por el AO se llevará a cabo el ensayo del cometa modificado con hOGG1 y otras enzimas antioxidantes, como la catalasa. Los efectos pro- o anti-apoptóticas serán determinados mediante citometría de flujo. Caracterización de Fosfatasas y evaluación de su expresión en levaduras. La caracterización de las fosfatasas PP2A y PP1 se llevará a cabo mediante el diseño de cebadores para la amplificación de los dominios conservados de este grupo de proteínas. Posteriormente los extremos 5´y 3´UTR serán obtenidos utilizando técnicas como la RACE-PCR. La posesión de genotecas de cDNA normalizadas facilitará esta tarea. Una vez que la secuencia de las subunidades catalíticas y reguladoras sea caracterizada se comprobará el grado de inhibición que el OA les causa mediante estudios de expresión y complementación en levaduras. Objetivo específico 3: Análisis de la remodelación de la fibra de cromatina en respuesta a estrés genotóxico. Western blot, inmunoprecipitación de la cromatina (ChIP), desarrollo de anticuerpos específicos, estudio de modificaciones post-traduccionales de histonas, HPLC, proteómica. Análisis de 391 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) estructura, expresión y distribución de histonas variantes H2A.Z y H2A.X en respuesta a roturas en el DNA. Librerías ESTs diferencial de proteínas cromosómicas. Aislamiento y expresión de proteínas recombinantes, reconstitución de nucleosomas. Desarrollo de tests de genotoxicidad basados en modificaciones cromatínicas concretas en respuesta a AO. Evaluación de efecto genotóxico en línea germinal, evaluación de efecto AO sobre células germinales. 5. Actuaciones a desarrollar Proyectos de investigación en curso Objetivo específico 1 Investigador Responsable: Dra. Josefina Méndez Felpeto. -MICINN-AGL2008-05346 - Evaluación de los efectos de la toxina marina ácido ocadaico sobre la respuesta a daño en el DNA: impacto en la industria mejillonera y sobre la salud de los consumidores. Ministerio de Ciencia e Innovación 2008 - 2011. Objetivo específico 2 Investigador Responsable: Dra. Josefina Méndez Felpeto -MINECO - Evaluación citogenética y molecular de la respuesta temprana del mejillón Mytilus galloprovincialis al ácido ocadaico (AO). Objetivo específico 3 Investigador Responsable: Dr. José M. Eirín-López -MICINN-CGL2011-24812 - Estudio de la especialización impartida por histonas variantes H2A.X y H2A.Z en la cromatina de moluscos bivalvos y aplicaciones potenciales para el desarrollo de tests de genotoxicidad en el medio marino. Ministerio de Ciencia e Innovación 2011 - 2014. -XUGA10-PXIB-103-077-PR - Especialización cromatínica en moluscos: implicaciones evolutivas y aplicaciones potenciales. Xunta de Galicia 2010 - 2013. Proyectos de investigación en fase de planificación y diseño Colaboración con el Grupo de Investigación de GENÓMICA del área de REUMATOLOGÍA, para el estudio de los efectos de la exposición a dosis bajas de AO en 392 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) distintas líneas celulares. Comprobar la implicación que la inhibición de las fosfatasas PP2A y PP1 pueden tener en el desarrollo de distintas patologías, incluyendo aquellas con un componente inflamatorio. Colaboración con el Grupo de Investigación en BIOINFORMÁTICA del INIBIC para el desarrollo de una base de datos molecular con información acerca de expresión diferencial de proteínas cromatínicas en respuesta a AO. Colaboración con el Grupo de Investigación en GENÉTICA del INIBIC para el análisis del efecto genotóxico del AO en células germinales y su relevancia en el proceso de fertilización. 6. Relaciones de investigación básica-clínica-salud pública Las intoxicaciones de origen alimentario son unos de los principales problemas a nivel de salud pública en relación al consumo de alimentos. En este sentido la seguridad alimentaria es crucial para que los productos destinados al consumo humano cumplan con todas las exigencias de garantía y calidad necesarias. Aunque los controles existentes en la actualidad sobre el contenido máximo de biotoxinas en moluscos bivalvos aseguran su calidad, no se puede descartar un efecto crónico causado por el consumo habitual de especies con cantidades de AO por debajo del límite legal establecido. Uno de los objetivos que el grupo de investigación XENOMAR está llevando a cabo se centra en el estudio del efecto de bajas concentraciones en sistemas celulares, lo que ayudará a esclarecer si existe relación entre el consumo de bivalvos con la progresión de tumores de origen gástrico en poblaciones con una alto contenido de estas especies en su dieta habitual, como ha sido sugerido por ciertos autores. Además la investigación de los efectos a dosis bajas y a tiempos de exposición cortos de un potente inhibidor de las fosfatasas aportará información sobre los efectos que esta inhibición ejerce a nivel celular y si estos efectos pueden ser perjudiciales o beneficiosos. Esto viene apoyado por el hecho de que otras biotoxinas marinas, como el ácido domoico o las yesotoxinas, han demostrado que a determinadas concentraciones pueden tener un efecto beneficioso para la salud humana e incluso su potencial contra enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer, está siendo evaluado en la actualidad. 393 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 7. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Realizar un breve análisis de estimación de las posibilidades de protección y/o explotación de los resultados obtenidos y los previstos a obtener en el desarrollo de las actividades planificadas para los próximos años con el objetivo final de llevar a cabo la traslación de estos resultados a la práctica clínica. La investigación básica del efecto de las biotoxinas a nivel celular, tanto en invertebrados marinos como en líneas celulares, permitirá esclarecer y establecer relaciones entre el consumo de bivalvos con cantidades inferiores al límite legal en el desarrollo de patologías que impliquen el sistema de actuación a nivel digestivo del AO, como por ejemplo enfermedades de tipo diarreico e inflamación del aparato digestivo. Además la interpretación de los mecanismos que este tipo de toxinas causan a nivel transcriptómico ayudará a la determinación de los efectos perjudiciales y beneficiosos que la exposición a este compuesto provoca. Todo esto permitirá a medio y largo plazo el diseño de terapias paliativas para este tipo de patologías. Los resultados obtenidos del objetivo específico 3, contribuirán a determinar la influencia del AO a nivel de la fibra de cromatina y como esta influencia puede afectar a procesos como la fertilización. Esta información será valiosa para estudiar con detalle la relación entre la cromatina y los mecanismos implicados en la fertilización y por lo tanto contribuirá a mediolargo plazo al desarrollo tanto de terapias como de mejoras en el diagnóstico de la infertilidad. 8. Evaluación Criterio Financiación Producción Formación Indicador Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 2012 2013 2014 2015 2016 1. Nº proyectos concedidos 0 1 1 1 1 2. Total financiación captada 0 150000 100000 80000 100000 1. Nº artículos publicados 8 6 8 8 11 2. Factor de impacto medio 4,5 4,5 5 5 5,5 3. Factor de Impacto acumulado 36 27 40 40 55 1. Nº de tesis defendidas 2 3 2 2 4 394 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Transferencia 1. Nº de patentes solicitadas 1 1 0 0 2 2. % patentes concedidas / solicitadas 100% 100% 0 0 100% 3. Contratos con empresas 2 0 0 0 0 4. Spin-offs creadas 0 0 0 0 1 9. Plan de difusión La transferencia a corto plazo del conocimiento científico-técnico resultante de esta investigación será llevada a cabo, en primer lugar, por la presentación de los resultados obtenidos a la comunidad científica en diferentes congresos nacionales e internacionales, a través de presentaciones orales o comunicaciones tipo póster. Algunos de estos congresos incluirán los patrocinados por la Sociedad Europea de Mutagénesis (EEMS), la Sociedad Europea de Toxicología (EUROTOX), la Sociedad Europea de Toxicología y Química (SETAC), la Sociedad Europea de Acuicultura (ESA) o la Sociedad Española de Acuicultura (SEA). La transferencia de los resultados y del conocimiento generado en el proyecto será completado en la última parte del proyecto con la publicación de los resultados obtenidos en diferentes revistas científicas y divulgativas a nivel nacional e internacional en los diferentes topics sobre los que trata el proyecto ( biología molecular, toxicología, …) entre las que podemos citar: Food Chemistry, Biochemical and Cellular Biology, Comparative Biochemistry and Physiology, Toxicology, Aquatic Toxicology, Harmful Algae, etc. Es preciso enfatizar que gran parte del plan de difusión de los resultados obtenidos se llevará a cabo mediante la transferencia al sector del área de la salud y del sector productivo de la información generada en la investigación propuesta. Las posibles aplicaciones a nivel de complementariedad en las tareas de biomonitorización de estos episodios tóxicos serán comunicadas a las entidades tanto autonómicas como nacionales para su posible evaluación e implementación. 395 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 7. ÁREA 6: SALUD POBLACIONAL Y CUIDADOS SANITARIOS El área de Salud Poblacional y Cuidados Sanitarios está coordinada por Salvador Pita y se estructura en el siguiente grupo de investigación: Epidemiología Clínica y Bioestadística (Salvador Pita) 7.1. Epidemiología Clínica y Bioestadística 1. Antecedentes y justificación de la línea o programa Los investigadores que integran este proyecto desarrollan su actividad investigadora en torno a la Unidad de Epidemiología Clínica y Bioestadística del Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña (CHUAC). Esta unidad desarrolla una labor de asesoría y consultoría en las ramas de bioestadística, metodología de la investigación y epidemiología clínica, orientada a personal de toda el área sanitaria de A Coruña, y de fuera del área sanitaria. La actividad de la Unidad se completa con líneas de investigación propia en las que se integra habitualmente a profesionales de otras especialidades. En este sentido, el investigador principal ha liderado en los últimos años varios proyectos de financiación pública, tanto de ámbito estatal como autonómico, en colaboración con profesionales de diferentes especialidades, y dirigido otras investigaciones, no financiadas, que han dado lugar hasta el momento a la lectura de 22 tesis doctorales. Este entorno de trabajo propicia la disponibilidad de gran cantidad de datos, recogidos en el marco de investigaciones correspondientes a diferentes disciplinas. Así lo refleja la diversidad de las publicaciones del equipo investigador. El volumen de trabajo y la dispersión de los temas planteados originan que en ocasiones los datos disponibles no puedan ser adecuadamente explotados. En el marco de este proyecto se pretende contar con recursos que sirvan como apoyo para avanzar en la obtención de resultados en torno a las tres líneas de investigación fundamentales en las que trabaja el equipo investigador: 1. Atención sanitaria, demora en cáncer y pronóstico de pacientes con cáncer. 2. Evolución clínica de los pacientes sometidos a un trasplante renal. 396 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3. Factores de riesgo cardiovascular y estado de salud en población adulta. Antecedentes sobre las líneas de investigación del proyecto En el marco del presente proyecto, se pretende avanzar en cada una de las líneas en las que habitualmente trabajan los integrantes del equipo investigador. Linea 1. Atención sanitaria, demora y pronóstico de pacientes con cáncer El cáncer es hoy en día uno de los problemas de salud prioritarios, ya que afecta a más de un tercio de la población a lo largo de su vida y una de cada cuatro muertes en España se produce por este motivo. La investigación en cáncer se ha enfocado tradicionalmente en la investigación epidemiológica, siendo más escasa la investigación desde la perspectiva de la atención, cuidados y servicios de salud. En particular, no está suficientemente documentada la relación entre la demora diagnóstica y el estadio y supervivencia en algunos tumores. La experiencia del grupo en esta línea se inició con un proyecto financiado por la Xunta de Galicia en 2002-2003, “Evolución de la mortalidad por cáncer en Galicia (1980-1997) y relación de la demora diagnóstica con el grado de invasión y la supervivencia en el cáncer de pulmón y el cáncer gástrico” (PGIDIT02SAN91618). De dicho proyecto derivaron dos tesis y varias publicaciones, no encontrándose diferencias en el estadio ni la supervivencia de estos pacientes según la demora, tanto en el cáncer gástrico como de pulmón. Así mismo, hemos demostrado en cáncer orofaríngeo cómo la demora no modifica el pronóstico, que sí es modificable por variables que miden el crecimiento tumoral (Ki67). A su vez, en el cáncer de próstata hemos confirmado que la demora quirúrgica, dentro de unos rangos definidos, no tiene un impacto negativo ni en los hallazgos patológicos de la prostatectomía radical ni en la supervivencia libre de progresión de estos pacientes. El grupo investigador ha participado en el proyecto “Demora diagnóstica en cáncer de colon y recto” (FIS PI052273), en el seno del Área de Cáncer de la RedIAPP (G03/170). Se trata de un proyecto coordinado en el que han participado cinco comunidades autónomas; Aragón, Cataluña, Galicia, Valencia y Baleares, liderado por el grupo investigador balear. Este estudio nos ha permitido disponer de una muestra de mil casos incidentes de cáncer colorrectal (200 pacientes por nodo participante) para evaluar el proceso diagnóstico, las demoras acometidas y factores asociados. Esta cohorte ha permitido abrir otra línea de investigación, dirigida por nuestro grupo y actualmente en ejecución, “Demora diagnóstica y estrategias de seguimiento en el cáncer 397 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) colorrectal: su influencia en el pronóstico“(FIS PS09/00663), cuyo principal objetivo es determinar si la demora diagnóstica y terapéutica, así como las diferentes estrategias de seguimiento, modifican el pronóstico de los pacientes con cáncer colorrectal, analizando la misma cohorte de pacientes. Parece razonable asumir que el reducir la demora en la atención permitiría diagnosticar a los pacientes en estadios más precoces y por lo tanto mejorar su pronóstico. Sin embargo, los resultados publicados hasta el momento han resultado contradictorios. A su vez, diferentes metaanálisis han estudiado la influencia de diferentes estrategias de seguimiento en el pronóstico de los pacientes con cáncer colorrectal. Sus resultados coinciden en señalar que la supervivencia global es mejor en los pacientes con un seguimiento más intensivo, aunque no encuentran diferencias en la supervivencia específica por el cáncer. Sin embargo, todavía existe controversia sobre la frecuencia óptima con la que realizar pruebas en el seguimiento, así como el tipo de pruebas a realizar o su impacto en el pronóstico de los pacientes. El equipo investigador ha aprovechado la oportunidad de estos proyectos multicéntricos para obtener datos en otra cohorte propia que incluye hasta la actualidad más de 1300 casos incidentes de cáncer colorrectal diagnosticados en el CHUAC en el periodo 2006-2011. En el año 2011 ha iniciado además otro proyecto, “Calidad de vida y calidad percibida del cuidado recibido en pacientes con cáncer de colon y recto” (FIS PI10/02285) en el que se pretende determinar la calidad de vida en el seguimiento de los pacientes con cáncer colorrectal, los factores asociados, y la satisfacción percibida con el cuidado recibido a nivel hospitalario. Debido a la reciente mejoría en los datos de supervivencia en el cáncer colorrectal, que sitúan la supervivencia a los 5 años entre el 44% y el 64%, los resultados percibidos por los pacientes, incluyendo la calidad de vida relacionada con la salud y la satisfacción con el cuidado, se han convertido en medidas de resultado de gran valor además de las variables relacionadas con la progresión del tumor y la supervivencia. Pero, a pesar de su importancia, no son datos habitualmente recogidos en el seguimiento de los pacientes con cáncer. La hipótesis de que la demora diagnóstica y terapéutica puede tener influencia en la calidad de vida de los pacientes y su satisfacción con la atención recibida ha sido confirmada en algunos tumores. Sin embargo, no conocemos ningún estudio que investigue la asociación entre la demora diagnóstica, la calidad de vida y la satisfacción de los pacientes en cáncer colorrectal. Con este proyecto se pretende avanzar en el análisis de los datos disponibles, para confirmar los hallazgos obtenidos en la cohorte multicéntrica, validándolos en un grupo de pacientes más 398 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) homogéneos diagnosticados en una misma área sanitaria y por lo tanto con una atención sanitaria similar. La utilización de métodos estadísticos especializados, como los modelos de riesgos competitivos para el estudio del pronóstico, o la regresión beta-binomial en el análisis de datos de calidad de vida, permitirán obtener resultados fiables de gran implicación clínica. Línea 2. Evolución clínica de los pacientes sometidos a un trasplante renal. El trasplante renal es el mejor tratamiento disponible para los enfermos renales terminales, la supervivencia de las personas sometidas a un trasplante de riñón es notablemente más alta que los pacientes que continúan en diálisis, aunque sigue siendo inferior a la población general. Se ha comprobado que el desarrollo de nuevas técnicas quirúrgicas y los avances en los tratamientos inmunosupresores han reducido la tasa de rechazos agudos y han supuesto una mejora en la supervivencia de los injertos y de los pacientes a corto plazo. Sin embargo, los resultados a largo plazo son semejantes a los observados en décadas anteriores, siendo la pérdida tardía del injerto uno de los problemas más complejos. En el seguimiento a largo plazo de los pacientes trasplantados se observa que es cada vez más frecuente la muerte del paciente con injerto funcionante, siendo las enfermedades cardiovasculares y las neoplasias las dos causas principales de exitus en el seguimiento. En promedio, se estima que la incidencia de cáncer en pacientes sometidos a un trasplante renal es 3 veces mayor que la incidencia de la población general. Según Kasiske et al, la incidencia de cáncer estaría aumentada respecto a la población general en todo tipo de tumores. Conocer la verdadera incidencia de cáncer en los pacientes sometidos a un trasplante renal en nuestro medio y los factores asociados pueden poner de manifiesto la necesidad de instaurar políticas de despistaje de tumores que posibilitan una intervención precoz, tal y como se ha establecido en las Guías de Europeas de seguimiento post-trasplante renal. La promoción de hábitos de vida saludables y la realización de pruebas periódicas a estos pacientes que permitan obtener un diagnóstico precoz pueden contribuir a paliar la morbimortalidad de estos pacientes. De la misma forma, conocer la verdadera incidencia de eventos cardiovasculares y la identificación de variables predictoras de dichos eventos es de interés para la instalación de actividades preventivas. La elevada prevalencia de factores de riesgo cardiovascular conocidos en la población trasplantada justifican la alta incidencia y mortalidad cardiovascular en esta población. Identificar estos factores permitirá establecer la selección de pacientes a intervenir, 399 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) de una forma objetiva y sistemática, superando así el screening realizado en función de un único factor de riesgo. Esto contribuirá a la reducción de la mortalidad cardiovascular en los pacientes trasplantados y a una mejora sustancial de la supervivencia y de la calidad de vida tras el trasplante renal. Sin embargo, se conoce que los modelos probabilísticos de riesgo implementados para la población general, scores de Framingham, DORICA, REGICOR o SCORE no son aplicables a este tipo de pacientes. El grupo de investigación dispone de los datos del total de pacientes sometidos a un trasplante renal en el Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña. En el periodo 1981-2011 han sido sometidos a un trasplante renal 2085 pacientes, realizándose un total de 2377 trasplantes renales. Los miembros del equipo han participado con anterioridad en proyectos financiados sobre trasplante renal: “Incidencia de cáncer y eventos cardiovasculares en pacientes trasplantados renales, scores de riesgo y relevancia clínica de variables modificables” (FIS PI070986) y “Estudio de supervivencia en pacientes trasplantados renales: comparación de métodos paramétricos, semiparamétricos y no paramétricos”, financiado por la Consellería de Sanidade de la Xunta de Galicia (PS09/26). Este proyecto supondrá una continuación en el análisis de la cohorte, los proyectos anteriores han servido para establecer la base teórica del análisis estadístico, en este proyecto planteamos la implementación de los scores de riesgo cardiovascular, la creación y validación de un score específico para estos pacientes y la aplicación de modelos estadísticos para la evaluación del pronóstico de estos pacientes. Línea 3. Factores de riesgo cardiovascular y estado de salud en población adulta. Las enfermedades cardiovasculares constituyen la principal causa de muerte en la población española, aunque su peso relativo descendió desde 1980 (50% de todas las muertes) hasta el año 2008, en el que según datos del Instituto Nacional de Estadística (INE) representaron el 31,7% del total de defunciones. Dentro de las enfermedades cardiovasculares, las isquémicas del corazón en los hombres y las cerebrovasculares en las mujeres son la primera causa de muerte. Los datos de estudios longitudinales en cohortes bien definidas, como el de Framingham, han contribuido a la identificación de los factores y hábitos de vida asociados a un mayor riesgo de presentar enfermedades cardiovasculares. La identificación de factores de riesgo modificables y su detección en pacientes que no conocen que los presentaban tiene un importante impacto a nivel personal y poblacional. Sin embargo, la distribución poblacional de los factores de riesgo cardiovascular no se conoce con fiabilidad. Un estudio reciente en el que se realiza un 400 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) análisis con datos individuales de 11 estudios muestra una elevada prevalencia de hipertensión arterial (47% en varones y el 39% en mujeres), dislipemia (el 43 y el 40%), obesidad (29% en ambos sexos), tabaquismo (el 33 y el 21%) y diabetes (el 16 y el 11%) entre la población adulta española. Sin embargo, aunque dicho estudio engloba datos de diferentes regiones españolas, las características poblacionales pueden diferir de unas zonas a otras haciendo necesario desarrollar estudios poblacionales de forma más local. Otras patologías de gran impacto a nivel poblacional son la insuficiencia renal y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). La investigación de la función renal es de sumo interés ya que la disminución de la función renal es un factor de riesgo independiente para la presencia de eventos cardiovasculares. A su vez, la EPOC es una enfermedad potencialmente mortal, prevenible pero incurable, que suele empeorar con el tiempo por lo que generalmente se diagnostica en mayores de 40 años. El estudio EPI-SCAN ha determinado que la prevalencia actual de la EPOC en España según los criterios GOLD es del 10,2% (IC95% 9,2–11,1) de la población de 40 a 80 años, pero con importantes variaciones en la distribución geográfica, tanto en prevalencia como en su infradiagnóstico e infratratamiento. El estudio del estado de salud a nivel poblacional es de gran importancia para la elaboración de programas específicos relativos a las patologías más prevalentes, así como para la planificación de la asistencia sanitaria. La realización de estudios a nivel poblacional es especialmente interesante en la población mayor de 65 años, ya que presenta unas características propias en cuanto al aumento de la incidencia y prevalencia de muchas enfermedades, y a la coexistencia de un alto porcentaje de patologías crónicas que pueden constituir una fuente importante de incapacidad. El equipo investigador inició su actividad en esta línea en el año 2006, en el que publicó un estudio de base poblacional realizado en el municipio rural de Abegondo (A Coruña) sobre el estado de salud de la población de 65 o más años. Se constató una importante prevalencia de patología crónica y limitación en los recursos sociales en un 45,4% de la población. El 65,3% de los encuestados presentaban algún tipo de dependencia para la realización de actividades instrumentales de la vida diaria, siendo la mayoría independientes para la realización de actividades básicas. Resultados similares se obtuvieron en un estudio doctoral realizado por el mismo grupo en Ortigueira (A Coruña). El equipo investigador ha colaborado asimismo en otros estudios en población geriátrica en los que se ha estudiado su grado de dependencia y los factores asociados. 401 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) En la Comunidad de Galicia no hay estudios publicados a nivel poblacional que evalúen de forma integral el estado de salud de la población adulta. Por este motivo, y como continuación a esta línea de trabajo, los integrantes del equipo han iniciado una investigación en la que se pretende profundizar en el estudio del estado de salud a nivel poblacional de la población adulta mayor de 40 años. Al finalizar el año 2012, se pretende contar con información en una muestra aleatoria de 2000 personas, estratificada por grupos de edad y sexo, en el municipio de Cambre (A Coruña). La información recopilada de cada persona incluye la presencia o no de factores de riesgo cardiovascular, comorbilidad asociada y medicación, hábito tabáquico y grado de dependencia, calidad de vida, nivel de actividad física, recursos sociales, nivel de dependencia y la presencia o no de deterioro cognitivo. A todos los pacientes se les realiza además un electrocardiograma, una espirometría, y una exploración podológica completa. En el marco de este proyecto se pretende realizar la explotación de los datos recopilados hasta el momento, lo que permitirá analizar el estado de salud de una muestra poblacional e identificar posibles áreas de intervención. Esta información puede servir de base, además, para una cohorte de pacientes en la que explorar la incidencia en el seguimiento de diferentes eventos teniendo en cuenta los factores de riesgo asociados. 2. Objetivos científicos A continuación se enumeran los objetivos del presente proyecto: Línea 1. Atención sanitaria, demora y pronóstico de pacientes con cáncer 1.1. Determinar, en pacientes con cáncer colorrectal (cohorte específica del área sanitaria de A Coruña, n=1300): 1.1.1. La supervivencia global 1.1.2. La supervivencia específica (mortalidad relacionada con el tumor) 1.1.3. La supervivencia libre de progresión 1.1.4. La supervivencia libre de recidiva 1.2. Determinar la influencia de la demora diagnóstica y terapéutica en el pronóstico de los pacientes con cáncer colorrectal. 402 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 1.3. Determinar, en pacientes con cáncer colorrectal no metastásico tratados con intención curativa, si diferentes estrategias de seguimiento se asocian con un mejor pronóstico de estos pacientes. 1.4. Determinar, en pacientes diagnosticados de cáncer colorrectal, si la demora diagnóstica y diferentes estrategias de seguimiento modifican la calidad de vida y la satisfacción con el cuidado recibido de estos pacientes. Línea 2. Evolución clínica de los pacientes sometidos a un trasplante renal Tras haber identificado previamente la incidencia de eventos cardiovasculares y cáncer en pacientes trasplantados renales: 2.1 Evaluar la capacidad predictiva de los scores de riesgo cardiovascular desarrollados a nivel poblacional para predecir eventos cardiovasculares en pacientes trasplantados renales. 2.2 Desarrollar y validar un score de riesgo cardiovascular específico para predecir eventos cardiovasculares en pacientes trasplantados renales. Línea 3. Factores de riesgo cardiovascular y estado de salud en población adulta Determinar, en población de 40 y más años: 3.1 La prevalencia de factores de riesgo cardiovascular: (hipertensión, hiperlipidemia, diabetes mellitus, obesidad, hábito tabáquico y nivel de dependencia en fumadores, insuficiencia renal, hipertrofia del ventrículo izquierdo) 3.2 La prevalencia de EPOC 3.3 La comorbilidad asociada, mediante el score de Charlson 3.4 La calidad de vida relacionada con la salud, según el cuestionario SF-36 3.5 La prevalencia de patología podológica Determinar, en población de 40 a 64 años de edad: 3.6 El riesgo cardiovascular estimado, según los métodos: Framingham, Score, Regicor y Dorica 3.7 El nivel de actividad física 3.8 La prevalencia de trastornos de ansiedad Determinar, en población de 65 años o más: 403 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 3.9 Prevalencia de deterioro cognitivo 3.10 Nivel de dependencia/independencia para la realización de las actividades básicas e instrumentales de la vida diaria 3.11 Valoración de los recursos sociales 3. Hipótesis de trabajo Una de las características de los problemas planteados en las investigaciones clínicoepidemiológicas es la cada vez mayor complejidad necesaria para su modelización estadísticomatemática. La bioestadística puede contribuir de forma significativa a la resolución de preguntas de interés científico en el ámbito biomédico. Así, los problemas reales en estudio exigen de una mayor sofisticación de los modelos y métodos propuestos que en ocasiones no pueden ser abordadas dentro del trabajo que rutinariamente desarrollan los equipos de las unidades de apoyo a la investigación. Mediante la aplicación de técnicas estadísticas específicas se pretenden corroborar las siguientes hipótesis de partida en cada una de las líneas de investigación propuestas: Línea 1: La demora diagnóstica no se relaciona con el estadio al diagnóstico ni modifica la supervivencia de los pacientes con cáncer colorectal. Las estrategias de seguimiento tras el diagnóstico más intensivas mejoran la supervivencia. Línea 2: Los scores de riesgo cardiovascular desarrollados a nivel poblacional infraestiman el riesgo cardiovascular de los pacientes trasplantado renales. Es posible predecir la probabilidad de dichos eventos mediante la construcción de un score específico. Línea 3: Existe un porcentaje considerable de la población que desconoce presentar factores de riesgo cardiovascular modificables, y el control de los ya diagnosticados es inferior a lo deseable. 4. Metodología de trabajo Las tareas, su distribución temporal a lo largo de los tres años de duración del proyecto, y el grado de participación y responsabilidad de los miembros del equipo investigador en el desarrollo de las mismas se detallará en consonancia con los objetivos enumerados previamente. 404 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Línea 1. Atención sanitaria, demora y pronóstico de pacientes con cáncer En el momento actual, y como continuación de otros proyectos financiados (PGIDIT08CSA073916PR, FIS PI052273 y FIS PS09/00663) se cuenta con información en una cohorte propia de más de 1.300 casos incidentes de cáncer colorrectal, diagnosticados en el periodo 2006-2011. De estos pacientes se dispone de datos correspondientes a características sociodemográficas, antecedentes familiares de cáncer, primeros síntomas atribuibles al tumor y referidos por el paciente, percepción de los primeros síntomas y actitud ante ellos. Asimismo, se revisan las historias clínicas de los pacientes para obtener información sobre la comorbilidad asociada en el momento del diagnóstico del cáncer (índice de comorbilidad de Charlson), características del tumor al diagnóstico (localización de acuerdo con la clasificación CIE-9ª, tamaño del tumor, grado histológico, estadio TNM, presencia y localización de metástasis, infiltración o no de órganos adyacentes), tratamiento recibido (cirugía, quimioterapia y/o radioterapia), número de consultas hospitalarias relacionadas con el cáncer colorrectal y pruebas y exploraciones realizadas. En el seguimiento, se dispone además información sobre la presencia de diferentes eventos: recidiva local, desarrollo de metástasis, aparición de un nuevo tumor, y mortalidad. A su vez, para los pacientes diagnosticados en los años 2011-2012, y en el marco del proyecto FIS PI10/02285, se dispone de las respuestas a cuestionarios relacionados con su calidad de vida (EORTC QLQ-C30 y EORTC QLQ-CR29) y la satisfacción con la atención hospitalaria recibida (EORTC IN-PATSAT32), además de una valoración de su estado funcional, mediante el índice de Karnofski, por una enfermera especializada. El plan de trabajo consistirá en una primera fase en la que se actualizarán los datos de seguimiento de los pacientes de la cohorte, recogiendo las visitas hospitalarias y pruebas en el seguimiento y la presencia de eventos (recidiva local, desarrollo de metástasis, aparición de un nuevo tumor, y mortalidad). Tras la depuración de la base de datos, se procederá a su análisis para dar respuesta a los objetivos 1.1 a 1.4. Para estudiar el efecto de la demora diagnóstica y las diferentes estrategias de seguimiento en el pronóstico de pacientes con cáncer colorectal (objetivos 1.1 a 1.3), se realizará un análisis de supervivencia. Las diferencias en el pronóstico según diferentes variables se explorarán siguiendo la metodología de Kaplan-Meier. En el análisis multivariante, se ajustará un modelo de regresión de Cox, ajustando por variables sociodemográficas, la comorbilidad asociada y las características de la enfermedad al diagnóstico. Se contrastará el supuesto de 405 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) proporcionalidad de riesgos mediante gráficos de residuos y la representación del ln(-lnS(t)) en función del ln(Tiempo). De ser necesario, se explorará la introducción en el análisis covariables dependientes del tiempo, así como la utilización de métodos de análisis de supervivencia basados en la presencia de riesgos competitivos. Para el análisis de los datos referentes a la calidad de vida y al cuestionario de satisfacción con la atención hospitalaria recibida (objetivo 1.4) se explorarán diferentes estrategias de análisis. Una característica de las puntuaciones o índices de salud es que tienen en general carácter ordinal y generan datos con una distribución discreta, acotada y sesgada, de manera que las técnicas de análisis tradicionales, diseñadas para respuestas continuas, con distribución preferentemente normal, pueden no ser apropiadas en este contexto (Arostegui y NúñezAntón, 2008). Recientemente, Arostegui et al (2007) han propuesto analizar la respuesta observada como una variable ordinal, utilizando el modelo de regresión beta-binomial para su análisis. La posibilidad de analizar la respuesta como una variable ordinal ofrece además una interpretación clínica más directa. Dichos autores han aplicado esta metodología de análisis en situaciones concretas, como es el caso de pacientes con trastornos alimentarios (Arostegui et al, 2010) y fundamentalmente a los resultados obtenidos con el cuestionario SF-36. Nuestro grupo se plantea su aplicación a otros cuestionarios que miden resultados percibidos por los pacientes, y compararlos con otras estrategias de análisis (regresión lineal múltiple, bootstrap, regresión tobit, regresión ordinal logística y probar, regresión binomial-logístico-normal y coarsening) que han demostrado un comportamiento variable en función de la situación a la cual se apliquen (Arostegui et al, 2010). La asignación de tareas se hará de acuerdo con lo siguiente: Revisión de historias clínicas y actualización de datos de seguimiento de los pacientes: Rocío Seijo Bestilleiro Depuración de la base de datos: Titulado contratado; Rocío Seijo Bestilleiro Análisis del pronóstico, e influencia de la demora y diferentes estrategias de seguimiento: Salvador Pita Fernández; Titulado contratado Análisis de los datos de calidad de vida y satisfacción con la atención hospitalaria: Sonia Pértega Díaz, Titulado contratado 406 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Línea 2. Evolución clínica de los pacientes sometidos a un trasplante renal Tras la realización de los proyectos FIS PI070986 y PS09/26, el grupo de investigación dispone de un registro informatizado de la totalidad de los trasplantes renales realizados en el Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña durante el periodo 1981-2009, que se completó hasta el 2011, 2.377 trasplantes renales realizados a 2.085 pacientes. La identificación de los casos se hizo a través del Servicio de Nefrología del Hospital, la revisión de los datos se inició en el 2003 y se recogen características generales de los pacientes trasplantados y de sus donantes, la enfermedad de base que justifica el trasplante, el tipo de diálisis previa, el tiempo de espera para el trasplante, el número de trasfusiones, hiperinmunización, tiempo de isquemia fría, tiempo de isquemia caliente, trasplantes recibidos con anterioridad y presencia de enfermedades como diabetes, hepatitis o hipertrofia de ventrículo izquierdo y hábito tabáquico. Durante el seguimiento se ha recogido sistemáticamente información acerca del índice de masa corporal del receptor, tensión arterial, niveles de leucocitos, hematocrito, creatinina, proteinuria, hemoglobina, colesterol y triglicéridos. Se recogió además el tratamiento inmunosupresor recibido, presencia de infecciones post-trasplante, episodios de rechazo, presencia de eventos cardiovasculares, diagnóstico de cáncer y pérdida de injerto o éxitos. A partir de la información disponible en este registro se calculará la incidencia de cáncer y de eventos cardiovasculares en la cohorte de pacientes estudiados. Se desarrollará un aplicación que servirá para la realización del cálculo de los valores de riesgo cardiovascular según diferentes scores (Framingham, SCORE; REGICOR, DORICA) y que permitirá la carga masiva de datos de la cohorte para poder realizar estos cálculos de forma automatizada, obteniendo una tabla de resultados con las puntuaciones numéricas para cada uno de los pacientes y un grado de riesgo cardiovascular según las escalas que los scores definen. Para evaluar la capacidad predictiva de cada uno de estos scores se utilizarán curvas ROC, estimando el área bajo la curva que se puede considerar una medida resumen que permitirá comparar la capacidad diagnóstica del marcador. Se compararan las curvas ROC a través del contraste de sus correspondientes AUCsv con la prueba de homogeneidad de áreas mediante el estadístico Ji-Cuadrado (DeLong y otros, 1988). Se realizará la calibración de cada uno de estos scores para evaluar si la probabilidad predicha coincide con la observada, es decir, obtener la proporción de casos que ha sufrido un evento cardiovascular en cada uno de los grupos de riesgo. 407 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) Para la construcción del score de riesgo cardiovascular para la población trasplantada renal, de desarrollará un modelo utilizando una submuestra aleatoria (75% de los casos), el resto de los datos se utilizarán para validar el modelo. Se utilizarán técnicas de validación cruzada como una estrategia de validación secundaria. En una primera fase se construirá un modelo de regresión de riesgos proporcionales de Cox, con p<0.05 como criterio de inclusión/exclusión. A partir de los coeficientes de regresión estimados se implementará el score. Para evaluar la capacidad predictiva del modelo se calculará el área bajo la curva para la muestra de validación, comparando el área bajo la curva con la obtenida por los scores de riesgo cardiovascular. En una fase posterior, se estudiará otros tipos de modelizaciones, teniendo en cuenta el análisis de riesgos competitivos y profundizando en la relación entre las variables predictoras y la variable respuesta. Línea 3. Factores de riesgo cardiovascular y estado de salud en población adulta. Actualmente se dispone de información en una muestra aleatoria de 1.000 personas de más de 40 años, estratificada por grupos de edad y sexo, en el municipio de Cambre (A Coruña). A finales del año 2012 se prevé haber aumentado este tamaño muestral a 2.000 sujetos. La información recopilada de cada persona incluye la presencia o no de factores de riesgo cardiovascular, prevalencia de EPOC, comorbilidad asociada (índice de Charlson) y medicación, hábito tabáquico y grado de dependencia (test de Fagestron), calidad de vida (SF-36) y nivel de actividad física (cuestionario IPAQ). En aquellas personas de 65 o más años se recoge además información sobre los recursos sociales disponibles (OARS), nivel de dependencia para la realización de actividades básicas e instrumentales de la vida diaria (escalas de Barthel y Lawton-Brody) y la presencia o no de deterioro cognitivo (miniexamen cognoscitivo de Lobo). A todos los pacientes se les realiza además un electrocardiograma, una espirometría, y una exploración podológica completa. En el marco del presente proyecto se procederá al análisis y explotación de los datos recogidos, con el fin de indagar en la prevalencia de factores de riesgo cardiovascular en la población general, su interrelación, y la asociación con otros aspectos de la salud integral de las personas, como su calidad de vida. El análisis de los datos obtenidos mediante diseños muestrales complejos, como es el caso del muestreo estratificado, puede resultar más complicado por la posible existencia de una correlación entre las observaciones. Esta correlación se debe tomar en cuenta para obtener estimaciones apropiadas de los parámetros, sus varianzas y la correcta distribución de los 408 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) estadísticos. Durante mucho tiempo no se han tomado en cuenta las particularidades de la estructura de este tipo de datos y se han aplicado métodos estadísticos estándares para analizarlos. Sin embargo, la utilización de los métodos clásicos bajo estos diseños muestrales puede conducir a inferencias erróneas. Para el análisis de los datos derivados de esta línea del proyecto se calculará la prevalencia e intervalos de confianza al 95% de las diferentes patologías estudiadas, así como medidas de tendencia central y dispersión, luego de ajustar por el diseño de la encuesta. Se realizará un análisis univariante y multivariante, utilizando modelos de regresión lineal y logística múltiple según el tipo de variable considerada. El análisis se llevará a cabo con el módulo de muestras complejas del paquete estadístico SPSS. De nuevo, el análisis de los datos del cuestionario de calidad de vida se realizará de acuerdo con lo especificado para la Línea 1 del proyecto, utilizando el modelo de regresión beta-binomial, así como otras estrategias de análisis (regresión lineal múltiple, bootstrap, regresión tobit, regresión ordinal logística y probar, regresión binomial-logístico-normal y coarsening). Asignación de tareas: Tanto el investigador principal del proyecto (Salvador Pita Fernández, Doctor en Medicina, con especialidad en Medicina de Familia y Comunitaria y Epidemiólogo Clínico) como otro de los investigadores (Sonia Pértega Díaz, Doctora en Matemáticas con especialidad en Estadística e Investigación Operativa) supervisarán el desarrollo del proyecto en todas sus líneas y colaborarán en las tareas de análisis estadístico e interpretación de resultados, de acuerdo a lo que se especifica en el cronograma. El otro miembro del equipo investigador (Paloma González Santamaría, Médico de Familia), desarrolla su tesis doctoral en el marco de la línea 1 del proyecto y por lo tanto colaborará dentro de esa línea en: a) la revisión de historias clínicas y actualización de los datos de seguimiento de los pacientes, b) depuración de la base de datos y corrección de errores, c) análisis e interpretación de resultados. El equipo investigador contará además con la participación de una Diplomada en Enfermería, Rocío Seijo Bestilleiro, que colabora habitualmente con la Unidad de Epidemiología Clínica y Bioestadística del CHUAC. Es la encargada de mantener actualizados los datos de los pacientes sometidos a un trasplante renal, con información en la actualidad de 2.377 trasplantes. Durante la vigencia del proyecto colaborará además en el desarrollo de las otras líneas de investigación, de acuerdo con el cronograma que se presenta. 409 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 5. Actuaciones a desarrollar Eficacia de la cooximetría y del consejo mínimo antitabaco en pacientes fumadores trasplantados renales. FIS-ISC IIII. Ministerio de Ciencia e Innovación. FIS PI11/01356. 2012-2014. Calidad de vida y calidad percibida del cuidado recibido en pacientes con cáncer de colon y recto. FIS. ISC IIII. Ministerio de Ciencia e Innovación. FIS PI10/02285. 20112013. Calidad de vida y calidad percibida del cuidado recibido en pacientes con cáncer de colon y recto. Consellería de Economía e Industria, Xunta de Galicia. 10CSA916052PR. 2010-2011. O xénero como determinante do risco cardiovascular, a comorbilidade, a calidade de vida e a dependencia en persoas de 40 e máis anos de idade no municipio de Cambre. Consellería de Igualdade. Xunta de Galícia. SI427C 2011/56-0. 2010-2011. Demora diagnóstica y estrategias de seguimiento en el cáncer colorectal: su influencia en el pronóstico. FIS. ISC III. Ministerio de Ciencia e Innovación. FIS PS09/00663. 20102012. Estudio de supervivencia en pacientes transplantados renais: comparación de métodos paramétricos, semiparamétricos e nonparamétricos. Consellería de Sanidade. Xunta de Galicia. PS09/26. 2009-2011. Demora diagnóstica en el cáncer de colon y recto. Consellería de Innovación e Industria. Xunta de Galicia. PGIDIT08CSA073916PR. 2008-2010. Incidencia de cáncer y eventos cardiovasculares en pacientes trasplantados renales. FIS-ISC III. Ministerio de Sanidad y Consumo. FIS P1070986. 2008-2010. Mortalidad y factores pronósticos en el cáncer de colon y recto. Consellería de Innovación e Industria. Xunta de Galicia. 2006-2007. Demora diagnóstica en el cáncer de colon y recto. FIS-ISC III. Ministerio de Sanidad y Consumo. PI 051075. 2006-2008. 410 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) 6. Contribución al desarrollo del SNS a través de mejoras en la práctica clínica Una de las contribuciones de este proyecto se refiere a la utilización de análisis estadísticos más rigurosos (p. ej., análisis de supervivencia en presencia de riesgos competitivos, regresión beta-binomial) en comparación con los métodos de análisis tradicionales. La utilización de técnicas de análisis más adecuadas contribuirá a un mejor conocimiento de la realidad clínica en las líneas de investigación planteadas. En cuanto a la repercusión clínica, a continuación enumeramos los posibles beneficios derivados de cada una de las líneas de investigación propuestas: Linea 1: Su aplicación práctica se refiere a la detección de puntos de mejora en el diagnóstico y tratamiento del paciente con cáncer colorectal, bien sean referidos a aspectos clínicos, de organización del sistema sanitario o consejos al paciente. Los resultados pueden generar propuestas formativas o de gestión de servicios sanitarios, revelando defectos en la atención y en los circuitos asistenciales, y motivar cambios en la atención de estos pacientes. Además de cuantificar los componentes de la demora en el diagnóstico y tratamiento del cáncer colorrectal, se pretende comprobar si estas demoras tienen un impacto sobre la supervivencia. Idealmente, este estudio podría determinar qué pautas de seguimiento se asocian a un mejor pronóstico en el cáncer colorrectal. Así mismo, los resultados permitirán identificar algunos factores modificables sobre los incidir para mejorar la calidad de vida de estos pacientes. Por otro lado, se podrá documentar su satisfacción con diferentes aspectos de la atención recibida, e identificar aquellos que pueden influir en el bienestar del paciente y mejorar su calidad de vida después del diagnóstico del cáncer. Línea 2: La detección de factores que puedan contribuir a una elevada morbimortalidad cardiovascular entre los pacientes trasplantados renales es de gran importancia práctica. La construcción de un score de riesgo cardiovascular específico en pacientes trasplantados renales permitirá identificar pacientes con riesgo elevado y variables modificables. La incidencia sobre factores modificables en este grupo de pacientes puede contribuir claramente a tomar mejores decisiones clínicas y asistenciales para tratar de mejorar los resultados que están siendo alcanzados en el trasplante renal. Línea 3: El conocer la prevalencia de los principales factores de riesgo cardiovascular en poblaciones concretas es esencial para realizar planes de prevención que reduzcan la 411 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) morbimortalidad cardiovascular. Conocer el estado de salud general y el grado de control de su comorbilidad en la población adulta, y en especial, en la población geriátrica, es imprescindible para poder estimar la necesidad de servicios y/o cuidados sanitarios, así como para la planificación de estrategias de prevención primaria eficaces. 7. Evaluación Terminar y presentar 2 tesis doctorales por año (en los últimos 6 años así ha sido algunos 3 tesis por año). Publica entre 5 y 10 artículos en revistas indexadas. Factor de impacto medio por artículo: 1,5-2. Obtener 2 proyectos como mínimo en funcionamiento cada año, obteniendo un proyecto nuevo cada año. En 2012 se espera proceder a al menos un contrato con empresas para sacar estudios adelante y poder financiar gastos de personal de la Unidad (una administrativa y/data manager). Indicadores de seguimiento OBJETIVO Mantener las sesiones de metodología y diseño de proyectos de investigación mensuales del CHUAC participando miembros de todo el hospital y del área Sanitaria Mantener las sesiones de metodología y evaluación de proyectos dentro de la Unidad de Epidemiología cada 15 días Inicio de tesis doctorales en el año 2010 dirigidas desde la Unidad de Epidemiología Lectura y presentación de tesis doctorales en el año 2010 dirigidas desde esta Unidad Inicio de estudio sobre calidad de vida y satisfacción con la atención recibida en cáncer colorrectal (Proyecto ISC-III) Inicio de estudio sobre Riesgo cardiovascular con la Comunidad Autónoma de Valencia (Proyecto ESCARVAL) Continuar con el estudio aleatorio poblacional sobre Riesgo cardiovascular, comorbilidad y dependencia en A Coruña (Proyecto Consellería igualdade) 412 INDICADORES 11 Sesiones 22 sesiones Inicio de 5 tesis Lectura y presentación de 2 tesis doctorales Continuar con el proyecto Continuar con el proyecto Análisis de los 1.000 primeros pacientes y seguir con el proyecto Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) OBJETIVO Terminar el proyecto FIS 2007 de riesgo cardiovascular en trasplante renal Iniciar proyecto Tabaco y Trasplante renal (FIS-ISC-III 2011) Calidad de vida y estado nutricional en trasplantados hepáticos (FIS-2011) Pronostico y estrategias de seguimiento en cáncer colorrectal (FIS-2009) Publicar en revistas indexadas (PubMed) artículos científicos realizados desde la Unidad Presentar comunicaciones aceptadas a congresos nacionales, internacionales Participación en Redes de Investigación Participación en Docencia de Post-grado Participación en Docencia de Post-grado. Rotación en la Unidad Participación en Docencia de Post-grado. Rotación en la Unidad INDICADORES Obtener publicaciones del proyecto que acaba de terminar Inicio del proyecto Inicio del proyecto Finalizar la recogida de datos Publicar 5 artículos científicos 20 comunicaciones Participación en 3 redes REDIAP_ BIOESTAT_REDCANCER COLON Dirección de trabajos de Fin de Máster (5) Tutorización de prácticas de 1 estudiante licenciado en Máster Interuniversitario Rotación Residentes por la Unidad (2) 8. Plan de difusión Se prevén cuatro grandes aspectos en el plan de difusión de los resultados del proyecto de investigación: a) Publicación de artículos de investigación. La principal vía de difusión de los resultados será su publicación en revistas especializadas, que figuren en el Science Citation Index del Institute of Scientific Information. Además de ser un foro adecuado para su difusión, la publicación en revistas de impacto supone una señal inequívoca de que los resultados alcanzados y la metodología empleada son aceptados por la comunidad científica internacional y valorados positivamente. b) Realización de Tesis Doctorales. En el marco del presente proyecto de investigación se concluirá la tesis del miembro no doctor del equipo (Paloma González Santamaría). c) Presentación de ponencias en congresos de ámbito nacional e internacional. Esto permite ir avanzando los resultados obtenidos a la comunidad científica, con la consecuente retroalimentación que se obtiene en los mismos. Se tratará de asistir a 413 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012 Plan Estratégico del INIBIC – Proyecto Científico Cooperativo Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC) aquellos congresos, seminarios y reuniones científicas que por su temática y su nivel de calidad y exigencia, tengan mayor interés para nuestros objetivos. Difusión de software elaborado en el marco del proyecto. Se prevé elaborar un software que permita el cálculo de diferentes scores de evaluación del riesgo cardiovascular en población adulta, que se distribuirá de forma libre a la comunidad científica. 414 Aprobado por Consejo Rector 21 Nov 2012