Cada año se utilizan millones de animales en la investigación de nuevas moléculas. Para que un medicamento sea aprobado por las agencias reguladoras es necesaria la realización de pruebas de toxicidad en roedores (ratones o ratas) y especies no roedoras (monos o perros). Cuando se utilizan animales, los científicos tienen que garantizar el menor sufrimiento de los mismos, valorando el daño/beneficio del procedimiento planteado. En la actualidad, la investigación científica se rige por el principio conocido como las 3Rs (Reemplazo, Reducción y Refinamiento de animales). En la actualidad, cada vez son más las compañías farmacéuticas que se acogen a él para garantizar el bienestar animal.
En Europa no está permitido utilizar animales en investigación si se pueden alcanzar los mismos objetivos con métodos alternativos, que resultan más sencillos, menos burocráticos y más económico. De hecho, la Directiva 2010/63/EU requiere a los titulares de comercialización de medicamentos que integren los principios de las 3Rs y los estándares de bienestar en el tratamiento de los animales en todos los aspectos del desarrollo, fabricación y pruebas con medicamentos. El fin de esta directiva es proteger a los animales usados con fines científicos con el objetivo de reemplazar toda la investigación con animales por métodos alternativos “La planificación y desarrollo de un experimento con animales es mucho más complicada y requiere de tediosos trámites administrativos que garantizan la protección animal”, explicó la Universidad Complutense de Madrid.
En la actualidad se utilizan muchos métodos alternativos para reducir la cifra de animales utilizados en investigación, como cultivos celulares, organoides o gemelos digitales. El primero de los métodos descritos consiste en grupos huecos de células en 3D que se derivan de células madre e imitan tejidos específicos. Se han mostrado prometedores en la predicción de toxicidades hepáticas y cardíacas. Este potente sistema apareció hace quince años con la intención de ofrecer mayor complejidad que los cultivos celulares y los primeros que se hicieron fueron los del intestino.
Por su parte, los organoides son estructuras miniaturizadas, generadas principalmente a partir de células madre pluripotentes inducidas, que se cultivan en el laboratorio conservando sus características innatas o adquiridas. Tienen el potencial de reproducir procesos de desarrollo biológico, modelar procesos patológicos que permitirán el descubrimiento de nuevos fármacos y propicien la medicina regenerativa. El nivel de organización de los organoides es superior al del cultivo celular. “Los organoides consiguen reproducir las conexiones entre las células. Se trata de una práctica que está en el punto intermedio entre los cultivos celulares y la experimentación animal, por lo que se configuran como una buena alternativa para reducir el uso de animales en investigación”, afirmó a El Global Ana Conesa, profesora de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SYSBIO) y coordinadora de la red del CSIC para Biología Computacional y Bioinformática.
Un gemelo digital es una réplica digital exacta de un proceso, producto o sistema físico. Se trata de una representación exacta, en el mundo digital, de lo que está pasando en el ciclo de vida en el sistema físico y, por tanto, permite simular variaciones en parámetros de entrada, errores de funcionamiento, etc. “El modelo de gemelos digitales es un poco ambicioso y pretencioso. Se trata de modelos computacionales que reproducen sistemas vivos específicos y que pueden aportar información sobre el perfil genético de una persona o anticipar su respuesta a un determinado medicamento antes de proceder a su administración”, reiteró Conesa.
Una vez que se ha confirmado la eficacia del nuevo medicamento y que no es tóxico mediante métodos alternativos se pasa a confirmar que esto sucede así también en un organismo completo, en este caso en un animal. A día de hoy no se pueden reproducir en una placa de cultivo, ni se tiene aún suficiente conocimiento como para programarlas en un ordenador.
Reducción de animales en investigación
En España, según los últimos datos publicados por el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, en el año 2022 se utilizaron 1,1 millones de animales con fines científicos y de docencia, lo que supone un descenso respecto al año anterior, donde se utilizaron casi 1,3 millones. Las razones principales que están detrás de este descenso son el menor uso de los mamíferos y el menor número de proyectos autorizados en 2022 en comparación con 2021. “De forma general se observa una tendencia a la baja en el grupo de los mamíferos, los animales más utilizados, y grandes variaciones en el número de usos en peces. Estas variaciones deben evaluarse contextualizando la situación. Por una parte, el número de proyectos autorizados en 2022 ha sido menor que en 2021 y, por otra parte, como viene siendo habitual, con frecuencia, el desarrollo de procedimientos en estadios muy tempranos del desarrollo de peces, o en condiciones de producción similares a las de las explotaciones comerciales, implica grandes cantidades de usos que conllevan oscilaciones de cuantía muy importante en cuanto al número de usos”, aseveró el propio documento.
En cuanto a los desafíos futuros en este ámbito, Conesa sostuvo que cada vez existe una mayor concienciación por parte de la comunidad científica para reducir el uso de animales en investigación. “El principal reto es encontrar la forma de combinar todas las técnicas alternativas existentes. En la actualidad estamos intentando modelar computacionalmente el comportamiento de los tejidos y de los órganos”, concluyó.
