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Archivos Venezolanos de Farmacología y Terapéutica
Volumen 28, número 1, 2009
Evaluación de una prueba piloto
para incorporar a los estudiantes de medicina
a la producción de conocimiento científico
María Fernanda Correa1, María del Rosario Sánchez2 y Andrés Mújica3.
1Magíster en Ciencias Fisiológicas, mención Bioquímica, Profesor Agregado, Cátedra de Bioquímica, Escuela de Medicina “Luís Razetti” y Sección de Biología Mole-
cular de Agentes Infecciosos. Instituto de Medicina Experimental, Facultad de Medicina, Universidad Central de Venezuela.
2Magíster en Educación, Profesor Asociado, Cátedra de Bioquímica, Escuela “Luís Razetti” y Sección de Bioquímica Médica, Instituto de Medicina Experimental,
Facultad de Medicina, Universidad Central de Venezuela.
3Profesor Asistente, Cátedra de Bioquímica, Escuela “Luís Razetti” y Sección de Bioquímica Médica, Instituto de Medicina Experimental, Facultad de Medicina, UCV
Financiamiento: Proyecto PI 09-00-6021-2005 del Consejo de Desarrollo Científico y Humanístico de la Universidad Central de Venezuela; Escuela de Medicina “Luís
Razetti”, de la Universidad Central de Venezuela y Proyecto Agenda Salud 98-003363 de Fomento Nacional de Ciencia y Tecnología (FONACIT).Venezuela.
María Fernanda Correa, imataca@yahoo.com, Tel. 6053658
Resumen
Recibido: 30/11/2007 Aceptado: 12/05/2008
Abstract
El reciente progreso de la investigación científica ha
aumentado notablemente el conocimiento básico, en
biología molecular y genética, requerido en la formación de
los médicos. Los profesores de Bioquímica en las Facultades
de Medicina tienen un gran reto no sólo en transmitirles a los
estudiantes una base sólida y actual de nueva información,
sino motivarlos hacia la investigación. Una de las estrategias
de educación que puede proporcionar este logro, es la
adquisición de la información de una manera “aprender-
haciendo”. Para probar el efecto de una actividad práctica,
la Cátedra de la Bioquímica de la Escuela de Medicina “Luis
Razetti”, de la Universidad Central de Venezuela realizó en
su curso regular 2005-2006 una actividad práctica piloto
para introducir las técnicas básicas en biología molecular.
En esta experiencia del laboratorio, los estudiantes pudieron
aislar ADN de diversas muestras humanas, realizar una
reacción de PCR y visualizar el producto de PCR mediante
electroforesis en geles de agarosa. También incluimos
información sobre tópicos éticos de la investigación en
genómica como consentimientos informados y donación de
muestras biológicas a un biobanco. Al final de la actividad,
se les solicitó información usando una encuesta voluntaria
y anónima, sobre el impacto de la actividad práctica en la
adquisición del conocimiento propuesto. Las respuestas de
los estudiantes demostraron que la actividad práctica les fue
de gran utilidad, expresaron la importancia de esta clase de
herramientas educacionales en su proceso de aprendizaje y
recomendaron la inclusión de más actividades prácticas en
el plan curricular de la asignatura Bioquímica.
Palabras Claves: Enseñanza de la ciencia, genética médica,
polimorfismos.
Recent progress of scientific research has notably increased
the basic knowledge in genetic and molecular biology, required
by medical doctors. Biochemistry educators in medical
schools are challenged not only, to provide students with a
strong and updated base with this new information, but also
to engage them into the scientific process. One of the newest
educational tools that could provide this achievement is the
acquisition of information by learning-doing, like laboratory
activities. In order to evaluate the impact of laboratory work
over medical development a pilot experience was held at the
Biochemistry Department of “Luis Razetti” Medical School, at
Universidad Central de Venezuela from 2005 to 2006. Basic
techniques in molecular biology were introduced to registered
students and they were able to isolate DNA from different
human samples, perform a PCR reaction and visualize the
PCR product in agarose electrophoresis gel. We also included
information about ethical issues regarding information for
genetic and genomic research, such an informed consent
and donation of biological samples to biobank, very actual
and important information for medical doctor.At the end of
the activity, the students were asked, by using a voluntary
and anonymous survey, about the impact of the laboratory
knowledge acquisition. The result of the survey reported, that
the students considered these laboratory activities important
and useful tools in their learning process. We received
their suggestion to include more laboratory activities in the
Biochemistry curricular program.
Keywords: Teaching science, medical genetics, polymorphism
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Introducción
La investigación en el área de genética y biología molecular
ha cambiado enormemente en los últimos años y ya se
dispone de un amplia información debido a la secuenciación
completa del genoma humano y a la identificación de
miles de polimorfismos genéticos, algunos de los cuales
se asocian al desarrollo de enfermedades, a la respuesta
individual observada a los agentes externos y a los fármacos
utilizados en la terapéutica médica. Esta información ya
se utiliza en los programas de prevención y diagnóstico
precoz de enfermedades monogénicas y complejas en
muchos países, así como comienza a ser requerida en el
diseño de terapéuticas individualizadas (farmacogenómica).
Además de la genómica, la posibilidad de comparar patrones
de expresión de genes a gran escala ha hecho posible
disponer en la actualidad de listas de genes expresados
diferencialmente entre las células o tejidos obtenidas de
individuos sanos y enfermos, investigación de amplia utilidad
médica ya que permite y permitirá la selección de nuevos
blancos moleculares de la terapéutica médica. La enseñanza
de estas nuevas disciplinas, de alto impacto en el quehacer
médico, requiere de su introducción en los programas de
enseñanza en las facultades de medicina.
La Cátedra de Bioquímica de la Escuela “Luís Razetti”, de la
Facultad de Medicina, de la Universidad Central de Venezuela,
atiende a los estudiantes del primer año de la carrera, y en
ella se imparten los conocimientos básicos requeridos en
estas áreas; pero a pesar de ser una asignatura teórico-
práctica, las limitaciones principalmente económicas han
hecho cada vez más difícil incorporar actividades prácticas
a la enseñanza. Además, la caducidad de los equipos ya no
permite plantearse actividades cónsonas con los adelantes
técnicos de la investigación científica. Esta situación ha traído
como consecuencia que los estudiantes tengan muy pocas
oportunidades de ponerse en contacto con las técnicas de
laboratorio que se usan en Bioquímica actualmente.
En otros países, también ha ocurrido una disminución
del número de actividades de laboratorio que realizan
los estudiantes de medicina, por razones políticas y
económicas1,2,3, lo cual ha llevado a algunos autores a sostener
que ésta puede ser una de las causas de la disminución
del número de médicos que se dedica a la investigación
científica, tanto en los países más industrializados, como en
los menos1,4,5. Algunos investigadores han sugerido que el
distanciamiento de los médicos de la investigación científica,
básica y clínica, puede dificultar la transferencia óptima
y a tiempo de los hallazgos del laboratorio a la resolución
de los problemas de los pacientes1,2, como ocurre con la
vasta información derivada de la investigación en genómica
y proteómica. En opinión de algunos, la incorporación a
actividades de laboratorio en el pre-grado puede contribuir a
revertir esta situación1,3, opinión que compartimos.
Es por ello que nuestros esfuerzos están dirigidos a
incorporar a los estudiantes en actividades de investigación,
como una forma de enseñar la ciencia haciéndola6,7,8, y no
una forma de enseñar la ciencia solo haciendo simulaciones,
sino incorporando a los estudiantes a la producción de
conocimiento. Sin embargo, hacer esto con poblaciones
estudiantiles numerosas como las cursantes de Bioquímica,
con una matricula de aproximadamente de 300 estudiantes,
plantea varios problemas. En primer lugar, los relacionados
a la logística necesaria para ello y, en segundo lugar, y
profundamente relacionado a las posibilidades de éxito de tal
empresa, la actitud con la cual esta actividad sea considerada
por los estudiantes útil y valiosa para su proceso de
aprendizaje. A esto se le suma, lo referente a los resultados
experimentales en si mismos, los cuales deben lograrse con
la exactitud y reproducibilidad requerida, mucho más si ellos
arrojan información referente a variabilidad genética asociada
o no a enfermedad.
Como una forma de medir nuestra capacidad en la realización
de una actividad práctica de esta naturaleza y de ponderar
los factores que puedan afectar una eventual incorporación
de los estudiantes a la determinación por ejemplo, de la
prevalencia de un polimorfismo genético en una población,
asociado o no al desarrollo de enfermedades, se realizó una
actividad práctica piloto en el curso 2005-2006, en la cual
se logró que los estudiantes obtuvieran muestra biológicas
humanas (cabello, células epiteliales de la boca, sangre
y piel) y aislaran el ADN. Además, se le enseñó como
amplificar un segmento de ADN por medio de la reacción
en cadena de la polimerasa (Polimerase chain reaction:
PCR), y el producto de esta reacción fue detectado mediante
una electroforesis en geles de agarosa. Adicionalmente a
los objetivos puramente académicos, dirigidos a mejorar
la comprensión de los contenidos del tema de Biología
Molecular, la realización de esta actividad práctica tuvo los
siguientes objetivos instruccionales:
1) Medir las actitudes de los estudiantes hacia este tipo
de actividades, ya que tradicionalmente, la asignatura
Bioquímica no figura entre las asignaturas preferidas por
los estudiantes de Medicina. Esto era necesario, porque
una actitud favorable, maximiza las posibilidades de éxito
de una actividad que requiere una inversión tan grande
de recursos económicos y de tiempo.
2) Evaluar la factibilidad de la realización de una actividad
en la cual los propios estudiantes puedan realizar los
experimentos necesarios para la resolución de un
problema o suministro de una información, de una manera
eficiente, organizada y disciplinada.
La escogencia de ese tema nos planteó una ventaja adicional
al permitir la discusión sobre los aspectos éticos de la
investigación científica en genómica, al tocar el tema de los
consentimientos informados para la obtención de muestras
biológicas y los requeridos para su donación a un biobanco,
así como una breve instrucción sobre consejos genéticos,
actividades donde los médicos de cualquier especialidad
deberán involucrarse, debido a lo rápido que avanza la
información en genética y su uso en medicina.
Métodos
Actividad práctica
En la actividad participaron aproximadamente 250 estudiantes
de primer año, cursantes de la asignatura Bioquímica.
Las actividades prácticas se realizaron utilizando equipos
y reactivos pertenecientes a la Sección de Investigación
Biología Molecular de Agentes Infecciosos.
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Archivos Venezolanos de Farmacología y Terapéutica
Volumen 28, número 1, 2009
Se realizó la actividad en dos sesiones de 3 horas de duración
cada una. En la primera de ellas se realizó el aislamiento de
ADN de las diferentes muestras biológicas siguiendo protocolos
previamente descritos, escogiéndose varios métodos sencillos
y que no involucran el manejo y uso de sustancias toxicas9,10,
11,12,13. Los métodos utilizados permitieron la visualización
de ADN de alto peso molecular al ser analizados mediante
electroforesis, y suficiente material genético de óptima calidad
para ser amplificado mediante PCR. Para la obtención de las
muestras de cabello, piel, sangre y células de la mucosa oral
de sus compañeros, los estudiantes debieron obtener sus
respectivos consentimientos informados.
Una de las autoras realizó la amplificación de un blanco
molecular presente en el genoma de un grupo de
microorganismos (micoabacterias), y de cuya amplificación
resulta un fragmento de ADN que posee variaciones
intragénicas que permiten la diferenciación de las especies
mediante digestión de producto de PCR con varias enzimas
de restricción, similar al requerido en algunos casos para
detectar un polimorfismo genético.
La digestión de los productos de PCR con enzimas de restricción,
fue seguida del análisis de los polimorfismos de longitud de
los fragmentos de restricción (Restriction fragment length
polymorphisms: RFLP) generados, para lo cual en la segunda
actividad práctica los estudiantes realizaron una electroforesis
en geles de agarosa de los productos de PCR digeridos con
diferentes enzimas de restricción, que fueron tratados con
bromuro de etidio, lo que permitió su visualización de los
patrones de restricción obtenidos, permitiendo la identificación
de los microorganismos problema mediante el uso de un
algoritmo14, que es un procedimiento similar al que se usaría
para la detección de variaciones genéticas humanas.
Indagación de las actitudes estudiantiles:
Después de realizadas las actividades prácticas, se recogió
la opinión de los estudiantes mediante una encuesta de
cuatro preguntas abiertas:
1) ¿Te gustó la práctica?
2) ¿Qué sientes que aprendiste?
3) ¿Crees que son útiles las prácticas?
4) ¿De cuál(es) otro(s) tema(s) del programa crees que
pueda ser útil realizar una práctica?
Resultados
Resultado de la actividad práctica
Se pudo constatar que la mayoría de los estudiantes participó
en la realización de la práctica. Algunos como donantes y otros
como recolectores de las muestras de cabello, piel, sangre y
células de mucosa oral. En cada caso se pidió y se obtuvo
el consentimiento informado de los donantes. Igualmente,
se pudo constatar que los estudiantes, a pesar de que la
mayoría no tenía un entrenamiento en técnicas de laboratorio,
pudieron realizar satisfactoriamente los experimentos que se
le plantearon, ya que se trata de procedimientos sencillos.
Actitudes de los estudiantes
205 estudiantes de primer año de Medicina de la Escuela
“Luis Razetti” respondieron voluntariamente y de manera
anónima la encuesta. De ellos, sólo 4 manifestaron que no
les gustó la práctica, emitiendo, igualmente, opiniones poco
favorables a la realización de este tipo de actividades. De los
que manifestaron que sí les gustó la actividad, algunos dieron
respuestas escuetas, pero otros argumentaron sus posiciones.
Este último tipo de respuesta puede dar una idea de la actitud
con la cual los estudiantes acogieron la actividad realizada.
Algunas repuestas estuvieron centradas en la relación de la
práctica con la teoría:
- “… fue una experiencia interesante y muy útil para
comprender y entender las técnicas de aislamiento de
DNA, PCR, además de aspectos legales como lo del
consentimiento informado”
- “Comprobar que la teoría que se estudia de verdad existe”
Otras se focalizaron en los aspectos experimentales
- “Aparte de entender toda la parte teórica del tema, siento
que estuve más cerca de la realidad de la bioquímica”
- “Más que el aprendizaje de procedimientos (el cual considero
importante) me sirvió para darme cuenta de la importancia
en los cuidados que eviten la contaminación de muestras”
- “Debe estar muy claro que mediante la práctica el aprendizaje
es más fácil que mediante clases teóricas. De tal manera
que la PCR, el aislamiento de ADN y la electroforesis y
su entendimiento y relación con la teoría, fue de fácil
aprendizaje”
- “Primero siento que me ofreció una visión de la aplicación
de la bioquímica y de esta en la medicina experimental”
Algunos estudiantes manifestaron que el procedimiento les
pareció mucho más sencillo de lo que esperaban:
- “Siento que esta práctica me ayudó a entender que el DNA
no es tan “aislado” y utópico como pensaba. Quiero decir
con esto que entendí que el DNA está al alcance”
- “Creo que le dio a algo que se creía místico una aplicación
que hace ver las cosas fáciles y en forma tridimensional
además los aspectos teóricos se encuentran más fáciles
con la práctica”
En algunas respuestas puede notarse que los estudiantes
valoraron la actividad práctica como una forma más eficiente
de aproximarse al conocimiento bioquímico:
- “... no hay mejor aprendizaje que el que se adquiere por
medio de la práctica y la vivencia de la situación, si eso se
complementa con el conocimiento teórico, no se superaría
el nivel de aprendizaje con ningún otro método”
- “Cualquier otro que se pueda sería excelente. De verdad
que te queda en la cabeza lo que uno hace”.
- “... son pedagógicas y dan un aspecto científico a la
medicina”
Finalmente, algunos estudiantes en sus respuestas tocaron
los aspectos afectivos y emocionales del aprendizaje:
- “... te ayudan a tomarle más cariño a la materia y a verle
utilidad”
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- “Le ves más sentido a la teoría y te estimula a estudiar”
- “... es una manera más dinámica, entretenida y divertida de
aprender”
Sólo cuatro estudiantes manifestaron que no les gustó la
práctica y uno de ellos consideró que se trató de una actividad
que no tiene que ver con el ejercicio de la medicina.
Cuando se preguntó a los estudiantes cuáles temas deberían
tener prácticas, la mayoría consideró que deberían ser los de
“metabolismo” y “enzimas”.
El análisis cuantitativo de las respuestas de los estudiantes,
después de categorizarlas, muestra que más del 50% de los
estudiantes encontró que la actividad práctica les permitió
relacionarla con los conocimientos teóricos. Al 42% le pareció
útil para ponerse en contacto con la bioquímica experimental
y el 48% manifestó que les permitió entender las técnicas
de aislamiento de DNA, de la amplificación de un segmento
de él y su identificación por medio de geles de agarosa. En
conjunto, el 98% de los estudiantes dio respuestas favorables
a la realización de la actividad.
Conclusiones
La prueba piloto realizada permitió evaluar la capacidad
de la Cátedra de Bioquímica para realizar una actividad
de laboratorio en la cual se involucre a los estudiantes a la
producción de conocimiento científico, conocer la actitud
de los estudiantes ante la realización de ellas y afinar los
detalles logísticos que permitirán realizar exitosamente en
el futuro la actividad. La experiencia nos permite concluir
que es un proyecto factible puesto que se constató que las
técnicas empleadas son sencillas y fáciles de aprender por
los estudiantes de primer año.
Recabar la opinión de los estudiantes aportó información
sobre la importancia de las actividades prácticas como
estrategia de enseñanza. Más del 50% de ellos las consideran
como muy importantes para encontrarle sentido a los
conocimientos teóricos, opinión que viene a apoyar el punto
de vista de algunos investigadores, los cuales sostienen que
debe revisarse la enseñanza de la ciencia basada en los
contenidos, lo cual no sólo contribuiría a lograr un aprendizaje
más eficiente, sino a cambiar concepciones epistemológicas
que pueden dificultarlo15,16,17.
Las respuestas de los estudiantes a la encuesta parecen
dar la razón a Hudson, quien plantea que el trabajo práctico
de laboratorio sirve para motivar, estimulando el interés y la
diversión, enseñar el manejo de un laboratorio, propiciar el
conocimiento de los conceptos científicos y desarrollar las
“actitudes científicas”7.
El análisis de nuestros resultados permite predecir que es
posible realizar la actividad propuesta y que, con apoyo
institucional es posible vincular los estudios médicos a las
actividades de investigación científica; así como modernizar
la enseñanza de la ciencia en la universidad venezolana,
trascendiendo las prácticas tradicionales de laboratorio por
unas que involucren a los estudiantes en la producción de
conocimientos. Pero el apoyo institucional no se limita al
aporte de recursos económicos, sino a la disposición de los
profesores investigadores a permitir que la mayoría de los
estudiantes, no sólo unos pocos elegidos, manipulen equipos
y tengan acceso a las áreas donde ellos se encuentran.
No se pretende que todos los estudiantes de medicina se
conviertan en investigadores, para lo cual una sola actividad
sería insuficiente, sino que se hagan conscientes de la forma
en la cual se obtiene el conocimiento en ciencias naturales
y de que este proceso, el de producción de conocimiento,
está a su alcance, si alguna vez en el futuro, su experiencia
clínica le plantea preguntas que requieren de la actividad de
laboratorio para ser contestadas.
Agradecimientos
Queremos agradecer a nuestros compañeros de Cátedra
(profesores y empleados) y a nuestros estudiantes por habernos
permitido probar que es posible hacer una actividad práctica de
esta naturaleza. Sin su ayuda no hubiese sido posible.
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