En la actualidad, hay un gran debate abierto entre la comunidad DMD con respecto a los biomarcadores y las variables subrogadas, tal y como apuntaron los representantes de los Pacientes en la reunión en el ENMC sobre biomarcadores y su uso en la DMD (24-26 de enero de 2014, Naarden, Países Bajos). A petición suya, en este documento se explicará qué son los biomarcadores y se abordarán cuestiones sobre los biomarcadores y las variables subrogadas en DMD.
¿Qué es un biomarcador?
Un biomarcador es «una característica biológica que puede medirse y evaluarse de forma objetiva y que puede ser utilizada como indicador de un proceso biológico normal, de un proceso patológico, así como de la respuesta farmacológica a una intervención terapéutica”.
¿Qué tipos de biomarcadores hay?
Hay tres tipos de biomarcadores :
– Biomarcadores con valor diagnóstico (diagnóstico de pacientes con una patología).
– Biomarcadores con utilidad pronóstica (pronóstico de la enfermedad o predicción del desarrollo de la patología así como la gravedad).
– Biomarcadores de respuesta (predicción y monitorización de la respuesta clínica del paciente a una intervención o un tratamiento farmacológico, pueden predecir si una terapia funcionará o no).
Es posible que un mismo biomarcador sea de diagnóstico, de pronóstico y de respuesta terapéutica. Sin embargo generalmente, un biomarcador es de diagnóstico , de pronóstico o de respuesta.
¿Qué biomarcadores se están utilizando ya para la DMD?
El biomarcador más utilizado en la DMD, es la medición de los niveles de creatin quinasa en sangre (CK) y se utiliza como biomarcador de diagnóstico. La CK es una enzima muscular, que se filtra al torrente sanguíneo tras una lesión muscular, un nivel elevado de CK en sangre, es un indicador de daño muscular. La CK no es específica de la DMD o de la distrofia muscular en general, ya que puede estar presente en la sangre incluso en personas sanas después de haber sufrido daño muscular por una lesión o ejercicio intenso.
En la práctica clínica, cuando los pacientes presentan debilidad muscular, puede deberse a varias causas (por ejemplo, problemas en el sistema nervioso o musculares), en estos casos, detectar niveles altos de CK, descarta que se trate de un problema del sistema nervioso y se diagnostica daño muscular.
Actualmente no hay biomarcadores de pronóstico ni de respuesta terapéutica válidos para la DMD. Encontrar este tipo de biomarcadores, es uno de los principales objetivos en las investigaciones en curso.
¿Qué investigaciones se están llevando a cabo en cuanto a biomarcadores de pronóstico para la DMD?
La investigación de biomarcadores de pronóstico para la DMD, se centra principalmente en la identificación de los modificadores genéticos que pueden influir en la evolución de la enfermedad. El gen que influye principalmente en el desarrollo de la enfermedad en el caso de la DMD, es el propio gen de la distrofina y es el tipo de mutación, lo que determina si un paciente padece DM de Duchenne o de Becker .
Hay otras variaciones genéticas como los llamados SNPs que pueden modificar el resultado de la progresión de la enfermedad. Por ejemplo, cuando un SNP es localizado en un gen responsable de la inflamación muscular, hay diferencias en cuanto a la intensidad con la que el sistema inmune responde al daño muscular (un paciente portador de un tipo de SNP, puede tener una respuesta inmune más fuerte que un paciente portador de otro tipo de SNP). Una respuesta inmune fuerte, producirá más daño muscular y más fibrosis y por tanto, dará lugar a una evolución de la enfermedad más grave, manifestándose por ejemplo en la pérdida de la deambulación en una edad más temprana. Dado que estos SNPs pueden influir en la evolución y el proceso de la enfermedad en cada paciente, conocer estos biomarcadores de pronóstico, permitiría la estratificación de pacientes en los ensayos clínicos.
Hasta ahora los SNPs en los genotipos SPP1 (osteopontina) y LTBP4 (latent TGF-beta binding protein 4) han reportado influir en la edad de pérdida de la deambulación en los pacientes con DMD. Sin embargo, es necesario un análisis mayor y más detallado, con grupos independientes de pacientes, para poder confirmar si estos hallazgos son concluyentes, fruto de la casualidad y si en el resultado puede haber influido el uso de corticoides. Actualmente se está trabajando en este ámbito.
¿Cómo pueden emplearse los biomarcadores en ensayos clínicos?
Hay varias formas de utilizar biomarcadores en un ensayo clínico dentro del marco de desarrollo de nuevos fármacos. Los Biomarcadores de pronóstico, se pueden utilizar para identificar pacientes que responderán al tratamiento previsto antes de comenzar el ensayo. Este enfoque por ejemplo, se utiliza en el cáncer de mama para determinar si el tumor es más o menos sensible a un cierto tipo de quimioterapia. Del mismo modo, los biomarcadores también se pueden emplear para evaluar si los pacientes están respondiendo al tratamiento durante el ensayo. Con esta información, aquellos pacientes con más probabilidades de responder al tratamiento, pueden ser incluidos en el ensayo clínico o si ya están incluidos, seguir en él. Se espera que optimizar el proceso de selección de pacientes que pueden acceder y permanecer en un ensayo, facilitará la obtención de beneficios clínicos.
Los biomarcadores también se pueden usar para demostrar que un tratamiento ha funcionado como se ha supuesto en hipótesis previas. Esto se consigue utilizando biomarcadores farmacodinámicos (PD), que son marcadores que cambian después de un tratamiento. Se puede utilizar un grupo específico de biomarcadores farmacodinámicos, para confirmar el funcionamiento del fármaco usado en el ensayo. Se espera por ejemplo, que el aumento de los niveles de distrofina en los músculos de pacientes con DMD, sea un biomarcador farmacodinámico para planteamientos terapéuticos cuyo objetivo sea restaurar la expresión de la distrofina, mientras que una reducción de la fibrosis, podría ser un biomarcador farmacodinámico para antioxidantes u otros antifibróticos.
Algunos biomarcadores se pueden utilizar como variables subrogadas, esto significa que pueden utilizarse en lugar de mediciones o pruebas clínicas. Para que un biomarcador sea aceptado y validado como variable subrogada, tienen que existir datos específicos que revelen y demuestren que el biomarcador tiene una utilidad clínica real y que se obtendrán claros beneficios clínicos actuales o futuros. Las variables subrogadas pueden predecir la respuesta a una terapia y son herramientas que se pueden utilizar para acelerar tanto el proceso de fabricación de un fármaco, como su disponibilidad en el mercado. Con respecto a las pruebas funcionales (como la medición de la fuerza muscular o la distancia recorrida a pie, que pueden depender también de la motivación del paciente), las variables subrogadas, son más precisas en sus resultados y además revelan más rápido si el fármaco funciona o no.
Hasta el momento, no hay variables subrogadas validadas para ensayos sobre la DMD.
¿Cuál es la situación actual con respecto al uso de la distrofina como variable subrogada?
Una variable subrogada tiene que demostrar que existe una correlación entre la variable y la consecución de algún beneficio clínico, ya que las autoridades reguladoras, sólo pueden aprobar fármacos que proporcionen un importante beneficio para los pacientes y dicho beneficio tiene que ser superior a sus posibles riesgos. Esta correlación puede ser muy difícil de demostrar, de hecho, hay muy pocas variables subrogadas que hayan sido aprobadas.
La DMD es causada por la ausencia de distrofina y se podría argumentar que la restauración de la distrofina proporciona un beneficio clínico. Sin embargo, no es tan simple como eso . Debido a la falta de distrofina, los pacientes con DMD pierden continuamente tejido muscular que se va sustituyendo por grasa (tejido adiposo) y tejido cicatrizal (fibrosis). Esto significa que cuando los pacientes son incluidos en un ensayo clínico y están expuestos a un fármaco de ensayo potencialmente eficaz, les queda sólo una cantidad limitada de tejido muscular. Un planteamiento terapéutico podría ser devolver la distrofina al músculo, pero restaurar la distrofina no soluciona ni elimina la grasa y la fibrosis que ya han sustituido al tejido muscular dañado. La posibilidad de producir un beneficio clínico dependerá no sólo de la eficacia del fármaco en el ensayo, sino también de si hay suficiente músculo presente en el momento en que comience la terapia. Cuando se ha perdido demasiado músculo, la restauración de la distrofina no da lugar a un beneficio clínico apreciable durante la duración del ensayo clínico. Además, la cantidad de distrofina restablecida en las fibras musculares restantes (sin dañar), puede ser suficiente para ser detectada con una prueba de laboratorio, pero no es suficiente para producir una mejora importante y medible de la función muscular. Estas son sólo un par de explicaciones de por qué los niveles de distrofina no tienen por qué estar relacionados necesariamente con un beneficio clínico objetivo y por eso en la actualidad, las autoridades reguladoras no pueden aceptar la distrofina como variable subrogada.
Como se explicó anteriormente, el restablecimiento de la distrofina puede ser utilizado como un biomarcador farmacodinámico (marcador de actividad del fármaco) para aquellos medicamentos que estén diseñados para restaurar la expresión de la distrofina en el músculo. Ha habido avances tecnológicos que permiten cuantificar los niveles de distrofina en las biopsias musculares, pero quedan muchos retos todavía por delante. Por ejemplo, los niveles de fibrosis y de grasa, varían entre unos músculos y otros, pero también varían dentro de un solo músculo, así que es posible tomar una biopsia de un área muy fibrótica o de un área relativamente bien conservada dentro del mismo músculo. Una biopsia sólo es una pequeña muestra extraída en un momento determinado de un solo músculo, por lo que sólo puede determinar si la distrofina fue restablecida en esa zona concreta de ese músculo. Del mismo modo la cantidad de fibras musculares, de grasa y de fibrosis en la biopsia muscular, no reflejan necesariamente el estado de todos los músculos del cuerpo.
Es necesario resolver todas estas cuestiones y el trabajo debe ir en la línea de evaluar si la distrofina puede ser una variable subrogada adecuada. Si los niveles de distrofina se pueden correlacionar con un beneficio clínico en el marco de un ensayo, sería una variable subrogada muy importante sobre todo para las poblaciones con menos casos de DMD, donde es mucho más difícil demostrar un beneficio clínico significativo.
¿Qué investigaciones se están llevando a cabo para identificar biomarcadores subrogados o indirectos en la DMD?
Hay mucho trabajo en marcha para tratar de identificar biomarcadores que puedan ser utilizados como variables subrogadas o indirectas. Sin embargo, este trabajo no deja de ser un reto, ya que el desarrollo debe realizarse en el marco de una terapia y actualmente no hay ninguna para la DMD. La atención se centra en marcadores que son mínimamente invasivos (por ejemplo resonancias magnéticas, análisis de sangre y orina), en lugar de en biopsias musculares. Hay ciertos criterios que estos biomarcadores tienen que cumplir:
– Tienen que reportar resultados medibles, reproducibles, fiables y estandarizados.
– Deben ser capaces de diferenciar entre personas con DMD y personas sanas (por ejemplo, valores mayores o menores en las personas con DMD si se comparan los controles con los de personas sanas).
– Tienen que pronosticar cómo será la evolución de la enfermedad y preferentemente que haya una correlación con la severidad/progresión de la misma. Esto es complicado en la DMD, porque los niveles sanguíneos de muchos marcadores son más altos en los pacientes con DMD que en personas sanas en las primeras etapas de la enfermedad, pero cuando la enfermedad progresa y los pacientes pierden masa muscular, los niveles bajan (esto hace que sea difícil utilizar estos marcadores como variables subrogadas, porque cuando los niveles bajan no es seguro determinar si se debe a que los pacientes mejoran o empeoran). Por esta razón los biomarcadores en sangre que serían candidatos, deben ser primero evaluados en estudios longitudinales (con múltiples muestras obtenidas del mismo paciente en diferentes momentos de la progresión de la enfermedad) para confirmar que sus niveles se correlacionan con la progresión de la enfermedad.
– Es necesario que haya una correlación directa con un beneficio clínico o que sean predictivos y que respondan al tratamiento con el fármaco de prueba.
La mayoría de los trabajos de investigación para el descubrimiento de biomarcadores candidatos, se centran en la sangre. El descubrimiento puede producirse por un método dirigido y con un enfoque específico (por ejemplo, la selección de proteínas que podrían diferir entre los pacientes DMD y personas sanas, basándose en la patología de la enfermedad y comparando los niveles en sangre de estas proteínas) y por un método no dirigido (comparando todas las proteínas entre pacientes y personas sanas, para ver en qué difieren). Por lo general y como primer paso, se toman unas cuantas muestras a pacientes y a personas sanas y son comparadas con ambos métodos. A continuación, los mismos u otros investigadores, ponen aún más a prueba a los posibles biomarcadores candidatos, en grupos de muestras grandes y en grupos de muestras longitudinales. Para confirmar si un biomarcador responde al tratamiento, finalmente se probará en las muestras del ensayo clínico, pudiendo hacerse de forma retrospectiva en muestras de sangre de pacientes de un ensayo ya terminado o en muestras tomadas durante el ensayo (donde el marcador candidato se tiene en cuenta como un biomarcador experimental).
Cuando un biomarcador muestra su potencial como variable subrogada, tiene que ser calificado y aceptado como tal por las agencias reguladoras, antes de ésto, puede ser utilizado en las etapas de confirmación del programa de desarrollo del fármaco, con objeto de autorizar la comercialización. Esto implica validar el ensayo para poder medir el biomarcador (tiene que mostrar buena reproducibilidad, especificidad, etc…) y evaluar cómo pueden influir factores externos en el biomarcador, como la ubicación geográfica, la dieta, la edad, etc.. Por último, los datos tienen que ser presentados ante los organismos reguladores para demostrar que el biomarcador tiene el poder discriminativo de predecir el beneficio clínico del fármaco.
En cuanto a la DMD las investigaciones están centradas principalmente en el descubrimiento y la fase de confirmación temprana, siendo la MMP-9 el biomarcador más avanzado. La MMP-9 (metaloproteinasa de matriz 9) es una proteína que participa en la remodelación de tejidos y está unida a la fibrosis que se produce en la DMD. Los niveles en sangre de la MMP-9, son más altos en pacientes con Duchenne, que en personas sanas de la misma edad y se ha demostrado que aumenta aún más con la edad. Actualmente se está trabajando en confirmar estos hallazgos en grupos de muestras más grandes y en evaluar los niveles de MMP-9 en muestras de ensayos clínicos.
UPPMD agradece el esfuerzo de todos los expertos que han participado con sus comentarios en el borrador de este escrito y especialmente a la Dra. Annemieke Aartsma – Rus por coordinar la redacción de este documento.
