Biomarker
U biomedicinskim kontekstima, biomarker ili biološki marker je mjerljivi indikator neke biološke pojave ili stanja. Biomarkeri se često mjere i procjenjuju korištenjem krvi, mokraće ili mehkih tkiva[1] da se ispitaju normalni biološki procesi, patogena promjene ili farmakološki odgovori na terapeutsku intervenciju.[2] Biomarkeri se koriste u mnogim naučnim poljima.
Digitalni biomarkeri su novo polje u nastajanju, koje uglavnom prikupljaju pametni biosenzori.[3] Do sada su se digitalni biomarkeri fokusirali na praćenje vitalnih parametara kao što su akcelerometarski podaci i otkucaji srca[4][5] ali također i govor.[6] Sve su dostupniji novi neinvazivni, molekulski digitalni biomarkeri snimljeni npr. analizom znoja na koži („sudorologija omogućena na internetu“), koja se može smatrati digitalnim biomarkerima sljedeće generacije.[7] Digitalni biomarkeri mogu se lahko podijeliti s odgovornim liječnikom, a novi pristupi dijagnostici mogu se razviti pomoću vještačke inteligencije.
Medicina
urediBiomarkeri koji se koriste u medicinskom polju, dio su relativno novog skupa kliničkih alata kategoriziranih prema njihovoj kliničkoj primjeni. Tri glavne klase su:
- molekulski biomarkeri,
- ćelijski biomarkeri ili
- biomarkeri za snimanje. Sva tri tipa biomarkera imaju kliničku ulogu u sužavanju ili usmjeravanju odluka o liječenju i prate podkategorizaciju ili prediktivnog, prognostičkog ili dijagnostičkog.
Etička pitanja
urediGodine 1997. Američki Nacionalni institut za zdravlje predložio je potrebu za smjernicama i razvojem zakona koji bi regulirali etičke dimenzije studija biomarkera.[8] Slično kao na način na koji je Projekt ljudskog genoma sarađivao sa Uredom za procjenu tehnologije, studije osjetljivosti na biomarkere trebale bi sarađivati kako bi stvorile etičke smjernice koje se mogu implementirati u osnove i zahtjeve prijedloga studija.
Osiguravanje da svi učesnici koji su uključeni u svaki korak projekta (tj. planiranje, implementacija i kompilacija rezultata) imaju zaštitu etičkih principa koji su postavljeni prije početka projekta. Ove etičke zaštite ne treba da štite samo učesnike u istraživanju, već i one koji nisu učesnici, istraživače, sponzore, regulatore i sve druge osobe ili grupe uključene u studiju.[8] Neke etičke zaštite bi mogle uključuju, ali nisu ograničeni na:[8]
- Informirani pristanak učesnika
- Pristup mogućnostima učešća neovisno o rasi, socio-ekonomskom statusu, spolu, seksualnosti, itd. (unutar raspona dozvoljenog eksperimentalnim protokolom)
- Naučni integritet
- Povjerljivost podataka (anonimnost)
- Priznanje sukoba interesa u pogledu finansiranja i sponzorstva od datih sponzora
- Transparentnost i prepoznavanje zdravstvenih i pravnih rizika uključenih u projekt
Biologija ćelije
urediU citologiji, biomarker je molekula koja omogućava otkrivanje i izolaciju određenog tipa ćelije (naprimjer, protein Oct-4 se koristi kao biomarker za identifikaciju embrionskih matičnih ćelija).[9]
U genetici, biomarker (identificiran kao genetički marker) je DNK sekvenca koja uzrokuje bolest ili je povezana sa osjetljivošću na bolest. Mogu se koristiti za kreiranje genetičkih mapa bilo kojeg organizma koji se proučava.
Primjena u hemiji, geologiji i astrobiologiji
urediBiomarker može biti bilo koji tip molekula koja ukazuje na postojanje, prošlost ili sadašnjost, živih organizama. U oblastima geologije i astrobiologije, biomarkeri, naspram geomarkera, takođe su poznati kao biopotpisi. Termin biomarker se takođe koristi za opisivanje biološke uključenosti u generaciju nafte. Biomarkeri su korišteni u geohemijskom istraživanju izlijevanja nafte u zaljevu San Francisco, Kalifornija 1988..[10] Od 22. do 23. aprila oko 400.000 galona sirove nafte slučajno je pušteno u Dolinu San Joaquin iz rafinerijske i proizvodne kompanije Shell Oil Company. Nafta je zahvatila mnoga okolna područja. Uzorci sirove nafte su prikupljeni u različitim regijama u kojima se ona proširila i upoređeni sa uzorcima koji nisu pušteni u pokušaj da se napravi razlika između izlivene nafte i petrogene pozadine prisutne u području izlijevanja.[10] Maseno spektriranje je izvršeno da bi se identifikovali biomarkeri i ciklični alifatski ugljikovodici unutar uzoraka. Pronađene su varijacije u koncentraciji sastojaka uzoraka sirove nafte i sedimenata.[10]
Ekotoksikologija
urediRachel Carson, autorica knjige Silent Spring, pokrenula je pitanje upotrebe organohlornih pesticida i raspravljala o mogućim negativnim efektima koje navedeni pesticidi imaju na žive organizme.[11] Njena knjiga pokrenula je etička pitanja protiv hemijskih korporacija koje su kontrolisale opće prihvatanje uticaja pesticida na životnu sredinu, što je dovelo do potrebe za ekotoksikološkim studijama. Ekotoksikološke studije bi se mogle smatrati prekursorima studija biomarkera.[12] Biomarkeri se koriste da ukažu na izloženost ili učinak ksenobiotika koji su prisutni u okruženju i u organizmima. Biomarker može biti sama vanjska supstanca (npr. azbestne čestice ili NNK iz duhana), ili varijanta vanjske supstance koju tijelo prerađuje (metabolit) koja se obično može kvantificirati .
Aktivni biomonitoring
urediDe Kock i Kramer razvili su koncept aktivnog biomonitoringa 1994. Aktivni biomonitoring je poređenje hemijskih/bioloških svojstava uzorka koji je premješten u novo okruženje koje sadrži drugačije uslove od prvobitnog okruženja.[13]
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ Hirsch MS, Watkins J (maj 2020). "A Comprehensive Review of Biomarker Use in the Gynecologic Tract Including Differential Diagnoses and Diagnostic Pitfalls". Advances in Anatomic Pathology. 27 (3): 164–192. doi:10.1097/PAP.0000000000000238. PMID 31149908. S2CID 171094630.
- ^ Biomarkers Definitions Working Group (mart 2001). "Biomarkers and surrogate endpoints: preferred definitions and conceptual framework". Clinical Pharmacology and Therapeutics (Review). 69 (3): 89–95. doi:10.1067/mcp.2001.113989. PMID 11240971. S2CID 288484. as cited in Siderowf A, Aarsland D, Mollenhauer B, Goldman JG, Ravina B (april 2018). "Biomarkers for cognitive impairment in Lewy body disorders: Status and relevance for clinical trials". Movement Disorders (Review). 33 (4): 528–536. doi:10.1002/mds.27355. PMID 29624752. S2CID 4634411.
- ^ Babrak LM, Menetski J, Rebhan M, Nisato G, Zinggeler M, Brasier N, et al. (2019). "Traditional and Digital Biomarkers: Two Worlds Apart?". Digital Biomarkers (jezik: engleski). 3 (2): 92–102. doi:10.1159/000502000. PMC 7015353. PMID 32095769.
- ^ Rovini E, Maremmani C, Cavallo F (2017). "How Wearable Sensors Can Support Parkinson's Disease Diagnosis and Treatment: A Systematic Review". Frontiers in Neuroscience (jezik: engleski). 11: 555. doi:10.3389/fnins.2017.00555. PMC 5635326. PMID 29056899.
- ^ Brasier N, Raichle CJ, Dörr M, Becke A, Nohturfft V, Weber S, et al. (januar 2019). "Detection of atrial fibrillation with a smartphone camera: first prospective, international, two-centre, clinical validation study (DETECT AF PRO)". Europace. 21 (1): 41–47. doi:10.1093/europace/euy176. PMC 6321964. PMID 30085018.
- ^ Low DM, Bentley KH, Ghosh, SS (januar 2020). "Automated assessment of psychiatric disorders using speech: A systematic review". Laryngoscope Investigative Otolaryngology. 5 (1): 96–116. doi:10.1002/lio2.354. PMC 7042657. PMID 32128436.
- ^ Brasier N, Eckstein J (2019). "Sweat as a Source of Next-Generation Digital Biomarkers". Digital Biomarkers (jezik: engleski). 3 (3): 155–165. doi:10.1159/000504387. PMC 7011725. PMID 32095774.
- ^ a b c "NCI Dictionary of Cancer Terms". National Cancer Institute (jezik: engleski). 2. 2. 2011. Pristupljeno 17. 2. 2020.
- ^ Biomarkers for Psychiatric Disorders. Publisher: Springer U.S. doi:10.1007/978-0-387-79251-4 Copyright: 2009 ISBN 978-0-387-79250-7 (Print) 978-0-387-79251-4 (Online)
- ^ a b c Hostettler FD (1991). Geochemical investigation of an oil spill in San Francisco Bay, California. Open-file report ;91-130. Menlo Park, CA: US Department of the Interior, Geological Survey. hdl:2027/uc1.31210025025220.
- ^ Carson R (2000). Silent spring. ISBN 978-0-14-118494-4. OCLC 934630161.
- ^ Amiard-Triquet C, Amiard JC, Rainbow PS, ured. (19. 4. 2016). Ecological Biomarkers. CRC Press. doi:10.1201/b13036. ISBN 978-0-429-11149-5.
- ^ Smolders R, Voets J, Bervoets L, Blust R, Wepener V (15. 7. 2005). "Active Biomonitoring (ABM) by Translocation of Bivalve Molluscs". Water Encyclopedia. John Wiley & Sons, Inc. doi:10.1002/047147844x.wq16. ISBN 0-471-47844-X.
