Investigación en Seres Humanos Dra. Carmen Di Mare

Escenario Ideal Para el investigador: Experimento controlado. Para el Sujeto de estudio: obtener el mejor tratamiento, sin efectos secundarios, sin riesgos, en un marco de respeto.

Tipos de estudios Cualitativos. Cuantitativos. Descriptivos Casos y Controles Cohortes Experimentales. Otros: quasi-experimentos, experimentos comunitarios, ecológicos, modelos predictivos.

Estudios cuantitativos

ENFERMEDAD n EXPOSICIÓN EXPERIMENTAL   OBSERVACIONAL Controla Exposición No controla exposición ANALÍTICOS DESCRIPTIVO Tablas de 2x2 (univariado) y contingencia (multivariado) Frecuencias EXPERIMENTO COHORTES CASOS Y CONTROLES TRANSVERSALES Mide el impacto de un tratamiento Busca causalidad Cuantifica factores de riesgo y asociaciones Describe, define, busca conocer la enfermedad (demostración) (causalidad) (asociación) (generación hipótesis) RANDOMIZACIÓN Selecciona con base en EXPOSICIÓN Selecciona con base en ENFERMEDAD Fuente: Apuntes lecciones de Louise Maranda, PH.D.

Criterios de Causalidad Secuencia temporal Fuerza (RR) Especificidad, exclusividad Gradiente biológico de efecto Constancia Coherencia (plausibilidad) Prueba experimental. Correlación entre incidencia y duración e intensidad de la exposición. Paralelismo entre la distribución de la enfermedad y el agente causal. Espectro de la enfermedad asociable al factor. Cambios en la forma y manifestación y propagación de la enfermedad derivados de las modificaciones en las propiedades del huésped. Fuente: Jenicek, Cleroux. Epidemiología

Elaboración de un nuevo Tratamiento Médico Planteamiento de una hipótesis. Revisión de tema, reporte de casos. Estudio Descriptivo transversal. Modelos, replanteo de hipótesis. Estudio de Casos y Controles. Estudio Cohorte. Estudios experimentales FASE I de biodisponibilidad, toxicidad y otros, estudios escalados en animales. Ensayos clínicos FASES IIa, IIb, III. Mercadeo del producto. Ensayos clínicos post-aprobación. Reporte de Eventos Adversos.

Planteo de una Hipótesis. Basada en evidencia personal, O en reportes de casos clínicos, O fruto de la creatividad, imaginación y deseo del investigador. El primer paso es una búsqueda bibliográfica del tema, consulta con expertos, etc... para determinar la Plausibilidad de nuestra hipótesis y el fundamento biológico.

Búsquedas Bibliográficas Evaluadas de acuerdo a la rigurosidad de la revisión de los artículos publicados. Medicina Basada en Evidencia: Estudios clasificados de acuerdo a su diseño, prefiriendo los experimentales. Ej: Revisiones de la Biblioteca Cochrane. Recomendaciones o Guías de Asociaciones Médicas: recomendaciones probadas, probables, no probadas y a evitar. Ej:Asociación Americana del Corazón. Literatura científica y médica. Ejemplo: Medline, Highwire, revistas científicas.

Producto Estudio de reporte de caso, O Revisión de un tema. Este puede servir de marco conceptual o introducción a su trabajo de investigación. Debe contestar la pregunta de por que es importante esta investigación, que información pretende aportar y cuál es el conocimiento actual sobre el tema.

Planteo de una investigación EDAD: continuo RAZA: categorico SEXO: dicotómico ENF: dicotómico Etc.. Edad Raza Sexo Enfermedad Etc… }  Pacientes (o poblaciones) son diferentes y estudiamos sus características de interés médico. Las carácterísticas las estudiamos como variables. Y las variables las estudiamos como datos.

EJEMPLOS Raza: cat Edad: cont. Hto: proporcional IMC: razón PTG: proporcional Raza Edad Hematocrito Estado nutricional. Raza Edad Hto IMC % tej. Graso.    Pacientes con anemia hemolítica. Selección de variables. Características de interés médico. Análisis de datos.

SELECCIÓN DEL DISEÑO Dependiendo de nuestro objetivo, así diseñaremos la investigación. Por ejemplo: Enfermedad nueva: estudio descriptivo o casos y controles, Determinar nuevas pautas diagnósticas: estudios de Validez, Enfermedad conocida, para determinar causas o factores de riesgo: casos y controles, cohortes o experimentos, Evaluación de tratamientos médicos nuevos: ensayos clínicos. Evaluación de mortalidad: estudios de supervivencia. Dependiendo de nuestra capacidad de intervención. Por ejemplo: Intervención: estudios clínicos o intervenciones comunitarias. No podemos intervenir: estudios observacionales: casos y controles, cohortes, estudios ecológicos.

SELECCIÓN DEL DISEÑO Dependiendo del costo, así diseñaremos la investigación. Por ejemplo: Los estudios más costosos son los cohortes, seguidos de los ensayos clínicos. Los estudios más baratos en principio son los estudios descriptivos. Los estudios ecológicos, son una alternativa barata dado que se comparan nuestros datos con una población cuyos datos ya han sido evaluados y están disponibles. Los estudios de casos y controles son los que nos dan más beneficio a menos costo. Los modelos predictivos son más económicos en tiempo que los casos y controles.

SELECCIÓN DEL DISEÑO Por ejemplo: Estudio del efecto de radiaciones ionizantes de los celulares y la aparición de nuevos casos de astrocitoma. Estudio sobre factores apropiados para la cría de pupas grado A de acuerdo a 4 tipos de plantas, y suplemento de vitaminas. Estudio sobre los hábitos de procesamiento de basura en el Parque Santa Rosa. Estudio sobre conocimiento sobre problemática ambiental en la Asamblea Legislativa.

Medidas de Ocurrencia de la Enfermedad

MEDIDAS DE OCURRENCIA DE LA ENFERMEDAD Morbilidad: prevalencia, incidencia. Mortalidad: tasas de mortalidad, tasa de letalidad, mortalidad proporcional.

Medidas de Asociación y Prueba de Hipótesis

EVALUACIONES POR MEDIO DE ESTADISTICA

DESVIACION ESTANDAR: 7,5 PULGADAS. CARÁCTER: TALLA RANGO DE 8 A 83 PULGADAS. PROMEDIO 37,8 PULGADAS. DESVIACION ESTANDAR: 7,5 PULGADAS. CARÁCTER: TRANQUILO 2 (33%), ALEGRE 2 (33%), ENOJADO 2 (33%).

Prueba de Hipótesis y Medidas de Asociación. Se utilizan distribuciones estadísticas para definir la probabilidad: Normal Binomial, Chi cuadrado, Poisson, F, Exponencial

Prueba de Hipótesis y Medidas de Asociación. Observado-Esperado Estadístico = Error estándar de la asociación Se elige una distribución para realizar la prueba estadística. Nos dará el valor máximo de p. que es la probabilidad de que la diferencia observada sea debida al azar.

Prueba de Hipótesis y Medidas de Asociación. Se compara lo esperado con lo observado. Se determina estadísticamente si la variación se debe al azar o no. Si no se debe al azar se calcula la probabilidad (p) de que esto no sea debido al azar. Error tipo I: concluir que hay asociación cuando no la hay (decir que no se debe al azar, cuando si es debido a este). Error tipo II: concluir que no existe asociación cuando la hay. (decir que se debe al azar cuando hay asociación).

Prueba de Hipótesis valor máximo de p. para la hipótesis nula   REALIDAD Decision  No hay diferencia Hay diferencia Ho (se debe al azar) Decisión correcta Error Tipo II p= Rechaza Ho (no se debe al azar) Error Tipo I p=  Confianza Decisión Correcta p=1-  Potencia H0: Lo observado y esperado son iguales. HA: Lo observado y esperado son diferentes.

MEDIDAS DE ASOCIACION CASOS Y CONTROLES: OR: Ej: COHORTES: RR, DR: Ej: EXPERIMENTOS: p de la prueba de hipótesis. (p quiere decir probabilidad). Ejemplo: H0: si se da la exposición no hay cambio en la enfermedad. HA: si se da la exposición cambia la enfermedad. (dos colas) HA: si se da la exposición aumenta la enfermedad. (una cola) Estudio con una variable categórica: Chi cuadrado.

¿Será cierto? Validez: ¿será ante una variable confusora?, ¿tendrá algún sesgo?. Precisión: ¿será una muestra de tamaño adecuado?

Validez y Precisión

VALIDEZ Y PRECISION Inválido y Preciso Válido y Preciso Válido e Impreciso Inválido e Impreciso

VALIDEZ SESGOS: CONFUSION Información Clasificación Válido y Preciso Café Cáncer de páncreas Válido e Impreciso Fumado Es factor de riesgo para Cáncer de páncreas. Esta relacionado con el consumo de café.

Variables Confusoras Ejemplos: Se encuentra correlaciona con la enfermedad. No está en el camino causal de la enfermedad. Esta correlacionada con el factor de riesgo o exposición en estudio. Ejemplos: Café y cáncer de páncreas. Número de baños e IMC.

PRECISION Aumento del tamaño de la muestra. Análisis por medio de estratificación o conglomerados. Válido y Preciso Inválido y Preciso

Sesgos Se mejora con el diseño. De selección: ej. supervivientes, De información: ej.memoria, De clasificación: sistemático o aleatorio.

Variables Confusoras No se mejora con el diseño. Ejemplos: Se encuentra correlaciona con la enfermedad. No está en el camino causal de la enfermedad. Esta correlacionada con el factor de riesgo o exposición en estudio. Ejemplos: Café y cáncer de páncreas. Número de baños e IMC.

Volvamos a los estudios...

Definición de caso Persona con la condición en estudio. Se define la población, el espacio en el tiempo, de acuerdo a nuestro estudio.

Estudio Descriptivo Reporte de lo encontrado en la población de estudio, de acuerdo a la evidencia y al interés. El muestreo ser realizará de acuerdo a la enfermedad a tratar, a la cantidad de casos que se esperan y a la población de interés. El costo puede determinar el desarrollo del estudio. No pone en riesgo al paciente. Con base en ellos se plantean las hipótesis. ¿Por qué elegí una partitura musical? Por que describe como se debe tocar la música.

Estudio Descriptivo Mide la frecuencia de enfermedad y factores asociados, características de la población. Se utilizan las medidas de frecuencia, medidas de tendencia central y dispersión. Se acostumbra utilizar gráficos, o sistemas de información geográfica.

Ejemplos Incidencia y prevalencia de astrocitoma en los usuarios de celular. Tamaño y mortalidad de las pupas según calidad. Hábitos de manejo de deshechos en los visitantes de Santa Rosa. Conceptos, Actitudes y Prácticas sobre el Ambiente en la Asamblea Legislativa.

Estudios Descriptivos: Evolución en el tiempo Expuestos Sanos No Expuestos Mi diseño no toma en cuenta el tiempo.* Expuestos Enfermos No Expuestos *esto se debe a que selecciono los pacientes sin tomar en cuenta cuando se dio la exposición o la enfermedad.

Casos y Controles. Permite comparar la población descrita con una población ficticia, de control. Son estudios rápidos, que identifican y cuantifican “factores de riesgo”. Se toma la muestra de acuerdo a la enfermedad y se estudia si el factor de interés es un riesgo, protección o no tiene efecto en la enfermedad. ¿Por qué elegí a este señor angustiado por el tiro al blanco? Por que en los casos y controles uno lo que hace es ver si da en el blanco y descubre un factor de riesgo.

¿Qué es un control? Elegido con respecto a la definición de caso. Vecino, o del mismo grupo etario, o compañero de trabajo, o en el mismo hospital. Persona con las mismas características del caso, sin contar con la exposición.

Casos y Controles: Selección de los Sujetos Enfermos Sanos Expuestos No Expuestos Expuestos No Expuestos

Ejemplo Cáncer de Pulmón Sin Cáncer De Pulmón Fuma No Fuma Fuma

Casos y Controles: Evolución en el tiempo Expuestos Sanos No Expuestos Mi diseño ve hacia atrás en el tiempo.* Expuestos Enfermos No Expuestos *esto se debe a que selecciono los pacientes con base en la enfermedad, sin importar mi localización en el tiempo.

OR: Odds Ratio (a*d)/(c*d)   Enfermedad Exposicion  Enfermos No enfermos Expuestos (a) (b) No Expuestos (c) (d) OR: Odds Ratio (a*d)/(c*d) Enfermos Sanos Expuestos (a) No Expuestos (c) Expuestos (b) No Expuestos (d)

Ejemplos Exposición a telefonía celular en grupos de pacientes con astrocitoma.

INFARTO DEL MIOCARDIO Y FUMADO PAQUETES DIARIOS DE CIGARRILLOS: ½ 1 2 INFARTO DEL MIOCARDIO (IM) 31 9 39 18 SIN INFARTO DEL MIOCARDIO (IM) 2706 710 1825 605

ESTUDIO DE CASOS Y CONTROLES: ENFERMEDAD CORONARIA y FUMADO 0.5 1 2 IM PAQUETES DIARIOS DE CIGARRILLOS ESTUDIO DE CASOS Y CONTROLES: ENFERMEDAD CORONARIA y FUMADO 0.5 1 2 IM 31 9 39 18 SIN IM 2706 710 1825 605 FUMA ESTRATIFICACION SI NO IM 97 31 SIN IM 5846 2706 # PAQ.CIG/DIA # PAQ.CIG/DIA # PAQ.CIG/DIA 0.5 IM 9 31 SIN IM 710 2706 1 IM 39 31 SIN IM 1825 2706 2 IM 18 31 SIN IM 605 2706

INTERPRETACION ORc=x para presentar enfermedad en poblacion de riesgo: “En este estudio, se presentó una incidencia x veces mayor de enfermedad en poblacion de riesgo que en los controles (no poblacion de riesgo)”.

INTERPRETACION ORc=1.4 para presentar IM en fumadores: “En este estudio, se presentó una incidencia 1.4 veces mayor de IM en los fumadores que en los controles (no fumadores)”. Complete usted los siguientes: OR ½ =1.1 para presentar IM en fumadores de ½ paq/día OR1=1.9 para presentar IM en fumadores de 1 paq/día. OR2=2.6 para presentar IM en fumadores de 2 paq/día.

ATENCION Llama la atención que: Los OR cambian significativamente (mas de un 10%) al estratificar por cantidad de paquetes de cigarrillo. Los OR aumentan (la asociación se incrementa) cuando aumenta la exposición. (¿dosis-efecto?).

INTERPRETANDO LOS OR Ya logramos saber como leer ORc=1.4. ¿qué significará en realidad?. Si fuera mayor de 2.0 podemos sospechar una asociación fuerte. (hablaríamos de un factor de riesgo para la enfermedad). Entre 1.5 y 2.0, deberiamos interpretar si se debe a falta de precision o que no hay asociación. Para los OR<1 se hablaria de factor protector si es mayor de 0.5. Para un OR=1 no hay relacion: es igual el denominador al numerador.

Análisis de tabla simple Point 95% Intervalo de Confianza Estimación L. Inferior L. Superior PARAMETROS: Basados en OR Odds Ratio (producto cruzado) 2.4989 1.4844 4.2068 (T) Odds Ratio (EMV-MLE) 2.4944 1.4676 4.1907 (M) 1.4209 4.3170 (F) PARAMETROS: Basados en el riesgo Razón de Riesgos (RR) 1.1462 1.0423 1.2604 (T) Diferencia de Riesgos (DR) 11.5088 3.9160 19.1016 (T) (T=Series Taylor;C=Cornfield;M=P-Media;F=Fisher) TEST ESTADÍSTICOS Chi cuadrado p de 1 cola p de 2 colas Chi cuadrado: sin corregir 12.4722 0.0004142223 Chi cuadrado: Mantel-Haenszel 12.4517 0.0004187760 Chi cuadrado: Corrección de Yates 11.4173 0.0007287830 P-media exacta 0.0004566934 Test exacto de Fisher 0.0006661542

Cohortes. Permite comparar la población expuesta con una población verdadera de control. Son estudios prolongados, que identifican “factores causales”. Se toma la muestra de acuerdo a la exposición y se estudia si la enfermedad aparece. ¿Por qué elegí este señor triunfante en una tormenta? Por que los cohortes son mucho trabajo, pero gratificantes por que logran mostrar las causas.

Cohortes: Selección de los Sujetos Expuestos No expuestos Enfermos Sanos Enfermos Sanos

Ejemplo No Fuma Fuma Cáncer de Pulmón Sin Cáncer De Pulmón Cáncer de

Cohortes: Evolución en el tiempo. Expuestos Sanos No Expuestos Mi diseño ve hacia adelante en el tiempo.* Expuestos Enfermos No Expuestos *esto se debe a que selecciono los pacientes con base en la exposición, sin importar mi localización en el tiempo.

RR: Riesgo Relativo [a/(a+b)] / c/(c+d)]   Enfermedad Exposicion  Enfermos No enfermos Expuestos (a) (b) No Expuestos (c) (d) RR: Riesgo Relativo [a/(a+b)] / c/(c+d)] Expuestos No expuestos Enfermos (a) Sanos (b) Enfermos (c) Sanos (d)

Análisis de tabla simple Point 95% Intervalo de Confianza Estimación L. Inferior L. Superior PARAMETROS: Basados en OR Odds Ratio (producto cruzado) 2.4989 1.4844 4.2068 (T) Odds Ratio (EMV-MLE) 2.4944 1.4676 4.1907 (M) 1.4209 4.3170 (F) PARAMETROS: Basados en el riesgo Razón de Riesgos (RR) 1.1462 1.0423 1.2604 (T) Diferencia de Riesgos (DR) 11.5088 3.9160 19.1016 (T) (T=Series Taylor;C=Cornfield;M=P-Media;F=Fisher) TEST ESTADÍSTICOS Chi cuadrado p de 1 cola p de 2 colas Chi cuadrado: sin corregir 12.4722 0.0004142223 Chi cuadrado: Mantel-Haenszel 12.4517 0.0004187760 Chi cuadrado: Corrección de Yates 11.4173 0.0007287830 P-media exacta 0.0004566934 Test exacto de Fisher 0.0006661542

Ejercicio Realice el mismo ejercicio sobre fumado e infarto del miocardio suponiendo que es un estudio de tipo cohorte. ¿qué medidas de asociación utilizaría?.

Experimentos Se controla la población para que la única diferencia sea el factor de exposición. Son estudios que miden el efecto de la exposición en el grupo que recibió tratamiento, y el que recibió tratamiento control, y compara estos efectos para ver si se dio el mismo efecto. Se escogen los pacientes libres de exposición (tratamiento) todos, y se escoge aleatoriamente el tratamiento (tratamiento o control) para cada sujeto. ¿Por qué elegí este grupo de trabajadores? Por que los experimentos exigen una labor extenuante de planeamiento y conducción del estudio. Generalmente, se debe coordinar el trabajo de un grupo de investigación.

Experimento: Selección de los Sujetos No expuestos, Enf. Basal. Experimento: Selección de los Sujetos RANDOMIZACIÓN Expuestos (tratamiento) No expuestos (control) Efecto Enf. Basal Efecto Enf. Basal H0: El efecto de los expuestos es igual al efecto del control.

H0: El efecto de los expuestos es igual al efecto del control. Sin tratamiento, Colesterol alto. Ejemplo RANDOMIZACIÓN Lopid y dieta Dieta Baja colesterol Colesterol alto Baja colesterol Colesterol alto H0: El efecto de los expuestos es igual al efecto del control.

Prueba de Hipótesis valor máximo de p. para la hipótesis nula   REALIDAD Decision  No hay diferencia Hay diferencia Ho Decisión correcta Error Tipo II p= Rechaza Ho Error Tipo I p=  Confianza Decisión Correcta p=1-  Potencia H0: El efecto de los expuestos es igual al efecto del control. HA: El efecto de los expuestos es diferente (o mayor o menor que) el efecto del control.

Ensayos clínicos: Evolución en el tiempo. Con tratamiento Mejora (o empeora) RANDOMIZACIÓN Pacientes similares No Mejora Tratamiento control Mi diseño ve hacia adelante en el tiempo.* *esto se debe a que selecciono los pacientes con base en la exposición. Por controlar el tratamiento, siempre es prospectivo.

Ensayos clínicos: Fases FASE IV: post-mercadeo FASE V: nueva indicación EVENTOS ADVERSOS tiempo 1 producto APROBACIÓN FASE III: población humana representativa. 1 o 2 productos FASE II: ensayos en pequeñas poblaciones humanas. Seguridad, eficacia. Decenas de productos FASE I: experimentos en animales, biodisponibilidad, toxicidad y otros. 500 productos o más

Ejercicio De los siguientes resúmenes de metodología de estudios, indique si usted considera que son apropiados:

Ética en la Investigación Clínica

Normativas actuales Respeto al Sujeto de Estudio. Consentimiento informado: Informado, Comprendido, Voluntario. Estudios previos en animales. Respaldado en la experiencia científica. Riesgo mínimo: acceso a tratamientos aprobados.

¿Cómo llegamos aquí? Juicio de Nuremberg: experimentación en humanos sin consentimiento, provocando la muerte. Proyecto “Manhattan”: uso de prisioneros y militares (subordinados). Uso de Talidomida: prescripción de droga experimental sin notificar a los pacientes. Estudio Milgram: estudio de la decepción en sujetos de estudio sin consentimiento. Estudio de Sífilis: negación de nuevo tratamiento para lograr finalizar el experimento. Declaración de Helsinky 2000: Prohibición de estudios contra placebo si existe tratamiento eficaz.

Reporte Belmont Creado con ocasión del Estudio Milgram. Contiene las premisas de garantizar a los individuos: Respeto: Por medio del consentimiento informado. (contando con apartados especiales para poblaciones vulnerables, discapacitadas, niños, prisioneros, subordinados). Justicia: Por medio de la selección justa de sujetos (a nivel individual y social). Beneficencia: Por medio de la información sobre todo conocimiento disponible y en forma adecuada sobre los riesgos y beneficios del tratamiento.

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