El uso de %u2018big data%u2019 y bioinformática permite reducir el número de animales empleados en investigación.
Dar con un medicamento para una determinada enfermedad es como buscar una aguja en un pajar. Requiere mucho tiempo y recursos, tanto para entender los mecanismos moleculares detrás del problema de salud, como para dar con un producto que funcione y que no sea tóxico ni provoque efectos secundarios indeseables. Ese producto, además de actuar contra la diana terapéutica que queremos, debe sortear los mecanismos de control que tiene el organismo para eliminar sustancias extrañas. Una vez hallado, para comprobar su eficacia se tienen que realizar numerosas pruebas de seguridad que, a menudo, implican el uso de una gran cantidad de animales de laboratorio.
En los últimos años, los científicos tratan de dar con alternativas para poder reducir la experimentación con animales, que según cifras aportadas por la Unión Británica para la Abolición de la Vivisección y el Consejo en Bioética Nuffield asciende hasta unos 100 millones de vertebrados en todo el planeta , el 10% de los cuales se usan en la Unión Europea. Uno de los métodos alternativos a los llamados ‘modelos animal’ son las herramientas bioinformáticas y el uso de big data o datos masivos, sobre todo a la hora de evaluar la toxicidad de un producto farmacológico.
Patrick Aloy es investigador Icrea del Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona). Dirige el Grupo de Bioinformática Estructural y Biología de Redes de este centro y el año pasado publicó en las revistas ‘Nature Communications’ y ‘Chemistry Biology’, dos métodos bioinformáticos que había desarrollado junto a su equipo. “Se basaban en usar toda la información disponible en las bases de datos de todos los ensayos clínicos que se han realizado en los últimos 30 años”, explica Aloy a Big Vang.
Con esa cantidad de datos ingente, imposibles de digerir por una sola persona en una vida, los científicos del IRB Barcelona crearon unos predictores con los que podían pronosticar qué nuevas estructuras químicas podían tener un efecto adverso.
“Si tienes una idea de qué estás buscando, el número de pruebas que necesitas hacer es menor. En cambio, si vas a ciegas, tienes que llevar a cabo una serie de tests preclínicos antes de pasar al ensayo de efectos adversos y en este caso necesitas un número elevado de animales para comprobar si hay o no toxicidad, si la molécula genera problemas de taquicardia, etc. Porque se tiene que probar todo”, explica.
Uno de los modelos predictivos elaborado por los investigadores del IRB Barcelona les permite asociar fragmentos químicos, moléculas, con efectos negativos o positivos en el 20% de las enfermedades humanas. Para ello analizaron más de 10,000 moléculas químicas asociadas a 1,176 enfermedades. Aplicarlo permite diseñar nuevos fármacos más seguros reduciendo el número de ensayos con animales necesarios.
"Hasta que los ordenadores no sean capaces de mimetizar la complejidad de un organismo, será complicado poder reemplazar por completo el uso de animales”
Josep Santaló
Catedrático de biología celular y presidente de la Comisión ética en la experimentación animal y humana de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Otro ejemplo es el proyecto diXa (Infraestructura de datos para la seguridad química, por sus siglas en inglés), coordinador por la Universidad de Maastricht En este caso, se recoge toda la información relacionada con toxicogenómica de proyectos desarrollados con financiación de la UE. El objetivo último es que los investigadores tengan acceso a todo el conocimiento existente sobre la seguridad de distintos compuestos sin tener que realizar experimentos con animales. diXa recoge y comparte resultados que de otra forma podrían ‘esfumarse’ una vez acabada la investigación, porque queden relegados en el ordenador del científico, o en servidores universitarios, o en centros.
“Las herramientas de big data y bioinformática son un método alternativo muy útil y que va en la dirección de intentar reducir al máximo el número de animales usados”, apunta Josep Santaló, catedrático de biología celular y presidente de la Comisión ética en la experimentación animal y humana de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB). “Ahora bien –prosigue-, hasta que los ordenadores no sean capaces de mimetizar la complejidad de un organismo será complicado poder reemplazar por completo el uso de animales”.
El principio de las tres ‘R’
La experimentación con animales es un tema polémico. Hace apenas unos meses, en junio de 2015, la Comisión Europea se pronunció ante una iniciativa popular ciudadana, llamada “Stop Vivisection”, que contaba con el apoyo de organizaciones de defensa de los animales y que fue respaldada por nada menos que 1,17 millones de firmas que pedían el fin de la experimentación científica con animales.
La Comisión rechazó la iniciativa y recordó que en 2010 la UE aprobó una normativa estricta, que entró en vigor en enero de 2013, la 2010/63/UE, dedicada a la protección de los animales usados con fines de investigación y que promueve la aplicación del principio de las tres ‘R’: Reducir la cantidad de animales usados; refinar los métodos empleados para mejorar el bienestar animal; y por último, reemplazar los animales por cultivos celulares o simulaciones informáticas.
La campaña ciudadana, no obstante, ha propiciado que 191 instituciones científicas europeas hayan firmado un manifiesto a favor de esta norma europea. Promovido por la Asociación Europea para la Investigación Animal, en el manifiesto se defiende que “la experimentación animal ha permitido enormes avances en medicina y transformado la salud animal y humana”. Asimismo se aboga por un “uso responsable” de los animales para las investigaciones tanto médicas como veterinarias. Y se ratifica el compromiso de estos centros de investigación en “el desarrollo de métodos alternativos al uso de animales de experimentación, como la utilización de líneas celulares humanas y modelos informáticos, sigue progresando y los científicos deben seguir impulsándolos”.
Para Santaló, “si la directiva europea prohibiera radicalmente el uso de animales tendríamos un problema grave, porque en estos momentos no tenemos un modelo igual de válido para investigar muchas enfermedades complejas, como cáncer, cardiopatías o síndromes metabólicos que afectan a diversos órganos y se requiere ver cómo interactúan distintas partes del organismo. De ahí que sea necesario la investigación con animales. El camino a seguir es intentan reducir su uso y que no sufran”, añade.
"Hay que dirigir la investigación –y destinar fondos para ello- hacia la búsqueda de métodos alternativos al uso de animales"
Teresa Rodrigo
Vicepresidenta de SECAL
Evitar el sufrimiento innecesario
Todas las investigaciones en las que se requiera el uso de animales tienen que ser aprobadas por un comité ético , que suele estar formado por expertos así como por personas ajenas a la investigación. En un informe pormenorizado los investigadores deben justificar qué quieren estudiar, por qué es necesario experimentar con animales y qué pretenden obtener de ellos. Si el comité ético del centro o de la universidad aprueba la investigación, pasa una segunda revisión, normalmente a cargo de otro comité del gobierno de la comunidad autónoma en al que se vaya a llevar a cabo la investigación.
“No hay un solo filtro, sino al menos dos. Y luego hay que reportar el resultado. Hay muchas medidas redundantes que persiguen evitar un uso de los animales gratuito”, explica Santaló. Los experimentos, además, deben garantizar que ningún animal sufrirá injustificadamente y se les debe aplicar analgésicos y anestesia. “Hay momentos o circunstancias en que es ineludible que padezcan, como cuando se investiga un nuevo analgésico”, añade.
Menos animales
Hace unas semanas el Ministerio de Agricultura publicaba un informe detallado acerca del uso de animales en investigación y docencia en España por imposición de la directiva europea. Según datos del gobierno, en 2014 se usaron 794,275 animales por primera vez y se reusaron animales 14,552 veces sobre todo para investigación en cáncer, sistema gastrointestinal, nervioso y cardiovascular. Las cifras contrastan con los datos de 2009, cuando la cifra que el Ministerio recoge es de 1,4 millones de animales.
“Es muy difícil establecer conclusiones a partir de la lectura de las estadísticas de este año”, comenta a Big Vang Teresa Rodrigo, vicepresidenta de la Sociedad española para las ciencias del animal de laboratorio (SECAL). A su juicio, “se trata de un sistema de recogida de datos y también de reporte nuevo, que en algunos casos hace que el número de animales aumente y en otros, que disminuya. Ahora, por ejemplo, se contabilizan usos, mientras que antes cuando reutilizabas un animal solo contaba una vez”.
En la reducción del número de animales usados también influye la aplicación del principio de las tres ‘R’, así como la crisis; el recorte en fondos destinados a ciencia e I D i también ha disminuido el volumen de investigación.
“La solución idónea no es prohibirlo sino limitarlo al máximo y cuando sea necesario usar animales, hacerlo en las mejores condiciones posibles, porque si prohíbes en Europa la experimentación animal, la investigación se irá a otros países, como el sudeste asiático, donde los animales no están protegidos ni su uso está controlado”, considera Rodrigo, que insiste en la importancia de dirigir la investigación –y destinar fondos para ello- hacia la búsqueda de métodos alternativos.
En este sentido, España cuenta con la Red Española de Métodos Alternativos (REMA) y en Europa se ha puesto ya en marcha Centro Europeo para la Validación de Métodos Alternativos, el CEVMA. “Tenemos que hacer bien las cosas, tenemos una obligación moral con los animales”, remacha la vicepresidenta de SECAL.
