What are the three types of biomedical research?

Los 3 Pilares Investigación Biomédica

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El vasto y complejo mundo de la investigación científica orientada a la salud humana y animal puede parecer una maraña de disciplinas y proyectos diversos. Sin embargo, para comprender mejor cómo avanzamos en la lucha contra las enfermedades y mejoramos la calidad de vida, los científicos suelen categorizar esta labor fundamental en tres grandes tipos, basados no tanto en el sujeto de estudio (como el cerebro, el corazón o los genes) sino en el objetivo principal de la investigación en sí misma. Conocer estas categorías – básica, clínica y traslacional – nos permite apreciar el viaje que va desde un descubrimiento fundamental en un laboratorio hasta un tratamiento efectivo disponible en una clínica.

What are the three types of biomedical research?
WHAT ARE THE TYPES OF BIOMEDICAL RESEARCH?Basic Research. Don't let the name fool you; basic research is anything but. ...Clinical Research. In contrast, the goal of clinical research is to find solutions that can improve our health. ...Translational Research.
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Investigación Básica: Los Cimientos del Conocimiento

No dejes que el nombre 'básica' te engañe. Este tipo de investigación, también conocida como pura o fundamental, es la piedra angular de todo avance científico. Su meta primordial no es encontrar una cura o un tratamiento específico de manera inmediata, sino expandir nuestro entendimiento fundamental de cómo funciona el mundo natural. En el ámbito biomédico, esto significa desentrañar los mecanismos subyacentes de la vida: cómo operan las células, cómo se comunican los órganos, cómo interactúan los sistemas biológicos, por qué suceden ciertos procesos a nivel molecular o genético.

Los descubrimientos que surgen de la investigación básica construyen el cuerpo de conocimiento científico sobre el cual se sustentan todas las aplicaciones futuras. Son, en esencia, los "ladrillos" que permiten construir edificios complejos. Pensemos en el descubrimiento de las

Las citocinas, por ejemplo. Estas proteínas señalizadoras del sistema inmunitario son hoy herramientas valiosas en el tratamiento de ciertos tipos de cáncer y otras enfermedades. Sin embargo, no fueron descubiertas por investigadores oncológicos buscando específicamente una cura para el cáncer. Fueron identificadas por científicos que realizaban investigación básica para comprender mejor cómo se comunica y responde el sistema inmunitario ante diversas amenazas. Ese conocimiento fundamental amplió el horizonte de lo que era posible y proporcionó a los investigadores clínicos nuevas avenidas para explorar.

Fisiólogos que trabajan en investigación básica podrían estudiar fenómenos aparentemente distantes de la medicina humana directa, como los mecanismos que permiten a ciertos animales hibernar, cómo nuestros cuerpos mantienen la homeostasis (ese delicado equilibrio interno) bajo diferentes condiciones de estrés, o incluso cómo una serpiente pitón birmana digiere una comida que duplica su masa corporal. Estos estudios profundizan nuestra comprensión de procesos biológicos universales: metabolismo, adaptación, regulación, energética. Aunque la conexión con una aplicación médica pueda no ser obvia al principio, el conocimiento adquirido puede, y a menudo lo hace, revelar principios que son directamente relevantes para la salud humana, quizás de maneras que inicialmente ni siquiera podíamos imaginar.

La belleza y el poder de la investigación básica residen en su curiosidad impulsada por la búsqueda del conocimiento per se. Si bien los beneficios pueden tardar años, incluso décadas, en materializarse en aplicaciones prácticas, la base de conocimiento que crea es indispensable para todo progreso. Sin una comprensión profunda de los fundamentos, los esfuerzos para resolver problemas aplicados serían a menudo intentos a ciegas, ineficientes y limitados por nuestra ignorancia.

Investigación Clínica: Del Laboratorio al Paciente

En contraste directo, la investigación clínica tiene un objetivo claramente definido y aplicado: encontrar soluciones tangibles que puedan mejorar la salud y el bienestar de las personas. Aquí es donde el conocimiento adquirido en la investigación básica y traslacional se pone a prueba en un entorno aplicado, a menudo involucrando directamente a pacientes (o animales en el caso de la investigación veterinaria clínica). El foco está en evaluar la seguridad y eficacia de nuevas intervenciones.

Estas intervenciones pueden ser muy variadas: nuevos fármacos, dispositivos médicos innovadores, procedimientos quirúrgicos mejorados, cambios en el estilo de vida (como dietas o programas de ejercicio), o métodos más precisos y tempranos para diagnosticar enfermedades. La investigación clínica toma las ideas prometedoras que han surgido de las etapas previas y las somete a pruebas rigurosas, a menudo a través de lo que se conoce como ensayos clínicos.

Los ensayos clínicos son estudios cuidadosamente diseñados que siguen protocolos estrictos para garantizar la seguridad de los participantes y la fiabilidad de los resultados. Generalmente, pasan por varias fases (Fase 1, 2, 3, 4), cada una con objetivos específicos, desde evaluar la seguridad y la dosis en un pequeño grupo de personas sanas (Fase 1) hasta probar la eficacia y comparar el nuevo tratamiento con los estándares existentes en grupos grandes de pacientes (Fase 3), y finalmente, monitorear los efectos a largo plazo una vez que el tratamiento ha sido aprobado (Fase 4).

Fisiólogos que realizan investigación clínica podrían estar investigando la efectividad de un nuevo tratamiento experimental para la anemia falciforme, probando si un medicamento para la diabetes ya conocido podría tener efectos beneficiosos en la extensión de la esperanza de vida humana, o evaluando la eficacia de una combinación específica de vitaminas y suplementos para mejorar la función cardíaca en pacientes con insuficiencia cardíaca. Cada uno de estos ejemplos busca una aplicación directa para mejorar la salud de los pacientes.

La investigación clínica es un paso crítico y altamente regulado. Asegura que las terapias que finalmente llegan a las clínicas y hospitales no solo sean efectivas para tratar una condición, sino también seguras para los pacientes. Requiere una estrecha colaboración entre médicos, científicos básicos, estadísticos y, lo más importante, los pacientes que participan voluntariamente en los estudios.

Investigación Traslacional: Cerrando la Brecha

Entonces, ¿cómo se conecta el conocimiento fundamental generado en la investigación básica con las soluciones prácticas probadas en la investigación clínica? La respuesta reside en la investigación traslacional. Este tipo de investigación actúa como un puente, tomando los descubrimientos prometedores de la investigación básica y "traduciéndolos" o "trasladándolos" en intervenciones potenciales que puedan ser probadas en un entorno clínico.

La investigación traslacional a menudo implica refinar los hallazgos básicos, desarrollar modelos de enfermedades relevantes (como modelos celulares o animales) para probar hipótesis iniciales, identificar blancos terapéuticos específicos basados en la comprensión de los mecanismos de la enfermedad, y diseñar y probar prototipos de terapias o diagnósticos. Es un proceso bidireccional: no solo lleva descubrimientos del laboratorio a la clínica ("bench-to-bedside"), sino que también puede llevar observaciones clínicas o necesidades insatisfechas de los pacientes de vuelta al laboratorio para generar nuevas preguntas de investigación básica ("bedside-to-bench").

Un ejemplo clásico y reciente de esta traslación es el desarrollo de Trikafta, un medicamento aprobado en 2019 para tratar la fibrosis quística, una enfermedad degenerativa que afecta principalmente los pulmones y el sistema digestivo.

En 1989, genetistas que realizaban investigación básica identificaron el gen responsable de la fibrosis quística (el gen CFTR). Este fue un descubrimiento fundamental sobre la causa de la enfermedad. Los investigadores básicos continuaron estudiando qué hacía este gen y cómo su disfunción causaba los síntomas. Descubrieron que el gen defectuoso producía una proteína transportadora de iones defectuosa, y se identificó esta proteína como un excelente candidato para la intervención terapéutica.

Una vez que la investigación se centró en cómo corregir o compensar la función de esta proteína defectuosa, el proyecto se movió al ámbito de la investigación traslacional. Se buscaron y desarrollaron compuestos químicos capaces de interactuar con la proteína CFTR, probando diferentes moléculas para ver cuáles podían mejorar su función o corregir su plegamiento y transporte dentro de la célula. Esta fase incluyó extensas pruebas preclínicas en modelos de laboratorio.

Solo después de que la investigación traslacional identificó candidatos a fármacos prometedores que mostraron potencial para corregir el defecto de la proteína en estudios preclínicos, estos compuestos avanzaron a la investigación clínica, donde se probaron rigurosamente en pacientes con fibrosis quística para evaluar su seguridad y eficacia. El éxito de estos ensayos clínicos culminó en la aprobación de terapias como Trikafta, que han transformado el manejo de la enfermedad para muchos pacientes.

Este caso subraya que ningún tipo de investigación trabaja en aislamiento. La investigación traslacional es vital para no dejar que los descubrimientos básicos se queden solo en publicaciones académicas, sino para convertirlos activamente en posibles soluciones para los problemas de salud que enfrenta la sociedad.

Comparación de los Tipos de Investigación Biomédica

Para resumir las diferencias y roles de estos tres tipos, podemos observarlos desde varias perspectivas clave:

CaracterísticaInvestigación BásicaInvestigación ClínicaInvestigación Traslacional
Objetivo PrincipalExpandir el conocimiento fundamentalMejorar la salud humana/animalTrasladar descubrimientos básicos a aplicaciones clínicas
Pregunta Clave¿Cómo funciona X? ¿Por qué ocurre Y?¿Es la intervención Z segura y efectiva para la condición W?¿Cómo podemos usar el conocimiento de X para abordar la condición W?
EnfoqueMecanismos fundamentales, principios biológicosEvaluación de intervenciones en seres vivos (pacientes)Desarrollo de herramientas/terapias potenciales basadas en hallazgos básicos
Resultado EsperadoNuevos conocimientos, teorías, identificación de componentesTratamientos, diagnósticos, métodos preventivos validadosCandidatos a terapias/diagnósticos, modelos de enfermedad, biomarcadores
Horizonte Temporal para Impacto en SaludA largo plazo, a menudo impredecibleCorto/Mediano plazo, impacto directo en pacientesMediano plazo, puente hacia aplicaciones clínicas
EjemplosDescubrimiento de genes, estudio de la función celular, mecanismos de señalizaciónEnsayos de nuevos fármacos, pruebas de dispositivos médicos, estudios de dieta en pacientesDesarrollo de modelos animales de enfermedad, identificación de biomarcadores para diagnóstico, diseño de terapias génicas iniciales

Preguntas Frecuentes sobre la Investigación Biomédica

¿Es un tipo de investigación más importante que los otros?

No, los tres tipos de investigación son igualmente cruciales y se complementan entre sí. La investigación básica proporciona la base de conocimiento; la traslacional convierte ese conocimiento en posibles soluciones; y la clínica valida esas soluciones en pacientes. Los avances médicos más significativos suelen ser el resultado de la interacción exitosa entre los tres tipos.

¿Cuánto tiempo tarda un descubrimiento básico en convertirse en un tratamiento?

El proceso puede ser muy largo. Desde un descubrimiento fundamental en investigación básica hasta la aprobación de un tratamiento en investigación clínica pueden pasar fácilmente 10 a 15 años, e incluso más. La fase traslacional y los ensayos clínicos son procesos complejos que requieren tiempo, financiación y pruebas rigurosas.

¿Quién financia estos tipos de investigación?

La financiación proviene de diversas fuentes, incluyendo agencias gubernamentales (como los Institutos Nacionales de Salud en EE. UU., o agencias similares en otros países), fundaciones privadas dedicadas a enfermedades específicas, organizaciones filantrópicas, universidades e instituciones académicas, y la industria farmacéutica y biotecnológica.

¿Puede un mismo investigador trabajar en varios tipos de investigación?

Sí, muchos investigadores, especialmente aquellos en entornos académicos o grandes centros médicos, pueden participar en diferentes aspectos de la investigación. Un científico podría realizar investigación básica en su laboratorio y colaborar con investigadores clínicos para diseñar estudios traslacionales o clínicos que apliquen sus descubrimientos.

La Colaboración es Clave

Es la combinación armoniosa y el flujo de información entre estos tres tipos de investigación lo que impulsa los avances médicos de los que hoy dependemos para una vida más saludable. Desde la comprensión más profunda de los misterios de la vida a nivel celular y molecular, pasando por el desarrollo de estrategias para intervenir en los procesos de enfermedad, hasta la validación rigurosa de estas estrategias en las personas que las necesitan, cada etapa es indispensable. La comunidad científica global, compuesta por investigadores que trabajan en cada una de estas áreas, contribuye de manera fundamental a mejorar nuestro mundo y nuestra salud colectiva.

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Jesús Porta Etessam

Soy licenciado en Medicina y Cirugía y Doctor en Neurociencias por la Universidad Complutense de Madrid. Me formé como especialista en Neurología realizando la residencia en el Hospital 12 de Octubre bajo la dirección de Alberto Portera y Alfonso Vallejo, donde también ejercí como adjunto durante seis años y fui tutor de residentes. Durante mi formación, realicé una rotación electiva en el Memorial Sloan Kettering Cancer Center.Posteriormente, fui Jefe de Sección en el Hospital Clínico San Carlos de Madrid y actualmente soy jefe de servicio de Neurología en el Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz. Tengo el honor de ser presidente de la Sociedad Española de Neurología, además de haber ocupado la vicepresidencia del Consejo Español del Cerebro y de ser Fellow de la European Academy of Neurology.A lo largo de mi trayectoria, he formado parte de la junta directiva de la Sociedad Española de Neurología como vocal de comunicación, relaciones internacionales, director de cultura y vicepresidente de relaciones institucionales. También dirigí la Fundación del Cerebro.Impulsé la creación del grupo de neurooftalmología de la SEN y he formado parte de las juntas de los grupos de cefalea y neurooftalmología. Además, he sido profesor de Neurología en la Universidad Complutense de Madrid durante más de 16 años.

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