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Revista médica de Chile

versão impressa ISSN 0034-9887

Rev. méd. Chile vol.147 no.7 Santiago jul. 2019

http://dx.doi.org/10.4067/S0034-98872019000700901 

Artículo Especial

Una red de biobancos para Chile: investigar hoy, para curar mañana

The implementation of a Biobank network for Chile

Juvenal A. Ríos1  6  b

Elisa Alcalde2 

Eugenio Ramírez3  a

Myriam Campbell4 

Tomas P. Labbé5  9  b

Sergio Becerra6 

Sylvia Santander7 

María Elena Cabrera8 

1Escuela de Medicina, Facultad de Medicina y Ciencia, Universidad San Sebastián. Lota 2465, Providencia, Santiago, 7510157, Chile.

2Servicio de Anatomía Patológica, Hospital Luis Calvo Mackenna. Santiago, Chile.

3Sección Virus Oncogénicos, Instituto de Salud Pública. Santiago, Chile.

4Programa Nacional de Cáncer del Niño, Hospital Roberto del Río. Santiago, Chile.

5Departamento de Enfermedades No Transmisibles, Ministerio de Salud. Santiago, Chile.

6Departamento de Manejo Integral de Cáncer y otros Tumores, Ministerio de Salud. Santiago, Chile.

7División de Prevención y Control de Enfermedades Ministerio de Salud. Santiago, Chile.

8Departamento de Medicina Interna Oriente, Facultad de Medicina, Universidad de Chile, Hospital del Salvador. Santiago, Chile.

9Escuela de Medicina, Facultad de Ciencias Médicas, Universidad de Santiago de Chile. Santiago, Chile.

ABSTRACT

The concept “Biobank” is relatively new in the scientific literature, and is not yet consensually defined, even for the World Health Organization (WHO). However, the use of human samples in biomedical research is a very old activity. The organized development of Biobanks in different places has grown in the last decade. The experience in different countries and continents has been diverse. In this special article we intend to summarize, organize and communicate to the national medical and scientific community, (i) the concept of Biobank, (ii) the international experience and a map of the Research Biobanks working in Chile, (iii) the basic biomedical and essential operational aspects to manage a Biobank for Research and (iv) the impact of a National Network of Biobanks implementation in the Chilean Health System. Ethical and regulatory aspects will not be included, given their intrinsic complexity, which should be discussed elsewhere.

Key words: Biological Specimen Banks; Biomedical Research; Research

Consideraciones generales

1.1. Orígenes y concepto de biobancos

El término biobanco es un concepto relativamente nuevo. La primera vez que se mencionó el término “biobank” en una investigación científica, data del año 1996, en la revista alemana Journal of Molecular Medicine (Berliner Klinische Wochenschrift)1. Posteriormente, en 1998, en un artículo danés se mencionó por primera vez el término biobanco en el título de la publicación2. Tal ha sido su impacto hasta la fecha, que en el 2009, la revista “Time” eligió a los biobancos como una de las 10 mejores ideas que cambiarán al mundo3. En la actualidad, al realizar una búsqueda en la plataforma de PUBMED, es posible encontrar aproximadamente 4.000 artículos con el término “biobank” en el título, observándose, además, un incremento marcado en los últimos cinco años (Figura 1).

Figura 1 Número de entradas en bases de datos PUBMED al ingresar el término “biobank”. 

Para el desarrollo de este artículo es necesario distinguir los términos biobanco y biorrepositorio. La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) define biobancos como “una colección de material biológico asociado a datos e información guardados en un sistema organizado para la población”4. Por otra parte, un biorrepositorio se entiende como la infraestructura dentro de la cual se identifican, recopilan, almacenan y distribuyen muestras biológicas5. Al mismo tiempo, la Agencia Internacional para la Investigación en Cáncer (IARC) usa el término “centro de recursos biológicos” para referirse a las colecciones de muestras de cáncer de origen humano6. El Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos de Norteamérica define a un biorrepositorio como “organización, lugar, pieza o contenedor donde las muestras biológicas son guardadas”7.

En nuestro medio local, y tomando en consideración varios autores8, hemos definido biobancos como “organización pública o privada, sin fines de lucro, que almacena y custodia colecciones de material biológico humano asociados a información del estado de salud o los estilos de vida de la persona, para fines de investigación biomédica o epidemiológica y que se organizan como una unidad técnica con criterios de calidad, orden y trazabilidad”.

Además, debemos distinguir:

Red de biobancos:

Conjunto de biobancos asociados a una entidad central, que actúa como coordinador entre ellos. La entidad jurídica pertenece a cada uno de los biobancos de forma individual9.

Biobancos en red:

Aquellos con una única organización y una actividad descentralizada, situación en que varios biobancos se asocian creando un nodo central que se constituye como figura jurídica única que incluye a todas las demás. Aquí las muestras suelen distribuirse en las diferentes instituciones que componen el biobanco9.

1.2. Breve reseña de la experiencia internacional y nacional

Estados Unidos de Norteamérica (USA):

En 1949 se organizó en el Hospital Naval en Bethesda, Maryland, el primer banco de tejido óseo. Esta unidad se encargó del procesamiento y distribución de injertos óseos durante 50 años, con fines terapéuticos10. La Red Cooperativa de Tejidos Humanos de Estados Unidos de América (CHTN, por sus siglas en inglés) se fundó dentro del marco del Programa de Diagnóstico de Cáncer del Instituto Nacional de Cáncer en 198711. Alrededor de 1.500 publicaciones relacionadas con las alteraciones genéticas en el inicio, la progresión y la metástasis del cáncer y de estudios para mejorar la exactitud diagnóstica y la clasificación de los tumores se han realizado con muestras de esta red12.

España:

En Madrid, en el año 1998 se creó la Red de Banco de Tumores (RBT) del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) con el apoyo del Instituto de Salud Carlos III y el patrocinio de fundaciones y empresas privadas. Colaboran con la RBT las comunidades de Madrid, Castilla, Galicia, País Vasco, Asturias, Canarias, Andalucía y Murcia, las cuales cuentan con 16 unidades intrahospitalarias13.

Brasil:

El primer Banco de Tumores fue organizado en 1997 en Sao Paulo, el cual aportó con ejemplares latinoamericanos al proyecto Genoma Humano (1999). Este banco maneja alrededor de 19.000 muestras. En Río de Janeiro funciona el Banco de Tumores y ADN (BNT) del Instituto Nacional del Cáncer (INCA), fundado en 2004, y que cuenta con más de 17.000 muestras de diversos tejidos; el BNT dispone de 20 centros médicos y académicos distribuidos en cinco regiones geográficas del país14.

Chile:

El primer biobanco se fundó en Temuco el año 2004, en la Facultad de Medicina de la Universidad de la Frontera15. En la actualidad se reconoce la existencia de 9 biobancos con fines de investigación. De estos, hay 3 biobancos ubicados fuera de establecimientos públicos: (i) el de la Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC) en el Hospital Clínico UC, que está asociado al Proyecto “Chile-BILS”(Chilean Biliary Longitudinal Study), que corresponde a una alianza entre la PUC y la UFRO para estudiar el cáncer de vesícula biliar y enfermedades biliares; (ii) de la Clínica Alemana de Santiago y (iii) otro emergente del Instituto Fundación Oncológica Arturo López Pérez. Por su parte, existen 6 biobancos asociados a instituciones públicas: (iv) del Complejo Asistencial Hospital Sótero del Río; (v) del Hospital del Salvador; (vi) del Hospital Luis Calvo Mackenna; (vii) de la Universidad de la Frontera (UFRO); (viii) de Tejidos y Fluidos de la Universidad de Chile (BTUCH) y (ix) del Hospital de Molina, donde se alojan las muestras de la cohorte de MAUCO del Proyecto Basal FONDAP-ACCDIS17. Adicionalmente, estuvo en funcionamiento el biobanco correspondiente al Hospital San Borja Arriarán17, pero en la actualidad sus muestras están resguardadas en el BTUCH (Tabla 1).

Tabla 1 Mapa de los biobancos de investigación* en Chile 

Sistema público Sistema privado
Hospital Sótero del Río Proyecto “Chile-BILS” - PUC
Hospital del Salvador** Clínica Alemana de Santiago
Hospital Luis Calvo Mackenna Fundación Arturo López Pérez****
Hospital de Molina
Hospital San Borja Arriarán***
Universidad de la Frontera
Universidad de Chile (BTUCH)

*La gran mayoría son biobancos de tumores.

**Material genético de enfermedades oncohematológicas.

***Sus colecciones están resguardadas en el BTUCH (Proyecto del Grupo Colaborativo Oncológico Cooperativo Chileno de Investigación con el National Cancer Institute).

****Emergente.

1.3. Biobancos en el marco del Plan Nacional de Cáncer 2018-2028

En el contexto del reciente lanzamiento del Plan Nacional de Cáncer por el Ministerio de Salud de Chile, la existencia de una red nacional de biobancos se ha explicitado18. Considerando la necesidad de contar con datos locales de mayor representatividad y de promover la investigación traslacional en cáncer, la existencia de estos centros constituye un sustrato esencial para realizar investigación biomédica de alto impacto, teniendo en cuenta que, en los últimos años, la participación de los médicos en actividades de generación de nuevo conocimiento parece estar en retroceso19.

Aspectos biomédicos y de gestión, fundamentales para un biobanco con fines de investigación

2.1. Los biobancos como un servicio público

En contraposición a las colecciones de material biológico personal o también llamados por algunos autores como “biorrepositorios”, los biobancos deben ser un servicio público, sin fines de lucro, con consentimiento amplio, control social y altos estándares profesionales20.

2.2. Tipos y diversidad de biobancos

Por un lado, existen biobancos para estudiar biomarcadores de susceptibilidad y de exposición, en los cuales se busca tener datos genético-epidemiológicos de poblaciones y su interacción con el ambiente. Por otro lado, existen los biobancos para buscar biomarcadores de enfermedad y esencialmente de tumores, aspecto por lo cual son más conocidos21. Asimismo, cabe mencionar que también existen diversos subtipos de biobancos, entre los que se incluyen de cerebros, VIH, múltiples agentes infecciosos, tejidos sanos, organoides, exososomas, incluso de algunos destinados solo a enfermedades raras22.

2.3. Estructura hospitalaria

La organización intrahospitalaria es fundamental, dado que es el lugar físico y administrativo donde a menudo se instalan los biobancos. Cabe destacar que los biobancos no constituyen una “curiosidad” de interés para patólogos, hematólogos o los investigadores básicos. Estas instituciones están al servicio de la comunidad científica y hospitalaria, y sometidos a un control de gestión riguroso que garantice la calidad de su funcionamiento. También es importante destacar el rol del profesional coordinador (enfermera u otro profesional de la salud), ente fundamental en el registro de muestras biológicas humanas23,24.

2.4. Procedimientos normalizados, buenas prácticas y recurso humano entrenado

Los procedimientos de un biobanco deben estar escritos, guiados por la experiencia internacional y prudentemente adaptados a la realidad local. Además, deben ser consensuados por equipos multidisciplinarios y revisados periódicamente6,25,26.

2.5. Tamaño de muestra versus calidad

Mientras que la cantidad de muestras es un factor discutible y teóricamente limitante en la mantención de los biobancos, la calidad de ellos es definitivamente el factor clave de las conclusiones de los estudios y, por tanto, los posteriores beneficios e impactos en salud6.

2.6. Los biobancos no son almacenes

El principio fundamental de la existencia de los biobancos es para ceder o compartir muestras y no son para almacenar. El biobanco de excelencia es probablemente aquel que mantiene un volumen estable de muestras, pero al mismo tiempo cede muchas para proyectos de investigación relevantes en salud y con real impacto sanitario25.

2.7. Información clínica asociada

Del mismo modo que la información clínica de los pacientes es esencial para la interpretación de cualquier examen en su contexto apropiado, el biobanco necesita recopilar información asociada a la muestra para poder proveer de insumos completos a los investigadores. Esta información no corresponde solo a datos clínicos, sino también epidemiológicos e histopatológicos27. Esta entidad binominal –muestra/historial clínico– impone desafíos éticos relevantes; en la elaboración del consentimiento informado para efectos de entregar la donación y su posterior utilización, entorno a la privacidad y confidencialidad, uso secundario de muestras y datos para estudios futuros, retorno de resultados, intercambio de datos, manejo de datos genéticos de una población, distribución de beneficios, recontacto de donantes y envío de muestras al extranjero, entre otras28.

2.8. Trabajo colaborativo

La colaboración local y extranjera resultan fundamentales para crecer en número de datos y así obtener mejores conclusiones. Esta cooperación también ofrece una oportunidad de consensuar protocolos e intercambiar formación de recurso humano que permita garantizar la calidad del funcionamiento de un biobanco29,30.

2.9. Sostenibilidad económica

Contar con muestras de alto valor potencial y calidad implica una gran inversión en recurso humano e infraestructura. Sin embargo, aun a nivel mundial no hay consenso respecto a la forma de financiar los biobancos31. Un estudio del Servicio Nacional de Salud del Reino Unido, el año 2009, demostró que 80% de los laboratorios (n = 700) tenían serias dificultades para obtener muestras estandarizadas31. La actividad de los biobancos es heterogénea, ya que puede ser realizada por universidades, sistema público de salud o entidades privadas, lo que dificulta encontrar un modelo común de sostenibilidad económica32. Los costos varían dependiendo del tipo de muestra, como se almacenan y conservan, si se obtuvo de un procedimiento diagnóstico o terapéutico, a través de un protocolo de rutina o una intervención específica, el transporte y distribución, si es un tejido fresco o no, el registro y las bases de datos asociadas, entre otros factores32.

En general, hay consenso a nivel mundial que no está permitido vender muestras de material biológico humano con fines lucrativos. Sin embargo, sí se acepta recuperar los costos de recolectar, procesar, almacenar y distribuir el material biológico31.

2.10. El donante es todo

El paciente es el principio y el final en los biobancos. Al comienzo es el donante y finalmente debería ser quien se beneficie directa o indirectamente de la información derivada de las investigaciones33.

Potencial impacto de una red nacional de biobancos en planificación sanitaria

Los biobancos desarrollan una función importante en el desarrollo de la investigación biomédica, en la comprensión los procesos de enfermedad, en el desarrollo de la medicina personalizada. Con el advenimiento de la medicina preventiva de precisión, influyen en la planificación sanitaria por medio de la utilización de datos “ómicos”, entendiéndose estos como todo aquello que comprenda información de tipo genómica (estudio integral del funcionamiento, el contenido, la evolución y el origen de los genomas), transcriptómica (estudio de las moléculas ARN celular), proteómica (estudio de la estructura y función de las proteínas), metabolómica (estudio del metabolismo, es decir, los procesos de conversión de energía de los alimentos en energía mecánica o calor) y epigenómica (estudio de las modificaciones química y topológicas, por efectos internos y ambientales, que experimenta la cromatina)34,35.

Uno de los campos mayormente beneficiados por el conocimiento generado desde los biobancos es la oncología36, en particular la oncología de precisión, en la cual también aplican las 4P de Leroy Hood, esto es “personalizada, preventiva, predictiva y participativa”37. En este sentido enumeramos algunos hallazgos que han tenido impacto en la historia natural de la enfermedad:

  1. Prevención y tamizaje: búsqueda de nuevos biomarcadores. En el caso específico del cáncer de próstata esto es de especial relevancia, dada la cuestionada utilidad del antígeno prostático específico (APE) como predictor de este tipo de tumor38.

  2. Diagnóstico: búsqueda de nuevos biomarcadores diagnóstico para cáncer de colon, páncreas y tiroides3941.

  3. Pronóstico: generación de perfiles genéticos para mutación del gen KIT, para predecir sensibilidad a drogas como imatinib42.

  4. Tratamiento: contribución en predicción de reacciones adversas y posología correcta en pacientes sometidos a quimioterapia43.

Cabe señalar que la mayoría de los biobancos en Europa y USA son financiados de forma mixta: estatal y por organizaciones que los cobijan, tales como universidades u hospitales. Así, el conocimiento obtenido de las investigación se transforman en un bien público, lo cual debería redundar finalmente en el beneficio de la salud de las personas44. Sin embargo, la investigación tiene un largo camino desde un hallazgo fundamental hasta generar un impacto visible en la salud de personas y poblaciones. Se estima que este proceso tarda alrededor de 10 a 15 años. Esta latencia es un importante obstáculo que desincentiva a las compañías farmacéuticas a invertir en investigación y desarrollo45.

Conclusiones y Desafíos

Podemos resumir los siguientes aspectos en que los biobancos impactan el desarrollo y mejoramiento de la salud humana: (i) son esenciales para la identificación de nuevos biomarcadores y terapias específicas, (ii) influyen en el progreso de la investigación genómica, lo que ha llevado a distinguir enfermedades multifactoriales de forma más precisa y (iii) al relacionar grupos cooperativos de investigación internacional se incrementa el número de casos estudiados, permitiendo obtener mejores conclusiones en enfermedades crónicas prevalentes como el cáncer y las enfermedades cardiovasculares, pero también constituyen una fuente invaluable de información en el caso de las enfermedades raras46.

Por otra parte, disponer de muestras biológicas de calidad es crítico para el descubrimiento, validación y uso del conocimiento generado por los biobancos. Esta situación representa un enorme desafío desde el punto de vista de los costos y financiamiento de estas instituciones.

Para mantener un adecuado equilibrio entre sostenibilidad y la actividad “no lucrativa” intrínseca de los mismos, planteamos las siguientes medidas de funcionamiento:

  1. Que la adquisición de la muestra sea financiada por proyectos, asegurando que el objetivo del biobanco sea dirigido por necesidades de investigación en salud.

  2. La actividad del biobanco y el equipamiento sea financiado con fondos públicos distribuido a las instituciones que los albergan (universidades u hospitales).

  3. Que el acceso a las muestras sea pagado por el usuario con una tarifa, que implica una recuperación del costo.

Chile tiene una oportunidad única de desarrollo de los biobancos, dada su heterogeneidad geográfica, climática, étnica y socio-demográfica, generando diferencias en los perfiles epidemiológicos de al menos 5 macrozonas (extremo norte, norte, centro, sur y extremo sur). Esta situación está presente tanto en población sana, en riesgo, como en la enferma propiamente tal. Tener una imagen detallada y a gran escala de la biología de nuestra población, permitirá generar datos precisos para instaurar adecuadas políticas de prevención, diagnóstico precoz, tratamiento y rehabilitación. La implementación de políticas sanitarias, incluyendo la información “ómica”, permitirá a Chile dar un salto cuántico en la manera de implementar la salud pública, impulsando a posicionar nuevamente nuestros indicadores sanitarios al nivel de los países desarrollados.

Trabajo no recibió financiamiento.

Agradecimientos:

Agradecemos al renovado equipo del Departamento de Manejo Integral de Cáncer y Otros Tumores del Ministerio de Salud de Chile; Maritza, María José, Fanny, Gina, Priscilla y Dunja. Por su labor incansable al servicio público y por otorgarnos el tiempo para escribir literatura científica, en paralelo a las contingencias que día a día conlleva el trabajo en el Ministerio de Salud. Asimismo, la autora Dra. Cabrera agradece especialmente a EU María Lea Derio, fundadora de la Unidad de Cáncer en el Ministerio de Salud y quien les encomendó y motivó a desarrollar esta nueva línea de trabajo.

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Recibido: 07 de Febrero de 2019; Aprobado: 23 de Mayo de 2019

Correspondencia a: Dra. María Elena Cabrera. Profesor Titular. Facultad de Medicina, Universidad de Chile. Santiago, Chile. mecabrera.1950@gmail.com

a

Bioquímico.

b

PhD.

Los autores declaran no tener conflictos de interés.

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