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Las “tres R” en experimentación animal: cómo trabaja Bayer para disminuir el uso de animales en investigación

Durante el desarrollo de un nuevo producto, se realizan estudios en animales para simular cómo reaccionará el cuerpo humano u otros organismos frente a una sustancia nueva. Estos estudios son necesarios desde el punto de vista científico, ya que son la base del desarrollo de importantes avances médicos y de protección de cultivos.

Durante el desarrollo de un nuevo producto, se realizan estudios en animales para simular cómo reaccionará el cuerpo humano u otros organismos frente a una sustancia nueva. Estos estudios son necesarios desde el punto de vista científico, ya que son la base del desarrollo de importantes avances médicos y de protección de cultivos, entre otros. Además, las autoridades reguladoras todavía requieren que las nuevas sustancias se prueben en animales para que pueda demostrarse su seguridad y también eficacia en el caso de medicamentos. Eso no nos impide investigar activamente métodos alternativos a los estudios en animales y reemplazarlos siempre que sea posible.

3R: reducir, reemplazar, refinar

En 1959, William Russell y Rex Burch publicaron «The Principles of Humane Experimental Technique». Allí propusieron que, en tanto se utilizaran animales para experimentación, se debería hacer todo lo posible para reemplazarlos con otras alternativas, reducir al mínimo posible el número de animales utilizados y refinar los experimentos para que causen el mínimo stress. Estos principios rectores, las «3 R» de la investigación con animales, se han establecido como consideraciones esenciales cuando se utilizan animales en la investigación.

Los animales son nuestras criaturas y deben ser protegidos y tratados en consecuencia. Esta es la base ética de los requisitos legales y de los principios de Bayer. Los estudios en animales sólo podrán realizarse si se espera que sean de gran beneficio para la salud de las personas y los animales. En Bayer, no hace falta decir que todo se hace para minimizar cualquier sufrimiento de los animales. Y todos los nuevos estudios se revisan cuidadosamente para asegurarse de que sean realmente necesarios. Una de las consecuencias de estos esfuerzos es que el número de animales de laboratorio en Bayer ha disminuido continuamente en los últimos años.

Validación e implementación de métodos alternativos

Para alentar la aplicación de los principios de las tres R, organismos internacionales como la OCDE promueven el Enfoque Integrado de Pruebas y Evaluación (IATA, por sus siglas en inglés).  Este enfoque basa la identificación y caracterización de peligros en múltiples fuentes de información y el análisis de toda la evidencia relevante existente. De esta manera, el IATA tienen en cuenta las propiedades fisicoquímicas, los resultados de métodos in silico mediante modelos computacionales, métodos in vitro, pruebas in vivo y datos en humanos, que se evalúan e integran para sacar conclusiones. Se llama peso de la evidencia al enfoque que se utiliza para sintetizar, interpretar y categorizar las múltiples líneas de evidencia derivadas de todos los componentes del IATA.

En los últimos años, se han desarrollado muchos métodos nuevos como alternativa a la investigación con animales. Después de que estos métodos alternativos son validados y aceptados por las autoridades reguladoras, se implementan rápidamente en Bayer y se utilizan rutinariamente para reemplazar los estudios en animales.

Bayer participó en el desarrollo de una prueba de fototoxicidad, que detecta si las sustancias se vuelven tóxicas bajo la luz UV. Este es un efecto secundario no deseado de algunos medicamentos. La prueba fue validada por la OCDE en 2003 y ahora se utiliza para reemplazar la prueba con animales.

La división Crop Science fue coautora de publicaciones que muestran la redundancia del estudio en perros de un año de duración para la evaluación de riesgos para la salud humana para el registro de agroquímicos. Un análisis de datos demuestra que en el 99% de los casos, ese estudio no habría aportado cambios significativos en los niveles de exposición seguros obtenidos a partir del estudio en perros de 90 días de duración. Como consecuencia de las publicaciones y otras iniciativas, el estudio en perros de un año fue eliminado de los requisitos  para el registro de agroquímicos en Europa, Estados Unidos, Canadá y Australia.

La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos mostró en 2016 que el 95% de los casos el estudio de toxicidad aguda por vía dérmica daba por resultado una clasificación de toxicidad aguda para el producto en estudio igual o menor que el estudio de toxicidad aguda oral. Por ello, la EPA dispuso normas para eximir a los registrantes de presentar dicho estudio cuando el peso de la evidencia indique que no es necesario. Las autoridades regulatorias de Canadá llegaron a una conclusión similar.  En Brasil, el Grupo Técnico de Análisis de Riesgo toxicológico de la asociación brasileña de protección de cultivos (ANDEF), con participación de profesionales de Bayer, realizó un análisis retrospectivo de los agroquímicos registrados en dicho país. El análisis de 342 productos permitió concluir que el test de toxicidad aguda dérmica no provee más información para el cuidado de la salud pública que el test de toxicidad aguda oral.

Además de utilizar métodos alternativos ya validados, Bayer colabora con otras empresas y universidades para demostrar el valor de los métodos alternativos, su validación y viabilidad. Esto ayuda a establecer nuevos métodos a nivel internacional.

De esta manera, Bayer avanza en implementar las 3R y permanecer a la vanguardia de la investigación, al tiempo que cumple con los requisitos regulatorios.

Otras tecnologías para contribuir a las 3R

Los ensayos de toxicidad basados en células (a través del enfoque tradicional de «cultivo de tejidos») son problemáticos para predecir la toxicidad de una sustancia porque las células cultivadas a menudo no conservan sus funciones y morfologías originales cuando se sacan del contexto de la conexión e interacciones intraorgánicas. En el cultivo de tejidos, por ejemplo, es difícil mantener las funciones celulares durante períodos sostenidos de tiempo. Las células de cultivo de tejidos reciben nutrientes, oxígeno y otras sustancias casi exclusivamente por difusión. Sin embargo, in vivo, las células obtienen oxígeno, nutrientes y otras sustancias que regulan su función a través del flujo sanguíneo, y experimentan y responden a la estimulación física como el estiramiento, dentro de entornos complejos. Las nuevas técnicas de ingeniería de tejidos permiten simular condiciones celulares más cercanas a la realidad fisiológica.

Ingeniería de tejidos

A diferencia de las suspensiones celulares y las monocapas celulares del cultivo de tejidos, la ingeniería de tejidos (IT) construye estructuras tridimensionales que pueden imitar mejor la influencia que las interacciones 3D entre células tienen sobre el comportamiento celular en los tejidos y órganos reales. Además, es posible crear estructuras utilizando células humanas, y así aumentar la probabilidad de que los ensayos reflejen o predigan con mayor precisión los resultados en humanos. Sin embargo, aunque promisorio, el uso de estas tecnologías en evaluaciones de riesgo aún no está regulado.

Ingeniería de tejido humano en chip (organ on a chip)

Las técnicas de microfabricación y la tecnología de microfluidos, combinadas con la tecnología informática, han llevado a un nuevo tipo de modelo de órgano in vitro: el llamado organ-on-chip (OC), que consiste en células colocadas sobre un chip de manera de replicar la estructura y función de los órganos humanos. Incluso se han combinado chips para imitar las respuestas de todo el cuerpo, o «cuerpo en chip». Esta tecnología está entrando rápidamente en el marco regulatorio para evaluar nuevos compuestos. Sin embargo, antes de que las agencias regulatorias puedan aceptar los resultados de esta tecnología, deberá probarse que es al menos tan precisa, si no más, que los test actuales. Los datos al respecto aún son pocos, pero prometedores.

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