La investigación básica
El fundamento para las innovaciones en medicina
La curiosidad impulsa a los científicos dedicados a la investigación básica: quieren descifrar los mecanismos que propician procesos complejos en la naturaleza. Para ello trabajan sin perjuicios y, al mismo tiempo, de forma sistemática y precisa. En todas las disciplinas científicas crean las bases para nuevas máquinas y procesos. Sin embargo, a menudo, la valiosa contribución de los centros de investigación solo se aprecia realmente al considerarla en retrospectiva.
Esto es también lo que ocurre con la investigación médica básica. De este modo, hoy en día sería imposible realizar intervenciones quirúrgicas estándar ya habituales, como las operaciones de corazón, sin el conocimiento reunido a partir de siglos de investigación sobre la electricidad y otras materias. La investigación básica es un proceso continuo. En todo el mundo, los científicos están trabajando para mejorar las condiciones indispensables para el desarrollo de nuevos tratamientos médicos y medicamentos.
La investigación médica básica de un vistazo
Según la visión clásica, la búsqueda inmediata de nuevos enfoques terapéuticos y sustancias activas comienza solo cuando la investigación básica ha creado el conjunto de conocimientos fundamentales necesario. Gracias a estos resultados, los colegas dedicados a la investigación aplicada pueden entender las causas reales de los cuadros clínicos. Esto tiene un gran valor: al fin y al cabo, solo así se puede realizar un tratamiento específico de las causas de las enfermedades. De otro modo, aparte de los descubrimientos aleatorios, solo quedaría el tratamiento de los síntomas..
No siempre hay que separarlas: investigación básica e investigación aplicada
Los científicos dedicados a la investigación básica se proponen encontrar las interacciones subyacentes entre células, órganos o seres vivos enteros, es decir, las interacciones causantes de los procesos biológicos. Para ello, analizan sistemas extremadamente complejos integrados por numerosos componentes. El mejor ejemplo es el cerebro humano: su función se fundamenta en millones de células que están en constante interacción. Además del procesamiento instantáneo de las percepciones sensoriales, el cerebro también se encarga de los procesos de aprendizaje y razonamiento permanentes. Precisamente en este ámbito, en las neurociencias, a los científicos dedicados a la investigación básica se les plantea un campo de investigación abierto. Solo el conocimiento mejorado de los procesos neuronales puede aumentar notablemente las posibilidades terapéuticas para las enfermedades cerebrales.
No obstante, el objetivo más específico de la investigación básica no se relaciona con la aplicación, sino exclusivamente con la adquisición de más conocimientos. En la investigación básica se trata predominantemente de encontrar respuestas a la pregunta de cómo se produce una enfermedad determinada. Por el contrario, el principio rector de la investigación aplicada, que suele tener fines más comerciales, busca una sustancia activa con la que se pueda influir en el proceso bioquímico. El progreso médico requiere ambas clases de investigación: la básica y la aplicada.
Además de la transición secuencial de la investigación básica a la investigación aplicada, un enfoque distinto se hace cada vez más presente: la investigación traslacional. Mediante el intercambio de conocimientos más intenso entre centros de investigación, clínicas y la industria se persigue el objetivo de reducir considerablemente el desfase temporal entre la identificación de nuevos puntos de partida en la investigación y el desarrollo clínico. Con este fin, los especialistas de muchas disciplinas como la bioquímica, la bioingeniería, la biomedicina, la farmacología, la estadística y la química intercambian ideas sin cesar. En particular en la investigación biomédica es casi imposible trazar una línea divisoria entre ambas clases, pues el trabajo sobre los fundamentos fisiológicos es tan decisivo para el progreso médico como el desarrollo de un medicamento concreto
Preguntas actuales sobre la investigación médica básica
La investigación básica es un proceso permanente de adquisición de conocimientos. En este proceso, la investigación médica se enfrenta constantemente a nuevos retos. Algunos ejemplos recientes son las investigaciones de enfermedades comunes, como la diabetes, el cáncer o la demencia. A estas enfermedades se suman las alergias y las enfermedades infecciosas que afectan a cada vez más personas. Entre los campos de investigación más importantes se encuentran la biología sistémica, la investigación genómica y las neurociencias.
Un ejemplo tomado de la bioquímica molecular en relación con sustancias activas: en este campo, los científicos trabajan en el desarrollo temprano de sustancias activas para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. En el ámbito preclínico, comienzan a buscar proteínas diana. Luego analizan posibles sustancias activas que puedan impedir la influencia perjudicial de la enzima desencadenante en el metabolismo. Luego someten esas sustancias a más pruebas. Los sistemas de pruebas in vitro con células vivas desempeñan un papel importante en los laboratorios de investigación.
Aplicaciones de acondicionamiento térmico en sistemas de pruebas in vitro
La calidad del material de la muestra incide en gran medida en los resultados de estas pruebas. Los científicos consiguen las mejores condiciones de punto de partida, si logran manipular delicadamente las células a lo largo de todo el proceso. Otro aspecto que debe tenerse en cuenta: también en la investigación básica, el trabajo eficiente es esencial para progresar rápidamente. Para ello, los laboratorios agotan las posibilidades técnicas de conservación y multiplicación de células. Las soluciones de control de temperatura resultan decisivas en este esfuerzo. Así, las células crioconservadas que se utilizan con frecuencia deben descongelarse a temperaturas exactas en un baño maría. El material celular sólo puede regenerarse de forma óptima en condiciones definidas. Las temperaturas excesivamente altas causan la muerte de las células; mientras que las temperaturas demasiado bajas ralentizan los procesos metabólicos.
Además, las nuevas tecnologías de cultivo celular permiten reproducir eficientemente muestras de alta calidad. La comprobación de las condiciones óptimas de cultivo celular para determinadas células también es una importante rama de investigación. Por ejemplo, la posibilidad de extraer cantidades parciales del cultivo aumenta considerablemente la productividad. Esto es posible gracias al uso de microportadores termosensibles. También en este caso, el acondicionamiento térmico ocupa el centro de atención: mediante la reducción temporal de la temperatura del cultivo celular de 37 a 32 °C, las células se desprenden de la superficie de crecimiento. La cantidad necesaria de células estará entonces disponible para su uso. El termostato conectado al biorreactor vuelve a elevar la temperatura hasta el nivel deseado tras la extracción, lo que permitirá que las células restantes puedan seguir multiplicándose.
Tarea estándar de investigación básica: el acondicionamiento térmico
El acondicionamiento térmico de muestras, dispositivos e instrumentos de laboratorio y cultivos es una de las tareas rutinarias en los laboratorios de investigación médica básica. Para ello, mantener exactamente el rango de temperatura es un requisito clave. Al fin y al cabo, los dispositivos con su temperatura a menudo tienen un efecto directo en el material celular.
Una elevada estabilidad de temperatura en los baños maría elimina las fluctuaciones de temperatura no deseadas. Con este fin se puede recurrir a la contrarrefrigeración de los dispositivos para aplicaciones exigentes. Las posibilidades de ajuste de diseño intuitivo garantizan un manejo cómodo y seguro. Los accesorios, como las gradillas para tubos de ensayo o las plataformas regulables de inmersión, también facilitan este manejo.
En función de la aplicación, pueden utilizarse termostatos de diferentes diseños. Esto incluye termostatos de inmersión y termostatos de baño, así como termostatos de circulación adecuados para el acondicionamiento térmico de aplicaciones externas. Por otra parte, los laboratorios de investigación básica plantean a menudo requisitos cada vez mayores en cuanto a la aplicabilidad universal de sus instrumentos. Con un amplio rango de temperatura de trabajo y diferentes diseños, los dispositivos de JULABO brindan la flexibilidad necesaria. La gama de accesorios permite la adaptación a las aplicaciones específicas del cliente.