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Review
, 26 (5), 343-352

Why and How Should We Integrate Biomarkers Into Complex Trials? A Discussion on Paradigms and Clinical Research Strategies

Review

Why and How Should We Integrate Biomarkers Into Complex Trials? A Discussion on Paradigms and Clinical Research Strategies

Frauke Musial et al. Complement Med Res.

Abstract

Background: Research in complementary and alternative medicine (CAM) encounters a variety of challenges, such as potentially synergistic, multimodal, and complex interventions which are often dependent on the relationship between practitioner and patient, on specific settings, and on patients' individual preferences, expectations, beliefs, and motivations. Moreover, patients seeking CAM care often suffer from chronic disease conditions, and multiple symptoms and/or pathologies. On the other hand, CAM interventions are often challenged as being solely dependent on subjective and nonspecific factors without biologically based mechanisms of action. If we agree that biomarkers as outcomes are important for the understanding of CAM interventions, a hypothesis- and strategy-driven process for the selection of the most appropriate biomarkers is needed.

Methods: This paper presents the results of an expert panel on how to integrate biomarkers in whole system research of an interdisciplinary workshop on research methodology in CAM held in November 2012.

Results: The following main CAM research challenges were identified: (a) finding appropriate biomarkers, which are able to picture the complex pathophysiological pathways and likewise complex interventions under study; (b) integrating these biomarkers into clinical trials in CAM; and (c) identifying the biomarkers specific to the particular CAM intervention being applied.

Conclusion: The paper provides a disease/condition/symptom- and intervention-driven strategy regarding how to identify the outcomes of interest and possible related biomarkers. The research approach presented here allows the selected biomarkers to be grounded in conventional physiology/pathophysiology as well as complementary and alternative concepts, including traditional systems of medicine. The goal is to provide researchers in the field with a framework on how to integrate biomarkers into complex trials.

Hintergrund: Die Forschung im Bereich der Komplementär- und Alternativmedizin (CAM) muss sich mit einer Vielzahl von Herausforderungen auseinandersetzen. Dazu gehören potenziell synergistische, multimodale und komplexe Behandlungsmodelle, die häufig sehr von der Therapeut-Patient-Beziehung geprägt werden, ebenso wie die Tatsache, dass eine Behandlungssituation und Wahl sehr von den individuellen Präferenzen des Patien­ten, seinen Erwartungen, Überzeugungen und Motivationen abhängig sein kann. Darüber hinaus leiden Patienten, die eine CAM-Behandlung wünschen, häufig an chronischen Krankheitszuständen sowie komplizierten Symptombildern und/oder mehreren Pathologien zu­gleich. Eine weitere Herausforderung ist, dass CAM-Interventionen oftmals auf überlieferten Traditionen und Erfahrungswerten beruhen, ohne dass mögliche biologische Wirkmechanismen bekannt sind. Gerade aus diesem Grund kann es zielführend und interessant sein, Biomarker in eine wissenschaftliche Untersuchung zu integrieren, um so mehr über die potenziellen Wirkmechanismen von teilweise historisch sehr alten und traditionellen Therapien zu erfahren. Unter der Voraussetzung, dass Biomarker für das Verständnis von CAM-Interventionen nützlich sein können, ist ein hypothesen- und strategie­gesteuerter Prozess für die Auswahl der am besten ge­eigneten Biomarker erforderlich. Methode: Es werden die Ergebnisse eines Expertenpanels zur Integration von Biomarkern vorgestellt. Das Panel war Teil eines interdisziplinären Workshops zu Forschungsmethoden in der CAM, der im November 2012 stattfand. Ergebnisse:Als die wichtigsten Herausforderungen wurden a) die Identifikation geeigneter Biomarker, die in der Lage sind, die komplexen pathophysiologischen Bedingungen chronischer Erkrankungen und ebenso komplexer Interventionen abzubilden, sowie b) die praktische Integration dieser Biomarker in klinische Studien im CAM-Bereich und c) die Selektion derjenigen Biomarker, die für die jeweilige CAM-Intervention spezifisch sind, identifiziert. Schlussfolgerung: Der Artikel schlägt eine an Krankheit/Zustand/Symptombild/Intervention orientierte Strategie vor, mit der die wichtigsten Hauptzielgrössen für eine Studie und damit potenziell assoziierte und valide Biomarker identifiziert werden können. Das Ziel dieser Strategie ist es, klinischen Forschern ein System zur Einbindung von Biomarkern in komplexe klinische Studien anzubieten. Mit dem hier vorgestellten Forschungsansatz werden Biomarker auf Basis konventioneller Physiologie/Pathophysiologie ausgewählt, behalten aber gleichzeitig ihre Relevanz und Validität für die zumeist komplexen, komplementären und alternativen Therapien.

Keywords: Biomarkers; Complementary and alternative medicine; Complex interventions; Integrative medicine; Traditional medicine; Trial methodology; Whole medical systems.

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