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Revista: Experimentación animal


La importancia de la experimentación animal en la investigación biomédica

La experimentación animal ha contribuido decisivamente al avance de la ciencia y a mejorar nuestra salud y calidad de vida.

  • Silvia Murillo-Cuesta

  • Grupo de Neurobiología de la Audición, CSIC-UAM. Unidad 761, Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER, ISCiii). Instituto de Investigación Hospital Universitario La Paz.

  • Isabel Varela Nieto

  • Grupo de Neurobiología de la Audición, CSIC-UAM. Unidad 761, Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER, ISCiii). Instituto de Investigación Hospital Universitario La Paz.

 

La experimentación animal ha contribuido decisivamente al avance de la ciencia y a mejorar nuestra salud y calidad de vida. En la actualidad, los animales de laboratorio se utilizan en casi todos los campos de la investigación biomédica. La búsqueda en PubMed de “experimental animal models” genera el gráfico mostrado en la Figura 1, desde los primeros datos disponibles de 1945 hasta la fecha, la gráfica presenta un crecimiento exponencial hasta años recientes en los que se estabiliza esta tendencia.

 

 

Los animales constituyen excelentes modelos experimentales en biomedicina, ya que proporcionan información clave sobre la fisiopatología de las enfermedades humanas. Por ejemplo, podemos destacar cómo han contribuido a comprender y tratar, la diabetes, los trastornos del crecimiento y las infecciones, así como al desarrollo de test diagnósticos o vacunas, incluidas las actuales para la COVID-19. De hecho, un científico alemán ganó el primer premio Nobel, en 1901, por desarrollar la vacuna contra la difteria mediante la investigación con caballos, y la investigación con animales aparece prácticamente todos los años en este galardón. En el año 2020, se estimó que de los 222 galardonados en la categoría de Fisiología o Medicina, 186 habían utilizado modelos animales en su investigación (Figura 2). 

 

 

La utilización de animales es imprescindible para la evaluación de la seguridad y eficacia de nuevos tratamientos antes del inicio de los ensayos clínicos (Figura 3). 

 

 

Aunque existen otros modelos experimentales de gran utilidad, como los cultivos celulares o los métodos computacionales, ninguno de ellos puede reproducir la complejidad de la biología humana. Estos modelos “complementarios” proporcionan información clave y contribuyen a disminuir el uso de animales, pero no los pueden sustituir y no son una “alternativa”. A día de hoy, los modelos animales siguen siendo los que permiten caracterizar y comprender las enfermedades humanas.

 

De entre las numerosas especies animales que son utilizadas para la investigación, destaca el ratón (Mus musculus), que representa más del 60% del total de animales utilizados en la UE. Las principales ventajas del ratón frente a otras especies son: i) es un mamífero con similitud genética, anatómica y fisiológica con el ser humano, ii) su disponibilidad, bajo coste y facilidad de mantenimiento y iii) las posibilidades de editar su genoma. Hay disponibles numerosos recursos para la investigación en modelos animales, especialmente en el ratón, algunos de ellos se listan en la Tabla 1 y se discuten a continuación.

 

 

La manipulación dirigida del genoma del ratón y la caracterización del fenotipo resultante es una estrategia habitual para estudiar la función de genes concretos y su implicación en las enfermedades humanas. El International Knockout Phenotype Consortium ha caracterizado hasta la fecha más de 7.300 líneas mutantes, que pueden consultarse en bases de datos públicas (www.mousephenotype.org).

 

Recientemente, el consorcio ha incorporado la tecnología CRISPR para la generación de nuevos mutantes en sustitución de las técnicas de edición génica clásicas en células ES, y ha desarrollado la plataforma GenTar para su seguimiento (www.gentar.org)

 

Los ratones genéticamente modificados constituyen una herramienta tremendamente útil para el estudio de las enfermedades de origen genético, pero son especialmente importantes en el caso de las enfermedades raras (ER). Individualmente, las ER afectan a menos de 1 de cada 2.000 personas, y esta baja prevalencia conlleva un conocimiento limitado, retrasos y errores en el diagnóstico y falta de terapias específicas. Sin embargo, las ER en su conjunto incluyen más de 7.000 patologías diferentes (www.orpha.net) que padecen un 3,5-5,9% de la población mundial. 

 

Son enfermedades generalmente graves, clínicamente complejas y crónicas, que suelen debutar en la infancia y para las que apenas existen tratamientos aprobados. Por todo ello, se consideran una prioridad de salud pública y se han establecido programas de investigación específicos tanto a nivel internacional como nacional. Concretamente, en España, en el Centro de Investigación Biomédica en Red para ER (CIBERER, www.ciberer.es).

 

Las ER, en su mayoría, están causadas por mutaciones en un único gen, por lo que los ratones modificados genéticamente son excelentes candidatos para su estudio. La eliminación o modificación del gen homólogo en el ratón nos permite identificar los mecanismos moleculares de la ER, comprender su fisiopatología y heterogeneidad clínica, así como evaluar la seguridad y eficacia de nuevos tratamientos. En este sentido, se han puesto en marcha recientemente algunas iniciativas para generar y registrar modelos de ratón de ER, como el Centro de Enfermedades Raras y Huérfanas del Laboratorio Jackson  (https://www.jax.org/researchand-faculty/research-centers/rare-and-orphan-disease-center) o la plataforma Infrafrontier, con líneas de ratón relacionadas con más de 1.300 ER distintas (https://www.infrafrontier.eu/emma-strains-and-rarediseases).

 

En este contexto, el CIBERER también ha apostado decididamente por la generación y fenotipado de modelos de ER en ratón, la realización de ensayos preclínicos de nuevas terapias, y la creación de grupos de trabajo específicos para dar valor a estos modelos. 

 

La indiscutible utilidad de los modelos de ratón en la investigación biomédica no debe hacernos olvidar otros aspectos, como son una actitud ética y responsable en el trabajo con animales, así como una información transparente a la sociedad. El uso de animales en investigación es un tema controvertido, no siempre bien informado ni comprendido. Al tiempo que los ciudadanos reclaman tratamientos seguros y eficaces para todas las enfermedades, también se extiende la preocupación por el bienestar animal y piden reducción e incluso supresión de la experimentación con animales. Marcó un punto de inflexión la iniciativa “Stop vivisection”, que llegó a recoger más de un millón de firmas en 2012; que, aun siendo ampliamente rechazada por el Parlamento Europeo, está marcando el curso posterior de la política científica europea. Así, la UE ha reducido drásticamente la financiación para proyectos implicando animales en los programas marco, al tiempo que multiplicado las actividades y la legislación tendentes a suprimir la utilización de animales para la investigación,

https://ec.europa.eu/environment/chemicals/lab animals/index_en.htm,

 

Las autoridades, obligadas a proteger la salud pública y el medio ambiente, exigen que los nuevos medicamentos se prueben en modelos animales, pero también, cediendo a la presión de algunos sectores sociales, se han comprometido a la reducción progresiva de la experimentación animal hasta llegar a su completa eliminación sin plazo definido, tal y como recoge la Directiva 2010/63/UE. ¿Qué podemos hacer? ¿Deberíamos promover una iniciativa popular de recogida de firmas en favor de la investigación biomédica? Interesa mencionar el compromiso que todos los sectores implicados tienen en el uso transparente y controlado de la investigación con animales. La UE emite desde el año 1994 informes en los que se recoge cuántos animales son utilizados anualmente en investigación y qué uso se hace de ellos. Estos informes están también accesibles en España en el portal del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (MAPA). 

(https://www.mapa.gob.es/es/ganaderia/temas/produccion-y-mercados-ganaderos/bienestanimal/en-la-investigacion/Informes_y_publicaciones.aspx).

 

 

Los investigadores somos conscientes de que la calidad de la investigación y su aceptación social requieren del cumplimiento de las estrictas leyes relativas al uso de animales en investigación científica. En España, el RD 53/2013 establece los siguientes puntos principales: i) la experimentación con animales sólo puede llevarse a cabo tras una serie de evaluaciones independientes y la autorización de la autoridad competente; ii) los investigadores deben justificar razonadamente el uso de animales frente a los métodos alternativos; iii) los experimentos con animales solo pueden ser realizados por profesionales competentes y experimentados, y en instalaciones autorizadas. Se precisa por tanto de una formación adicional postgrado que se refrenda con la obtención de una titulación oficial; iv) el principio de las 3R (reducción, refinamiento y reemplazo) debe ser siempre considerado. Los científicos también consideramos fundamental mejorar la comunicación con la sociedad para transmitir que la experimentación con animales es importante, no sólo para proteger la salud humana, sino también la de los animales y el medio ambiente. Recursos divulgativos en abierto, como el video realizado por el grupo de trabajo CIBERER (La investigación con modelos animales, vital para las enfermedades raras - YouTube), o los importantes acuerdos sobre transparencia en experimentación animal promovidos por la Confederación de sociedades científicas (COSCE), contribuyen a este fin. 

 

La comunidad científica mayoritariamente considera que el uso de animales en la investigación es vital para continuar mejorando la salud humana y animal, y que su erradicación supondría un estancamiento de los avances científicos en la UE, así como la migración de sectores estratégicos para la salud fuera de nuestras fronteras comunes, y el consiguiente incremento del riesgo para la población. La situación pandémica actual ha puesto de manifiesto la importancia de contar con los recursos independientes suficientes para desarrollar una respuesta rápida y eficaz a una crisis. Necesitamos investigación básica, necesitamos investigación preclínica, necesitamos también un sector empresarial que pueda desarrollar estas investigaciones y trasladarlas a la clínica. Para las primeras fases son irremplazables los modelos experimentales animales y confiamos en que, manteniéndose todas las exigencias, se considere la investigación con modelos animales un sector estratégico para la salud europea

 

PARA LEER MÁS

Murillo-Cuesta S, Artuch R, Asensio F, de la Villa P, Dierssen M, Enríquez JA, Fillat C, Fourcade S, Ibáñez B, Montoliu L, Oliver E, Pujol A, Salido E, Vallejo M, Varela-Nieto I. The Value of Mouse Models of Rare Diseases: A Spanish Experience. Front Genet. 2020 Oct 14;11:583932. doi: 10.3389/fgene.2020.583932. PMID: 33173540; PMCID: PMC7591746.

Directiva 2010/63/UE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 22 de septiembre de 2010, relativa a la protección de los animales utilizados para fines científicos

Report from the Commission to the European Parliament and the Council. 2019 report on the statistics on the use of animals for scientific purposes in the Member States of the European Union in 2015-2017. COM/2020/16 final.

Real Decreto 53/2013, de 1 de febrero, por el que se establecen las normas básicas aplicables para la protección de los animales utilizados en experimentación y otros fines científicos, incluyendo la docencia.

Acuerdo de transparencia sobre el uso de animales en experimentación científica en España. COSCE, 2016.

 


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