¿Es posible una biomedicina sin experimentación animal?

Nota: Este escrito se basa en un resumen de una charla online titulada “Webinar on Animals, Pandemics and Global Health. Covid-19 Research: with or without animals?”, a la que el Grupo AVA asistió el 16/10/2020. Puedes ver la grabación del evento aquí.

Es obvio que la experimentación animal no es ética para los animales no humanos, sin embargo, hay quien desde la biomedicina afirma que tampoco es ética para las humanas, ya que representa un uso inefectivo de los recursos además de una fuente no fiable de información sobre la salud humana. ¿Cómo se llega a esta conclusión?

Evidencia(s)

La jerarquía de evidencias científica en biomedicina se basa en la pirámide que encontramos a continuación. En la base tenemos las formas de evidencia más débiles, en la cima las evidencias más sólidas. Como puede observarse, la evidencia más sólida en investigación biomédica se obtiene de las “systematic reviews”. La evidencia que apoya el uso de animales no humanos se encuentra en la base de la pirámide, o sea, se trata del tipo de evidencia más débil en biomedicina. Además, la evidencia en contra de la experimentación animal se encuentra en la parte superior de la pirámide, es decir, se trata del tipo de evidencia más sólida (Akhtar 2015).

La gran mayoría de los artículos publicados en biomedicina que utilizan experimentación animal en sus experimentos; tienden a usar el tipo de evidencia que se encuentra en la base de la pirámide. Es decir, la gran mayoría de experimentos que utilizan animales no humanos es porque lo han recomendado expertos o editoriales, no por otras razones que encontramos más arriba en la pirámide. No existe una evidencia real, en estos casos, de porqué necesitamos experimentar en animales no humanos para llevar a cabo estas investigaciones (Akhtar 2015)[1]

Pirámide jerárquica sobre los tipos de evidencia en biomedicina. En la base encontramos la evidencia menos sólida, en la cima la más sólida. Imagen empleada por Aysha Akhtar en el ““Webinar on Animals, Pandemics and Global Health. Covid-19 Research: with or without animals?”

Por estas razones, instituciones como The Center for Contemporary Sciences aboga por un cambio en la investigación biomédica: alejarse de la experimentación animal y promover las “systematic reviews”

¿Cuál es la eficacia real de la experimentación animal?

La mayoría de los fármacos que son prometedores en fase de ensayo en animales no humanos pasan la fase de ensayo en humanas.  De hecho, el 92% de los fármacos que pasan la fase en experimentación animal no pasan la fase de ensayo clínico en humanas. De este 90% de fallos, el 30% lo son por ser tóxicos en humanas después de pasar la fase de experimentación animal, el 70% restante simplemente no son efectivos en humanos (Akhtar 2015). Esta cifra no ha cambiado en los últimos 15 años, ¿por qué? 

La razón responsable de este gran número de fracasos es la forma en que se recrean enfermedades humanas en animales no humanos que por sí solos nunca padecen estas enfermedades. Por ejemplo, cuando una persona sufre un infarto cerebral es debido a que, durante años, ha sufrido unos factores subyacentes que han acabado provocando esto (30 años de estrés, colesterol alto, sedentarismo, etc). Las ratas no sufren infartos cerebrales, por lo que en los experimentos, hace falta mimetizar los síntomas. ¿Cómo se logra esto? Se les inyecta una substancia que produce un coágulo en la sangre que, al llegar al cerebro, hace que mueran células neuronales; produciendo algo parecido a una embolia cerebral (Saver et al. 2009). El problema es, sin embargo, que todas las causas subyacentes no están presentes en esta rata, simplemente se ha reproducido un síntoma. No es posible reproducir todas las causas subyacentes a una enfermedad humana en un animal no humano.  Por lo tanto, el conocimiento generado con este tipo de experimentos no es muy fiable, y va a fallar repetidamente a la hora de extrapolarlo a humanas (O’Collins et al. 2006) .No hace falta decir que, estos ensayos clínicos son tremendamente costosos en tiempo y dinero. 

Hay autores que defienden que este conflicto también está presente en la investigación básica, que a pesar de lo que se defiende hegemónicamente desde la biomedicina, no hay una aplicación significativa en humanos de la investigación básica que se realiza con experimentación animal (Greek and Greek 2010).

Desde hace más de una década se sabe que, como mucho, extrapolar los datos de animales a humanos acierta la mitad de las veces (Perel et al. 2007). De cada 5000-10,0000 fármacos o vacunas en fase de experimentación animal, solo 5 pasarán al ensayo clínico en humanas (Akhtar 2015). Los modelos de animales no humanos no son fiables, tanto porque fallan como porque nos hacen perder oportunidades alternativas potenciales. ¿Cuántos componentes hemos descartado por no ser efectivos en animales, cuando quizás si lo hubieran sido en humanas? La experimentación animal no es ética, pero además, no es un filtro eficiente de selección porque somos diferentes (Akhtar 2015)

La solución, por lo tanto, consiste en volver a centrarse en el estudio de la fisiología humana mediante herramientas humano-específicas. Para ello, es necesario redirigir la inversión a este campo, aunque se reconoce que se trata de una tarea difícil, ya que la inversión dirigida a la industria biomédica es más bien conservadora. Ahora bien, ¿de qué alternativas estamos hablando exactamente?

Covid-19 y alternativas a la experimentación animal. Del mito a la realidad

La urgencia por entender y encontrar una vacuna al Covid-19 ha movilizado enormemente la industria biomédica, dejando claro que el uso de modelos ineficientes entorpece y agrava las crisis sanitarias (Busquet et al. 2020). 

Este fracaso traslacional de la experimentación animal se debe a que ratones y humanas no son intercambiables, ya que éstos no pueden padecer asma, EPOC o Covid-19 y tienen respuestas inmunes diferentes a nosotras, por lo que fijarnos en ellos no nos va a dar información muy fiable o relevante. 

Al igual que el ejemplo anterior de la rata y el infarto cerebral, los ratones no pueden padecer Covid-19[2]. Por tanto, para poder reproducir la enfermedad, es necesario modificar el animal para hacerlo susceptible al virus. Es decir, se crean ratones transgénicos, a los que se les ha añadido el gen de una proteína a la que se une el virus con tal de poder entrar en las células pulmonares. Una vez más, las causas subyacentes no están presentes en este modelo. 

Entonces, ¿qué alternativas a la experimentación animal existen actualmente, sobre todo en la investigación del Covid-19? Existen al menos dos ejemplos sin ningún elemento animal: los organoides y los organ-on-a-chip.

Los organoides se tratan de pequeñas versiones en miniatura de elementos de tus pulmones, un cultivo de células originado a partir de una muestra del pulmón del paciente. Es una investigación personalizada, y aporta información mucho más fiable que infectar a un ratón transgénico (Barkauskas et al. 2017).  

Los organ-on-a-chips se tratan de un sistema similar pero mucho más dinámico. Son chips de un tamaño reducido que contienen diferentes niveles con varios canales. Se introducen diferentes tipos celulares en los canales en cada nivel. Como los niveles están conectados, se puede observar cómo los diferentes tipos celulares se comunican entre ellos. Se puede añadir oxígeno en un nivel, células pulmonares en otro nivel, células endoteliales en el siguiente nivel y células sanguíneas (que contienen células del sistema inmune) en el último nivel.  Es decir, el organ-on-a-chip puede simular la fluidez y el intercambio de substancias de la respiración. Si se introduce el virus del Covid-19 en el canal del aire, es posible observar cómo reaccionan e interaccionan todo el resto de tipos celulares. Y una vez más, las células provienen del paciente, lo que lo convierte en investigación personalizada. De la misma manera, es posible testar diversos fármacos en el organ-on-a-chip, reduciendo significativamente la cantidad de fármaco necesario para llevar a cabo los experimentos, y eliminando por completo las víctimas animales no humanas (Benam et al. 2016; Ingber 2020; Huh et al. 2012). 

Los modelos de experimentación sin animales no humanos se presentan como más eficaces, baratos, seguros y rápidos de desarrollar nuevas vacunas. Por ejemplo, en el “Brain Sphere Project” se utilizó un organ-on-a-chip de tejido cerebral con mucho éxito y aplicaciones en la investigación de Covid-19. Sólo con el modelo del “mini-brain” se ha podido observar que el Covid-19 es capaz de infectar nuestro tejido cerebral, cosa que en animales no es observable. Este hecho es muy relevante para poder entender mejor el “long-Covid”, que puede provocar síntomas graves como encefalopatía, encefalitis, psicosis y degeneración neurocognitiva, entre otros (Busquet et al. 2020; Bullen 2020). 

Si tenemos herramientas alternativas eficientes, ¿por qué no se están usando?

Ya hemos visto que la falta de financiación e inversión en el desarrollo y uso de estas técnicas es bastante limitada. Desafortunadamente, la experimentación animal está profundamente incrustada en nuestro sistema de investigación. De hecho, representa un requisito obligatorio en el marco regulatorio de la FDA[3], además de un requisito para publicar en muchas revistas científicas y para conseguir financiación.  

El objetivo de organizaciones legales Physicians Committee for Responsible Medicine es cambiar esta regulación para que la FDA (Food and Drug Administration, EEUU) apruebe y valide otros tipos de experimentación no animal que, además, son más eficientes. La mitad de los consumidores de fármacos del mundo son americanos, por eso las regulaciones de la FDA son tan importantes a nivel mundial. 

Conclusión

Los animales no humanos son distintos a nosotras, pero incuestionablemente iguales en términos de consideración moral. A grande escala, la investigación científica ha considerado a los animales no humanos como nuestros iguales en un único aspecto, el biologicista. Esta epistemología mecanicista, que iguala el cuerpo a la máquina, promueve una ética peligrosa al reducir los animales no humanos a sus cuerpos biológicos, los cuales han servido como modelos de experimentación maquiavélica para desentrañar los misterios de nuestros propios engranajes. No obstante, desde la misma disciplina de la biomedicina se sugiere que esta percepción es errónea y responsable de resultados deficientes y sesgados. La salud humana no está tan ligada a la experimentación animal como establecen las regulaciones de investigación, y otras alternativas son viables. Estas nuevas innovaciones son una oportunidad para repensar el tipo de medicina con la que queremos cuidar nuestros cuerpos. Las técnicas de experimentación no-animal nos muestran que es posible preservar la calidad de nuestras vidas sin sacrificar millones de otras. 

Organ-on-a-chip. Fuente: Wyss Institute (https://wyss.harvard.edu/technology/human-organs-on-chips/)

[1] Nótese que este artículo se trata de una “systematic review”, el tipo de estudio en la cima de la pirámide que proporciona las evidencias más sólidas. 

[2] Por otro lado, los primates sí que son susceptibles al Covid-19, pero no desarrollan el cuadro clínico conocido como “long Covid” o “severe Covid”. 

[3] Las regulaciones de la FDA respecto a la investigación en Covid-19 exigen tests de toxicidad en animales roedores y no roedores. 

BIBLIOGRAFÍA 

Akhtar, Aysha. 2015. “The Flaws and Human Harms of Animal Experimentation.” Cambridge Quarterly of Healthcare Ethics 24 (4): 407–19. https://doi.org/10.1017/S0963180115000079.

Barkauskas, Christina E, Mei-I Chung, Bryan Fioret, Xia Gao, Hiroaki Katsura, and Brigid L M Hogan. 2017. “Lung Organoids: Current Uses and Future Promise.” https://doi.org/10.1242/dev.140103.

Benam, Kambez H., Remi Villenave, Carolina Lucchesi, Antonio Varone, Cedric Hubeau, Hyun Hee Lee, Stephen E. Alves, et al. 2016. “Small Airway-on-a-Chip Enables Analysis of Human Lung Inflammation and Drug Responses in Vitro.” Nature Methods 13 (2): 151–57. https://doi.org/10.1038/nmeth.3697.

Bullen, C. Korin. 2020. “Infectability of Human BrainSphere Neurons Suggests Neurotropism of SARS-CoV-2*.” ALTEX 37 (4): 665–71. https://doi.org/10.14573/altex.2006111.

Busquet, Francois, Thomas Hartung, Giorgia Pallocca, Costanza Rovida, and Marcel Leist. 2020. “Harnessing the Power of Novel Animal-Free Test Methods for the Development of COVID-19 Drugs and Vaccines.” Archives of Toxicology. Springer. https://doi.org/10.1007/s00204-020-02787-2.

Greek, Ray, and Jean Greek. 2010. “Is the Use of Sentient Animals in Basic Research Justifiable?” Philosophy, Ethics, and Humanities in Medicine. Philos Ethics Humanit Med. https://doi.org/10.1186/1747-5341-5-14.

Huh, Dongeun, Daniel C. Leslie, Benjamin D. Matthews, Jacob P. Fraser, Samuel Jurek, Geraldine A. Hamilton, Kevin S. Thorneloe, Michael Allen McAlexander, and Donald E. Ingber. 2012. “A Human Disease Model of Drug Toxicity-Induced Pulmonary Edema in a Lung-on-a-Chip Microdevice.” Science Translational Medicine 4 (159): 159ra147-159ra147. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.3004249.

Ingber, Donald E. 2020. “Is It Time for Reviewer 3 to Request Human Organ Chip Experiments Instead of Animal Validation Studies?” Advanced Science 7 (22): 2002030. https://doi.org/10.1002/advs.202002030.

O’Collins, Victoria E., Malcolm R. Macleod, Geoffrey A. Donnan, Laura L. Horky, Bart H. Van Der Worp, and David W. Howells. 2006. “1,026 Experimental Treatments in Acute Stroke.” Annals of Neurology 59 (3): 467–77. https://doi.org/10.1002/ana.20741.

Perel, Pablo, Ian Roberts, Emily Sena, Philipa Wheble, Catherine Briscoe, Peter Sandercock, Malcolm Macleod, Luciano E. Mignini, Pradeep Jayaram, and Khalid S. Khan. 2007. “Comparison of Treatment Effects between Animal Experiments and Clinical Trials: Systematic Review.” British Medical Journal 334 (7586): 197–200. https://doi.org/10.1136/bmj.39048.407928.BE.

Saver, Jeffrey L., Gregory W. Albers, Billy Dunn, Karen C. Johnston, and Marc Fisher. 2009. “Stroke Therapy Academic Industry Roundtable (STAIR) Recommendations for Extended Window Acute Stroke Therapy Trials.” Stroke 40 (7): 2594–2600. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.109.552554.

2 pensaments sobre “¿Es posible una biomedicina sin experimentación animal?

  1. Retroenllaç: Vivotecnia, it's time for justice | Money Training Club

  2. Parece que los autores de este texto no saben español o deliberadamente están discriminando al sexo masculino en varias ocasiones, por ejemplo al escribir “Los animales no humanos son distintos a nosotras”. Lo correcto es “Los animales no humanos son distintos a nosotros”. En español el género gramatical masculino incluye a todos, mientras que si se usa solamente el género femenino se están excluyendo a los varones.

    M'agrada

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