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Investigación Médica
DIPLOMADO EN CIENCIAS DE LA COMPLEJIDAD
29 DE ABRIL DEL 2015
Luis Felipe Abreu Hernández
División de Estudios de Posgrado
Facultad de Medicina de la UNAM.
La Investigación Médica
 Es el proceso de obtener “conocimiento” útil para
controlar o regular procesos relacionados con la
producción de la salud o la enfermedad.
 Información es diferente de conocimiento.
 Saber es poder sobre el proceso salud- enfermedad.
Definición de investigación clínica
Investigación orientada a los pacientes, la cual
se realiza con seres humanos o con material de
origen humano como: tejidos humanos ,
especímenes y procesos cognitivos, por la cual un
investigador o colega los relaciona con sujetos
humanos. Se excluyen los estudios in vitro que
utilizan tejidos humanos que no pueden ser
vinculados con un individuo vivo. La investigacion
orientada a los pacientes puede ser: a)
mecanismos de la enfermedad, b) intervenciones
terapéuticas, c) ensayos clínicos, d) desarrollo de
nuevas tecnologías. NIH
Aspectos relevantes
 Relaciona individuos concretos poseedores de una o
varias patologías con los mecanismos de la
enfermedad, intervenciones terapéuticas, ensayos
clínicos , o tecnologías.
 Implica la relación del paciente identificado nominal
mente con aspectos concretos de la patología o la
terapéutica.
Concepto de conocimiento
 Representación mental que nos otorga la capacidad de
influir, modificar y dominar procesos, es potencia para la
acción, saber es poder.
 Pero el concepto es relativo pues un conocimiento
simplista y esquemático confrontado con un problema
sencillo es poderoso, pero frente a un problema complejo
deviene disfuncional. Eg. “buggy models”.
 El conocimiento no está en los conceptos sino en su
relación con los problemas que abordará. Por lo tanto una
representación mental puede ser alternativamente
conocimiento o no, dependiendo del tipo de problemas
con los cuales se confronta y no es sólo un proceso de
recordar o memorístico= conocimiento inerte.
Aspectos relevantes
 Existen fenómenos, más duros o más blandos: La
mecánica clásica es dura, estable se parece más a una
verdad tangible positivista, existen otros fenómenos
más indeterminados como la física cuántica o la
biología y otros totalmente blandos y mudables como
la percepción social.
 El conocimiento se construye mediante procesos
individuales y sociales enlazados, pero también en
nuestro caso están referidos a la “frontera” o estado
del arte.
Aspectos relevantes 2
 Existen dos fronteras del conocimiento una personal
(individual) y otra del campo disciplinar (social-delos-expertos).
 ¿Pregunta yo no lo sé o nadie lo sabe (el campo
mismo lo ignora)? Esto da origen a una doble
incertidumbre. El novato no puede distinguir entre
la ignorancia personal y la del campo, el experto se
ubica en la frontera y tiende a saber lo que el campo
ignora (docta ignorancia).
 El problema de la explosión del conocimiento.
El proceso constructivo está acotado por:
CATEGORÍA
Duro
Blando
(Estático)
(Dinámico)
TIPO DE FENOMENO
Personal
Campo
IGNORANCIA
Del
Baja
COMPLEJIDAD
Alta
Determinista
Indeterminado
Aislado
Integrado
SISTEMA
INTEGRACIÓN
La muerte del paradigma
mecánico
La desagregación
 La metodología de la investigación reduce lo
complejo a lo simple.
 El todo es la mera suma de las partes.
 Los sistemas son deterministas
 Una causa tiene un solo efecto y un efecto una sola
causa.
Las ciencias genómicas
 Han mostrado la insuficiencia del paradigma




anterior.
El nivel molecular tiene una capacidad explicativa
limitada, sino se visualizan las interacciones con e
entorno.
El todo no es la mera suma de las partes.
El sistema es no lineal y da sorpresas, no es
determinista.
Una causa puede tener muchos efectos y un efecto
muchas causas
Existe una percepción incorrecta
 Se considera que la genética tiene un gran papel para
pocos pacientes y un pequeño papel para muchos
pacientes.
 El modelo sobre le cual operamos es el de las
enfermedades monogenéticas, en el cual el papel de
la medicina es restringido.
 Se considera que la genómica se aplicará para las
“calendas griegas”.
Horizonte temporal del personal de salud
 Los alumnos del campo de la salud que ingresaron a
los estudios universitarios en le 2010:


Egresarán en el 2015-2016, estudiarán un posgrado de 3 ó 4
años e iniciarán su ejercicio profesional en el 2019-2020.
Ejercerán la profesión entre 30 y 40 años, y se retirarán entre
el 2049 y el 2060.
Genética
y
Genómica
 Es el estudio de los genes
 No se relaciona con el
simples y sus efectos
 Cobra una importancia
creciente en la atención
médica.
estudio de los genes
simples, sino con la
función y la interacción
de todos los genes entre
si y con el ambiente.
 La genómica tiene
mayores y más
ambiciosos alcances que
la genética.
Guttmacher, A. & Collins, F. Genomic Medicine: a Primer. N Engl J Med, Vol. 347,
No. 19, 2002.
El papel de la genómica
 La secuenciación es el producto de la biología
molecular y su enfoque es reduccionista, es analítica.
 La genómica tiene desde sus orígenes un carácter
integrador y complejo, es sintética.
 Enfermedades tales como como el SIDA, Alzheimer,
cáncer de colon o diabetes, se deben a la interacción
de múltiples genes con el ambiente, son
multifactoriales.
Desaparece la dualidad salud
enfermedad
La variación genética producto de la
evolución
 La evolución biológica se produce por la capacidad del
material genético para presentar variaciones, las cuales
son seleccionadas por las presiones ambientales, su
carácter “positivo” o “negativo” se manifiesta debido a
los retos del entorno.
 Las variaciones genéticas pueden operar como factores
protectores o bien como factores patológicos.
 Prácticamente todos los genes humanos pueden causar
una enfermedad si se alteran sustancialmente sus
funciones, cuando los mecanismos homeostáticos que
regulan son retados por factores ambientales se dispara
una inestabilidad en el sistema.
Se desvanece la frontera entre la salud y la
enfermedad
 Las variaciones genéticas inherentes a la evolución
biológica al ser retadas por el entorno pueden
generar respuestas adaptativas eficaces o fallidas.
 Ello implica que la separación entre el estudio de lo
normal y lo anormal, como compartimientos
estancos del currículo médico, es insostenible.
Jano o el carácter bifronte de las
variaciones genéticas
Ejemplo: Anemia de células falciformes 1
 Producida por una mutación autosómica recesiva del
cromosoma 11, que substituye adenina por timina, lo
que produce un cambio de ácido glutámico por
valina en la posición 6 en la globina beta.
 Ello provoca que una baja tensión de oxígeno la
hemoglobina se deforme y pueda obstruir los
capilares en múltiples zonas.
Ejemplo: Anemia de células falciformes 2
 La hemoglobina C reduce la mortalidad por malaria.
 Una misma variación puede funcionar como factor
protector y de riesgo.
Kwiatkowski, D. How Malaria Has Affected the Human Genome and What
Human Genetics Can Teach Us about Malaria Am. J. Hum. Genet. 77:171–190,
2005
La genómica
SUPERA EL ENFOQUE MECÁNICO
El modelo dominante es el de la Física
Newtoniana
 La teoría predice y guía los resultados prácticos de
manera inmediata
 El todo mecánico es igual a la suma de las partes
 El sistema es racional y no hay lugar para la
incertidumbre
Vidas paralelas
Enfermedad
Movimiento
objeto
Fuerza
paciente
Microorganismo
El problema metodológico
Variables
que influyen
Sobre el fenómeno
Experimento
Unicausalidad
Mundo real
Multicausalidad
Sólo dos variables
•Una independiente
•Otra dependiente
Efecto
Causa
y=dependiente
???
Artificios
metodológicos
y=f(x) ó
y=mx+b
x=independiente
UNICAUSALIDAD
y
x
Método
 Analítico desagrega estudiando componentes.
 Todas las variables se controlan excepto la
independiente y la dependiente
 Descontextualiza
 La causalidad es proximal (eg. La obstrucción
coronaria causa el infarto).
 Existe una separación clara entre lo normal y lo
patológico
Racionalidad Técnica
Visión mecánica
Problema 1
Problema 2
Problema 3
Problema 4
…
Problema n
Técnica 1
Técnica 2
Técnica 3
Técnica 4
…
Técnica n
Resultado 1
Resultado 2
Resultado 3
Resultado 4
…
Resultado n
Modelo de la racionalidad técnica
 Presupone que la práctica profesional consiste sólo
en la aplicación de técnicas derivadas del
conocimiento básico
 Es decir el conocimiento básico tiene preeminencia
sobre la práctica profesional
 En consecuencia el aprendizaje de la ciencia básica
precede a la práctica profesional (modelo
flexneriano)
Curriculum Flexneriano
Teoría
Práctica
Clínica
Ciencias Básicas
Tiempo
Crisis del modelo de la racionalidad
técnica
 La ciencia simplifica y actúa en ambientes
controlados, mientras el profesional actúa en
ambientes complejos y no controlados
 El conocimiento científico (mecánico) no da todas las
respuestas requeridas en la clínica
 Eg. La co-morbilidad, existen protocolos separados
para cada enfermedad: Asma, artritis, hipertensión y
diabetes ¿y cuando se combinan qué ocurre?
Reflexión 1
1891-1976
 …”Pienso que es bueno considerar lo inútil, e incluso lo
perjudicial que puede ser la exactitud en áreas
cercanas a la física. Solo vinculemos dos o tres átomos
físicos, y su conducta devendrá tan compleja que se
ubicará más allá del rango de la exactitud. Entonces
se nos hará evidente cuan supremamente irracional,
es proclamar que por medio de la medición precisa y
el tratamiento matemático, i.e. por la exactitud física,
se puede obtener un conocimiento vital y un dominio
sobre objetos tales como los organismos vivos y el
cuerpo social”…
 Michael Polanyi: The value of the inexact (1936)
Cadena causal (visión mecánica)
Causa
A
Causa
B
Causa
C
…
Sistema cerrado: Lineal, mecánica, predecible,
certidumbre, absoluta
Modelo Laplaciano: Los estados iniciales determinan
inexorablemente a los estados finales.
Cadena causal (primera variante)
Influencias externas
al sistema
Causa
A
Causa
B
Causa
C
Sistema cerrado: Lineal, mecánica, predecible,
certidumbre, absoluta
…
Cadena causal (segunda variante)
Flujo inverso
Influencias externas
de información
al sistema
(Causalidad recíproca)
Causa
A
Causa
B
Causa
C
Sistema cerrado: Lineal, mecánica, predecible,
certidumbre, absoluta
…
Cadena causal (dinámica, compleja)
Realimentación (+ ó -)
Causa
A
Causa
B
Influencias externas
al sistema
Causa
C
…
Sistema abierto: No lineal, dinámico, no totalmente
predecible, incierto
Problema de los tres cuerpos
No existe una solución analítica, sino desde la teoría de las perturbaciones
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f9/Nbody_problem_%283%29.gif
http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harri
son/Flash/Chaos/ThreeBody/ThreeBody.htm
Causalidad compleja
 Las mismas causas pueden conducir a





diferentes efectos y/o a situaciones
divergentes.
Causas diferentes pueden conducir a los
mismos efectos.
Causas pequeñas pueden conducir a
grandes efectos.
Causas grandes pueden conducir a
pequeños efectos.
Las causas tienen efectos contrarios
Los efectos de causas antagónicas son
inciertos.
Morin, 1999
L. F. Abreu 2012
Karl Popper: de Nubes y Relojes
Determinismo
Indeterminismo
Tipos de fenómenos
Visualizados casi por
cualquier persona
Fácil acuerdo
Determinismo
y obviedad
Visualizados por el juicio experto
Difícil acuerdo
Indeterminación incertidumbre
ambivalencia
“Si no podemos medir lo que es valioso,
acabaremos valorando nada más lo que
es medible”.
Birnbaum (2000)
Tipos de fenómenos
Determinismo
Indeterminación
parcial
Zona altamente
dinámica fenómenos
emergentes
Determinismo
y obviedad
Método newtonianoLaplaciano
Ciencia tradicional
Método probabilístico
Indeterminación incertidumbre
ambivalencia
Sistemas dinámicos complejos
Ciencias de la complejidad
Los tres métodos
Baja
Newtoniano
Fisiopatología
Incertidumbre
Probabilístico
Epidemiología
alta
Sistemas dinámicos
No lineales
Simulación de procesos
Juicio experto
Relación entre ciencia tradicional y práctica
clínica
 El modelo predominante de la ciencia, es el
newtoniano-laplaciano.
 La ciencia (mecanicista) y la clínica miran en
sentidos opuestos: La ciencia busca universalizar y
generalizar, la clínica busca contextualizar.
 La separación entre lo normal y lo anormal, es muy
conveniente para las ciencia básicas tradicionales,
privilegian su objeto de estudio, evaden los
problemas complejos.
interacciones múltiples
 Genes
genes
 Proteínas
proteínas
Medio
Interno
M
Medio
Medio Externo
Medio sociocultural
Los sistemas complejos
 Tienen un gran número de componentes.
 Establecen un gran número de interrelaciones.
 Son sistemas en los cuales unos niveles de
organización se encuentran embebidos en otros.
 Responden de manera no lineal (dan sorpresas y
presentan fenómenos emergentes).
Morales-Matamoros, O.; Tejeida-Padilla, R. y Badillo-Piña, I: Fractal behaviour of complex systems.
Systems Research & Behavioral Science; Jan/Feb 2010, Vol. 27 Issue 1, p71-86.
Un automóvil es un sistema con múltiples componentes, pero se comp
de manera determinista y predecible.
Efectos no lineales
Efectos en cascada
Las interconexiones del sistema hacen que cuando se genera una perturba
super-crítica se dispara una inestabilidad que se propaga en cascada debid
gazas de retroalimentación.
Enfoque médico
Mecanicista
Supercomplejo
 Se considera al sistema
humano como un
máquina determinista.
 Se busca sólo la
causalidad eficiente, eg.
Un infarto = una
obstrucción coronaria.
 Se identifica la parte que
falla y se arregla o
reemplaza.
 La causalidad es lineal,
las fallas no se propagan.
 El sistema no es una
máquina, sus respuestas
son no lineales.
 Se buscan tanto las
causas proximales,
cuanto distales.
 No basta con reparar la
parte afectada
 Toda vez que se presenta
una falla en un punto del
sistema se propaga
De la dinámica de poblaciones
al enfoque personalizado
Variabilidad biológica
 Cada uno de nosotros presenta variaciones genéticas,
que comparte con los su grupo étnico.
 Mas cada vez que el DNA se replica se producen
variaciones.
 Por ello existen variaciones individuales
 Incluso cada célula es diferente
El concepto de normalidad
tradicional
No se consideran las variaciones individuales
•Se buscan valores promedio
•Se dan dosis promedio
Las variaciones en nuestro material genético
 Crean especificidades genéticas, étnicas y personales
 Generando susceptibilidades o factores protectores
que nos dan una particularidad química y que se
traducen en mecanismos homeostáticos específicos.
 Un medicamento puede ayudar a alguien y
perjudicar a otro, dada la especificidad individual.
 Surge la necesidad de la medicina personalizada de
conformidad con el genoma y la condición social.
Los biochips
 Articulan biomoléculas con la microelectrónica.
 Permiten detectar genes de manera económica.
 No secuencian detectan muchos genes que se
identifican genes con efectos biológicos relevantes
para una población dada.
La relatividad de la individualidad
 El poder hacer una medicina totalmente
personalizada, persona por persona es difícil de
generalizar en el momento actual.
 Lo que realmente podemos hacer hoy es construir
sub-poblaciones y de entre ella varios subgrupos
hasta llegar a nivel familiar.
 Pero ya estamos avanzando en la dirección correcta,
con la simple historia clínica familliar.
Ashley,E., Butte, J., Wheeler, M., et al. Clinical assessment incorporating a personal genome. Lancet Vol. 375, 1525–35, 2010.
Nueva forma de hacer medicina
Las 5 P
 Predictiva
 Preventiva
 Personalizada
 Participativa
 Permanente (continua).
La triple individuación
 La resultante de nuestra especificidad biológica.
 La resultante de nuestra exposición al ambiente.
 La derivada de nuestra cultura y sociedad
De la molécula a la sociedad
La medicina genómica
 No es biologicista, sino integradora
 Reconoce que la enfermedad o la salud derivan de la
especificidad biológica en su articulación con los
retos ambientales.
 Reconoce que el ambiente está mediado por la
conducta humana y la sociedad.
 “From genes to society” GTS
Articulación de niveles de organización
 Infraorganísmico
 Organísmico
 Supraorganísmico
 Ambiente
 Sociocultural
John Hopkins GTS
 Reorganiza el curriculum en torno del concepto de




evolución
Supera la visión mecánica
Por qué esta persona y en este tiempo
Articula ciencias básicas y clínica
Rompe paradigmas y no cumple con los estándares
del Liaison Commitee
Conclusión
 La genómica rompe con el paradigma mecánico.
 Implica un cambio en los métodos de investigación,
en la formación y en los sistemas de salud.
 Debemos impulsar la creación de nuevos modelos de
investigación-docencia-servicio.
¡Gracias!
Luis Felipe Abreu H.
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