RICERCA SCIENTIFICARICERCA SCIENTIFICA

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MASTER MASTER Evidence

Evidence--BasedBasedPracticePracticee Metodologia della Ricerca e Metodologia della Ricerca ClinicoClinico--AssistenzialeAssistenziale Bologna, 13.2.2014

Bologna, 13.2.2014

METODOLOGIA DELLA RICERCA METODOLOGIA DELLA RICERCA

BIOMEDICA BIOMEDICA

Mauro Bernardi Mauro Bernardi

Semeiotica Medica

Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche Alma Mater Studiorum - Università di Bologna

SCOPO

Scoprire, interpretare e revisionare fatti, eventi, comportamenti e teorie relative a qualunque ambito della conoscenza e della esperienza MEZZO

Utilizzo di metodi intersoggettivi e condivisi, cioè basati sul metodo scientifico.

RICERCA SCIENTIFICA RICERCA SCIENTIFICA

Modalità tipica con cui la scienza procede per raggiungere una conoscenza della realtà oggettiva, affidabile, verificabile e condivisibile

• raccolta di evidenze empiriche attraverso l'osservazione sperimentale

• formulazione di ipotesi e teorie da sottoporre al vaglio dell'esperimento per testarne l'efficacia

METODO SCIENTIFICO

METODO SCIENTIFICO RICERCA SCIENTIFICA RICERCA SCIENTIFICA

RICADUTE

• accrescimento della conoscenza

• crescita e sviluppo della società, sul piano culturale ed economico, nel medio-lungo periodo

• fornire innovazione

• progresso tecnico e scientifico

RICERCA SCIENTIFICA RICERCA SCIENTIFICA

RICERCA DI BASE (PURA, FONDAMENTALE) Obiettivi primari:

- avanzamento della conoscenza

- comprensione teorica delle relazioni tra le diverse variabili in gioco in un determinato processo Caratteristiche

-“esplorativa”, può essere indotta da curiosità, interesse ed intuito del ricercatore

-condotta senza un particolare scopo pratico previsto

genera nuove teorie

fornisce le fondamenta per ulteriori ricerche

potenziali ricadute applicative nel medio-lungo termine a volte ricadute applicative inaspettate

RICERCA SCIENTIFICA RICERCA SCIENTIFICA

RICERCA APPLICATA

Obiettivi primari:

- sfruttamento della conoscenza teorica già acquisita a fini pratici

- trovare soluzioni pratiche e specifiche - sviluppo tecnologico

Caratteristiche

- generalmente di tipo descrittivo e basata su precedenti ricerche di base.

- solitamente viene eseguita in università od in ambiente industriale

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RICERCA SCIENTIFICA RICERCA SCIENTIFICA

RICERCA TRASLAZIONALE BIOMEDICA

Obiettivi primari:

- rapido e sistematico trasferimento dei risultati della ricerca di base all'applicazione clinica

Caratteristiche

- sistemi integrati di ricerca di base interdisciplinare in previsione di applicazioni alla pratica clinica.

- l'attività di ricerca di base deve essere definita in base a criteri di priorità, sinergia e qualità: ruolo di indirizzo e finanziamento da parte di:

Ministero della salute (IRCCS) SSR in sinergia con le Università

RICERCA SCIENTIFICA RICERCA SCIENTIFICA

RICERCA TRASLAZIONALE BIOMEDICA

RICERCA SCIENTIFICA RICERCA SCIENTIFICA

RICERCA CLINICA Qualsiasi studio sull'uomo

Obiettivi primari:

- aumentare la conoscenza sull’incidenza, eziologia, diagnosi e terapia di uno stato morboso o del suo opposto.

associazione statistica fra una malattia ed un ipotizzato agente a associazione tra una terapia per una malattia e un beneficio. - aumentare la conoscenza sui meccanismi fisiologici - aumentare la conoscenza sui meccanismi di malattia - raccogliere dati sulla sicurezza e sull'efficacia di nuovi

farmaci o di nuovi dispositivi

RICERCA BIOMEDICA RICERCA BIOMEDICA

Attività di la ricerca volta al raggiungimento della conoscenza necessaria ad assicurare la salute, nella più vasta accezione del termine, attraverso interventi di prevenzione, di diagnosi e di terapia.

RICERCA BIOMEDICA RICERCA BIOMEDICA

La ricerca biomedica è multidisciplinare:

utilizza approcci integrati che si servono di modelli sperimentali molto diversi e con funzioni complementari

• molecolare

• cellulare

• organismico

• popolazione

RICERCA BIOMEDICA RICERCA BIOMEDICA

1. Metodi in silico (dry lab)

utilizzo del computer e dell'informatica 2. Metodi biologici (wet lab)

utilizzo di molecole purificate, colture cellulari, organi isolati e perfusi, organismi animali, uomo incluso

3. Metodi epidemiologici studi condotti su popolazione

• In vitro

• Ex vivo

• In vivo

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RICERCA BIOMEDICA RICERCA BIOMEDICA

1. Metodi in silico (dry lab)

- simulazione, statica o dinamica, di processi cellulari o fisiologici anche complessi

- modelli matematici per lo studio della meccanica dei fluidi del sistema cardiovascolare e del microcircolo - modelli computerizzato per la predizione della

cinetica e la distribuzione tessutale di un farmaco - interazione molecolare di tipo sia statico sia dinamico

 nuovi farmaci

- video-imaging e della ricostruzione tridimensionale delle immagini

RICERCA BIOMEDICA RICERCA BIOMEDICA

2. Metodi in vitro (colture cellulari) - colture primarie

- linee cellulari immortalizzate

- studio della funzione cellulare in maniera indipendente dal contesto ambientale

- screening di molecole ad attività farmacologica - trasfezione e/o infezione con vettori di tipo plasmidico o

retrovirale  inserimento di geni  sintesi proteica - soppressione genica  inibizione e selettiva dell’attività

di singoli geni

RICERCA BIOMEDICA RICERCA BIOMEDICA

3. Metodi ex vivo (organi isolati e perfusi) - integrità anatomica e funzionale dell'organo

- valutazione di fenomeni locali: interazione fra popolazioni cellulari intrinseche

- valutazione attività metabolica: analisi fluidi di perfusione - indipendenza dall’interazione con altri organi, sistemi e

apparati

RICERCA BIOMEDICA RICERCA BIOMEDICA

4. Metodi in vivo (animali da esperimento) - effetti di nuovi farmaci (terapeutici / avversi) - creazione di modelli di patologia umana - studio dei meccanismi fisiopatologici - applicazione ingegneria genetica:

knock out: perdita selettiva della funzione di un singolo gene a. transgenici: inserzione nel genoma di uno o più geni

funzionalmente attivi che non gli appartengono

5. La ricerca sull’uomo

- ricerca primaria: condotta su singoli individui o su gruppi di individui

- ricerca secondaria: condotta su studi già effettuati

RICERCA BIOMEDICA RICERCA BIOMEDICA

• Case report

• Studi sperimentali

• Studi osservazionali

• Studi descrittivi

• Altri

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

CASE REPORT (CASO CLINICO)

Studio effettuato su un singolo individuo con caratteristiche fisiologiche o, soprattutto, patologiche, o di risposta a interventi preventivi, diagnostici o terapeutici che sono diverse da quelle della popolazione generale di individui sani o malati.

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RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

Case report di I tipo (aneddotico): non inquadrabile in alcuna delle condizioni note secondo le attuali conoscenze; il ...”mai visto!”

Case report di II tipo (variante): inquadrabile in una condizione nota, ma con caratteristiche peculiari:

epidemiologia generale (età, sesso, area geografica, etnia ecc.), esordio, approccio diagnostico, decorso, risposta alla terapia, evoluzione, management generale.

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

CASE REPORT I o II

STUDI SU GRUPPI DI INDIVIDUI CASE REPORT CASCADE

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

STUDI SU GRUPPI DI INDIVIDUI

SPERIMENTAZIONE Interventivi

OSSERVAZIONE Osservazionali

DESCRIZIONE Descrittivi

ALTRI

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

STUDI INTERVENTIVI

Trial clinico non controllato

Trial clinico controllato non randomizzato

randomizzato cecità

Trial cross-over

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

STUDI INTERVENTIVI

Finalità degli studi interventivi

1. valutare l'efficacia delle terapie mediche o chirurgiche;

2. valutare l'efficacia delle misure preventive;

3. studiare la causalità (indirettamente).

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

STUDI OSSERVAZIONALI

Studio caso - controllo

Esposizione a F.R. Malattia Studio di coorte (retrospettivo)

Studio di coorte (prospettivo)

Studio cross - sectional ^T0 Tx ^Tn

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RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

STUDI OSSERVAZIONALI

Finalità degli studi osservazionali

1. studiare la causalità, con valutazione del Rischio Relativo e del Rischio Assoluto di contrarre malattia (caso-controllo; coorte)

2. studiare l’incidenza, la prognosi o l’evoluzione di una malattia (coorte)

3. studiare la prevalenza di una malattia (cross-sectional)

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

VALUTAZIONE DEL RISCHIO RELATIVO DIMENSIONE DEL RISCHIO RELATIVO

3 2

1 4 5

R.R. = prevalenza (incidenza) esposti prevalenza (incidenza) non esposti

protezione concausalità causalità Studi caso-controllo Studi di coorte malattia esposizione esposizione malattia

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

CAUSALITÀ DI UN’ASSOCIAZIONE

• Relazione temporale

• Plausibilità biologica

• Entità dell’associazione (RR)

• Eventuale gradiente biologico dell’effetto

Relazione dose / rischio Relazione durata / rischio

• Coerenza interna

• Coerenza con le conoscenze generali (condizionale)

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

STUDI DESCRITTIVI

(prevalenza – incidenza) Mortalità; morbidità

Andamenti temporali

Comparazione geografica

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

ALTRI STUDI

VALUTAZIONE DEI TEST DIAGNOSTICI E DI SCREENING

- Riproducibilità

variabilità inter – e intra - osservatore - Confronto con test disponibili (“gold standard”) - Fattibilità

invasività; sostenibilità economica - Efficienza

- Efficacia

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

ALTRI STUDI

VALUTAZIONE DEI TEST DIAGNOSTICI E DI SCREENING

MALATTIA

SÌ NO

TEST

VP FP

+

^TP

FN VN

TM TS

-

^TN

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RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

SENSIBILITÀ & SPECIFICITÀ

SN = VP

VP + FP SP = VN

VN + FP

Capacità di identificare i malati

Capacità di identificare i sani

Importante se:

- Malattia grave - Trattamento sicuro

- Risultati FP non provocano serie conseguenze al paziente

Importante se:

- Malattia meno grave - Indagini seguenti a rischio - Trattamento più pericoloso - Risultati FP provocano conseguenze economiche e psicologiche serie

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

RICERCA SECONDARIA

Review (narrativa)

Meta - analisi

Altre analisi

Analisi storica di altri studi

Analisi statistica di altri studi

Analisi costo-efficacia Analisi decisionale

…

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

META-ANALISI

- Effettuata sui RCT

risultati discordanti; scarsa “potenza” dei singoli studi - Selezione degli studi in base alla loro qualità - Accumula la casistica di più studi

- Raggiunge una numerosità campionaria in grado di fornire informazioni statisticamente affidabili

PREVENTION OF PPCD PREVENTION OF PPCD

META

META--ANALYSISANALYSIS

Bernardi et al, Hepatology 2012

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

APPROCCIO SPERIMENTALE – NUOVO FARMACO STUDI

PRECLINICI

F I F II F III pre-marketing

- volontari - pazienti selezionati

- pazienti selezionati

- pazienti vs placebo vs farmaco

F V F IV post-marketing

- pazienti g. pazienti clinica

- pazienti larga scala

STUDI CLINICI

Uriz et al, J Hepatol 2000

TREATMENT OF HEPATORENAL SYNDROME TREATMENT OF HEPATORENAL SYNDROME

TERLIPRESSIN + ALBUMIN

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TERLIPRESSIN

TERLIPRESSIN ALBUMINALBUMINvs PLACEBOvs PLACEBO

Sanyal et al., Gastroenterology 2008

56 pts 56 pts

*

Scr < 1.5 mg/dl

P = 0.008

Martín-Llahí et al., Gastroenterology 2008 23 pts; Type 1 HRS: 74%

23 pts; Type 1 HRS: 78%

*

*Complete response: Scr < 1.5 mg/dl Partial response: Scr  50%

P = 0.017 Median time to

Improvement: 11 days

TERLIPRESSIN

Sanyal et al., Gastroenterology 2008

TERLIPRESSIN

Gluud et al, Hepatology 2009

TERLIPRESSIN

• 268 patients

• 83% HRS type 1

• ↓ mortality at 15 days

• No ↓ mortality at 30, 90, 180 days

TERLIPRESSIN

TERLIPRESSIN ALBUMINALBUMIN––CLINICAL PRACTICECLINICAL PRACTICE

•

•AlbuminAlbumin+ vasoconstrictors+ vasoconstrictorsin HRS 1: 84%in HRS 1: 84%

•

•AlbuminAlbumin+ vasoconstrictors+ vasoconstrictorsin HRS 2: 72%in HRS 2: 72%

•

•MeanMeandailydailyalbuminalbumindose: 27 dose: 27 ±±2 g2 g

•

•Complete Complete responseresponse: 30%: 30%

•

•PartialPartialresponse: 20%response: 20%

HRS 1: 76 patients HRS 2: 40 patients

Salerno et al, J Hepatol 2012

TERLIPRESSIN

TERLIPRESSIN ALBUMINALBUMIN––CLINICAL PRACTICECLINICAL PRACTICE

Salerno et al, J Hepatol 2012 1. Age > 65 years 2. Serum bilirubin > 6 mg/dl 3. No increase of Scr

after volume expansion

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I Meta-analisi e Trial randomizzati controllati II-1 Trial controllati, ben disegnati, non randomizzati II-2 Studi di coorte o Caso-controllo ben disegnati II-3 Analisi comparative tra tempi e o aree con o

senza intervento. Risultati drammatici di esperimenti non controllati

III Studi descrittivi, Expert opinions, …

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

LA GERARCHIA DEGLI STUDI

RICERCA BIOMEDICA NELL RICERCA BIOMEDICA NELL’ ’UOMO UOMO

LA GERARCHIA DEGLI STUDI

1.“N of 1”Studi Clinici Randomizzati 2. Revisioni sistematiche di RCT 3. Singoli Studi Clinici Randomizzati

4. Revisioni sistematiche di studi osservazionali 5. Singoli studi osservazionali

6. Studi fisiologici

7. Osservazioni cliniche non sistematiche

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LE FONTI DI FINANZIAMENTO

- Fonti di finanziamento non competitivo privati

fondazioni (liberalità) case farmaceutiche

unrestricted grants ricerca commissionata - Fonti di finanziamento competitivo

fondazioni università SSN AIFA nazionali EU

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LA VALUTAZIONE DELLA RICERCA

- Qualità della ricerca

quanto “bene” è stata condotta - Importanza ed impatto

influenza sulle ricerche altrui risultati utilizzati da altri

rilevanza per lo sviluppo della scienza - Impatto socio-economico

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- Livello di valutazione - individuale - settori disciplinari - dipartimenti - atenei

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PEER REVIEW

PRO

- In grado di valutare la qualità intrinseca

CONS

- Difficoltà di inquadramento “storico”

- Valuta lavori già sottoposti a peer review - Esposta ad errore di tipo I

- Difficile valutazione dell’“impatto”

- Non risolve il problema delle condotte fraudolente - Non immune da “personalismi”

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LA VALUTAZIONE DELLA RICERCA INDICI CITAZIONALI

RIVISTA - Impact factor

annuale; quinquennale

INDIVIDUALE - Numero di citazioni

Web of Science Scopus Google Scholar - Indice Hirsch (H-index)

citazioni anno x di articoli del biennio precedente y totale articoli pubblicati biennio y

- affidabilità e completezza degli archivi - ragione della citazione

- tempo trascorso dalla pubblicazione - ambito disciplinare

- x pubblicazioni con x citazioni - multiautorialità

- durata attività scientifica - autocitazioni