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gestión de muestras
Biobancos, pandemias y el futuro de la gestión de muestras
Steve Knight*
Los principios centrales de los biobancos, recopilación de datos/muestras, procesamiento, almacenado y facilitación del acceso a los investigadores, han demostrado ser indispensables durante la pandemia de covid-19. Incluso antes de que el virus se caracterizara adecuadamente y se definiera como un coronavirus con una morfología similar a las del MERS y el SARS, se aprovecharon los biobancos para almacenar fluidos de lavado broncoalveolar de pacientes con la cepa aún desconocida de neumonía viral.
Investigadores de todo el mundo aceleraron sus esfuerzos para descifrar el genoma del nuevo coronavirus y poner los datos a disposición de la comunidad científica mundial. Gracias a la disponibilidad de un número limitado de especímenes de alta calidad y al trabajo incansable de un pequeño grupo de investigadores, muchos de ellos en el Reino Unido, el genoma viral fue rápidamente secuenciado y el virus caracterizado como SARS-CoV-2. Posteriormente la OMS declaró el brote como pandemia.
Más de un año después, podemos empezar a reflexionar sobre las lecciones aprendidas, incluida la importancia de un biobanco y una manipulación eficaz de muestras en cualquier pandemia futura.
La rápida secuenciación del SARS-CoV-2 se llevó a cabo utilizando un número relativamente restringido de muestras y, por tanto, solo se caracterizó un pequeño subconjunto de las cepas virales en circulación. La calidad y la trazabilidad de las muestras eran, por tanto, de suma importancia, y aunque la calidad de las muestras debería ser ya un sello distintivo de los biobancos, sin tener ese principio arraigado en el flujo de trabajo de la manipulación de las muestras, la investigación de la covid-19 se habría visto obstaculizada de forma significativa con consecuencias potencialmente fatales.
La magnitud de la pandemia planteó un problema único para los biobancos, ya que, tras la fase inicial del brote, se preveían grandes cantidades de material de muestra. Cuando el número de casos confirmados superó los dos millones a mediados de abril de 2020, tanto los biobancos académicos como los biofarmacéuticos se vieron inundados de muestras para el desarrollo de nuevos kits de pruebas de diagnóstico y posibles vacunas. Un obstáculo para el éxito de estas iniciativas fue que pocos biobancos tenían experiencia en el manejo de virus altamente patógenos, y a menudo carecían de las medidas de contención necesarias. En el futuro, los biobancos receptores estarán mucho mejor posicionados para tratar las muestras procedentes de un posible virus pandémico.
La cooperación y la transparencia internacionales fueron fundamentales para
Seguimiento efectivo de muestras de covid-19
*Steve Knight tiene más de 30 años de experiencia en el diseño y la comercialización de instrumentos de laboratorio y robótica. Licenciado en bioquímica, tiene un máster en marketing y durante los últimos 15 años se ha especializado en el desarrollo de instrumentos de tamaño pequeño y mediano compatibles con la robótica para el descubrimiento de fármacos.
Escaneo de tubos codificados en 2D directamente desde el almacenamiento a baja temperatura
superar estos obstáculos, y el Centro de Control de Enfermedades (CDC) de Atlanta (EE.UU.), la Autoridad Internacional de la Energía Atómica de Viena (en nombre de las Naciones Unidas) y Public Health England de Colindale (Reino Unido), publicaron rápidamente directrices para la manipulación y el análisis de muestras de la covid-19. Además, las publicaciones científicas se apresuraron a difundir artículos relacionados con el SARS-CoV-2 y los biobancos, poniendo en manos de las personas encargadas de los biobancos una información extremadamente valiosa.
Algunos biobancos se han visto obligados a reducir las actividades existentes, ya que muchos esfuerzos clínicos se han paralizado mientras la comunidad científica se moviliza para luchar contra la covid-19. Una pregunta clave que queda en el aire es qué biobancos volverán a los niveles de actividad anteriores a la covid una vez que se reduzca la abrumadora demanda de muestras de SARS-CoV-2.
Muchos ámbitos de la investigación en genética humana que dependen en gran medida de los biobancos para el almacenamiento de muestras conservan especímenes biológicos de cientos de miles de participantes. El proyecto Biobanco de Reino Unido, que explora la relación entre el desarrollo de enfermedades graves y diversos factores genéticos, ambientales y de estilo de vida, implica una amplia recogida de datos y muestras de hasta 500.000 participantes. El Biobanco Zhangjian de Shanghái ha alcanzado una capacidad de almacenamiento de 10 millones de muestras. Aunque la pandemia puede haber ralentizado su ritmo de crecimiento, estos grandes biobancos seguramente volverán a acelerar el ritmo después de la pandemia.
La necesidad de contar con protocolos de almacenamiento eficientes y éticos cuando se trata de muestras procedentes de seres humanos adquiere un nuevo significado a escalas tan grandes. Sin embargo, no son solo estos vastos biobancos los que necesitan aplicar protocolos inteligentes de almacenamiento de biorrepositorios. La documentación deficiente de las muestras y la pérdida de datos pueden ser devastadoras para las iniciativas de investigación, ya que obligan a los investigadores del biobanco a repetir los experimentos, lo que puede suponer una importante pérdida de tiempo y recursos. Por lo tanto, es crucial que la información de los biobancos se controle y gestione adecuadamente.
Ziath siempre ha recomendado el uso de tubos de muestras con códigos 2D para la gestión de la información y el control de la instrumentación. Los biobancos globales admiten una amplia gama de tipos de muestras, incluyendo biopsias, fluidos corporales (plasma, suero, orina, ADN extraído, etc.), y más. La viabilidad de estas muestras suele conservarse a temperaturas criogénicas utilizando tubos estériles con cierres de alta integridad. La trazabilidad total está garantizada por el código de barras 2D de cada tubo de muestra individual, junto con el código de barras lineal fabricado e impreso en el lateral de cada tubo.
La absoluta integridad de estos protocolos de almacenamiento garantiza que toda la información de las muestras pueda recuperarse rápidamente siempre que se requiera. La combinación de criotubos con código de barras 2D y lectores con un software de gestión de la información propio, como el programa Samples de Ziath, permite a los investigadores almacenar todos los datos relevantes de forma fácil y accesible. Esto puede agilizar los flujos de trabajo y maximizar el rendimiento científico para los investigadores de los biobancos, ayudando a acelerar los tiempos de comercialización de nuevos tratamientos, o ayudando a los diagnósticos individuales en áreas emergentes de la medicina personalizada o los estudios epidemiológicos de pandemias emergentes.
Muchos analistas piensan que ya es inevitable que surja otra pandemia viral en los próximos 10 años y, en esa situación, los biobancos estarán mucho mejor preparados para hacer frente al muestreo biológico necesario para apoyar el desarrollo de nuevas vacunas y tratamientos. El acceso a los genomas de muchos individuos de distintas áreas geográficas, razas y entornos socioeconómicos nos permitirá comprender mejor el impacto de las futuras enfermedades víricas en segmentos concretos de la población mucho más rápidamente que antes. Al poner estos datos a disposición de los epidemiólogos de forma más rápida y precisa, podremos rastrear la propagación de la enfermedad de forma más eficiente y, gracias a ello, controlarla de forma más eficaz. En esto, el papel de los biobancos será clave para el éxito.
En resumen, los biobancos son un pilar en el descubrimiento de fármacos, patologías y medicina personalizada. Permite a los investigadores gestionar de forma eficaz las colecciones de muestras biológicas en un depósito de fácil acceso. No se pueden pasar por alto las ventajas de un biobanco centralizado para estudios centrados en condiciones particulares o para una investigación más amplia y general.