La crisis de la Covid-19 puso de relieve ciertos problemas económicos y de bienestar asociados con el uso de animales para la investigación. Los cierres relacionados con la pandemia significaron que muchos laboratorios tuvieron que detener los experimentos y sacrificar a los animales. Luego, la carrera para desarrollar vacunas y tratamientos para el covid-19 significó que los monos escasearan debido a la gran demanda.
Si bien los métodos alternativos son prometedores, son relativamente nuevos. Los métodos para desarrollar chips de órganos, organoides y modelos de computadora también varían de un laboratorio a otro, lo que dificulta sacar conclusiones generales sobre su precisión.
El chip de la compañía de biotecnología de Boston Emulate, cofundado por Ingber, está probando qué tan bien su dispositivo de hígado en un chip detecta la presencia de sustancias químicas peligrosas. Lorna Ewart, directora científica de la compañía, dice que la toxicidad hepática es una de las principales razones por las que se detienen los ensayos clínicos de medicamentos o se retiran los productos del mercado después de la aprobación. Los modelos animales, dice, pueden no ser predictores precisos de las toxicidades hepáticas para las personas, porque los animales metabolizan los medicamentos de manera diferente a los humanos.
Los científicos de Emulate realizaron recientemente una prueba a ciegas en el chip hepático de la compañía de 27 medicamentos, algunos conocidos por ser tóxicos para el hígado y otros seguros. Descubrieron que el chip identificó correctamente el 87 por ciento de los medicamentos que causan daño hepático en los pacientes y no identificó falsamente ningún medicamento como tóxico. Ewart dice que las pruebas anteriores en animales, utilizadas como comparación, no siempre predijeron problemas de seguridad. “En algunos casos, los modelos animales no informaron completamente al investigador del verdadero resultado”, dice ella. El estudio fue publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza en diciembre.
Pero los órganos en chips tienen sus limitaciones. Por un lado, no son ideales para probar algunos tipos de medicamentos y compuestos, particularmente aquellos con un peso molecular bajo, que tienden a absorberse en los canales de polímero de caucho del chip. Ewart dice que eso es un problema, porque si la droga queda atrapada en el plástico y no está realmente expuesta a las células internas, sesgarán los resultados de la prueba. Y los órganos en chips a menudo requieren instrumentación especial para realizar pruebas y leer datos.
“No creo que el órgano en chip lo haga todo. Creo que necesitaremos una batería de pruebas diferentes y complementarias”, dice Jeffrey Morgan, profesor de ingeniería y director del Centro de Alternativas a los Animales en las Pruebas de la Universidad de Brown. Él dice que los chips de órganos tienden a ser mejores para pruebas más cortas, de más de una semana o dos, pero las pruebas a más largo plazo son una necesidad insatisfecha. Por ejemplo, en algunos casos, la toxicidad crónica de un fármaco o producto químico se manifiesta sólo después de una exposición prolongada, a veces en dosis bajas. No existen buenos métodos de prueba alternativos que repliquen este tipo de escenario, dice.
Y aunque las técnicas para desarrollar organoides han avanzado mucho en los últimos años, las estructuras siguen siendo relativamente simples. No tienen todos los tipos de células o características de los órganos humanos reales, lo que puede limitar su confiabilidad. Los organoides también tardan meses en crecer en el laboratorio.
Por su parte, la FDA deberá examinar minuciosamente cualquier método nuevo que se utilice en lugar de animales. En una declaración enviada por correo electrónico, un portavoz de la agencia escribió que la nueva ley no cambia el proceso regulatorio de los medicamentos: “La FDA seguirá garantizando que las investigaciones clínicas de los medicamentos sean razonablemente seguras para su uso inicial en humanos”. Un proyecto de ley de gastos aprobado a fines de 2022 también incluye $5 millones para un programa de la agencia destinado a evaluar métodos alternativos.
Y puede ser que diferentes métodos sean útiles para probar diferentes medicamentos o para observar ciertos efectos secundarios. “Se debe demostrar que son relevantes y confiables y que realmente predicen los puntos finales que están evaluando”, dice Locke. “Eso va a ser un desafío científico, y llevará un tiempo lograrlo”.