La experimentación animal consiste en el uso de animales en ciencia para la obtención de resultados y el estudio de enfermedades y el desarrollo de fármacos, entre otras muchas actividades científicas. Antes de que cualquier medicamento llegue al mercado, tiene que haber sido probado en modelos animales para comprobar que es efectivo contra la enfermedad hacia la que va dirigido y que no es tóxico a las concentraciones suministradas. Por ello, el número de animales que se utilizan en investigación es elevado, lo que hace necesaria la búsqueda de alternativas y una estricta regulación acerca de su uso.
Las técnicas de clonación presentan un gran potencial en cuanto a la reducción del uso de animales de experimentación. Por ejemplo, gracias al desarrollo de la tecnología de las células madre pluripotentes inducidas (iPSCs), ahora es más posible que nunca crear líneas celulares que recreen la enfermedad que padece un paciente. Extrayendo fibroblastos de un paciente enfermo, con la alteración genética que causa la enfermedad, desdiferenciándolas y volviéndolas a diferenciar posteriormente a otro tipo celular es posible obtener una línea celular, por ejemplo, de neuronas, que permitan estudiar los mecanismos moleculares detrás de la patología o probar tratamientos directamente sobre células humanas. Del mismo modo, gracias a la tecnología CRISPR-Cas9, se pueden introducir mutaciones en estas células para crear un modelo de la enfermedad a partir de células sanas o, lo contrario, mutar células enfermas para comprobar si la mutación inducida provoca que la patología se revierta. De esta manera, el número de animales de experimentación se ve drásticamente reducido, ya que todos estos estudios únicamente se realizarían con ratones u otros animales con la mutación que origina la enfermedad.
No obstante, como bien comentan nuestros compañeros de InVivo, el establecimiento de modelos celulares de la enfermedad no es una técnica que sustituya completamente el uso de animales, sino más bien es una técnica complementaria, que ayuda a reducir su número y a obtener resultados más fiables y precisos. Es, sin duda, un avance muy importante y que se debe explotar al máximo, pero antes de que un fármaco llegue al mercado, sigue siendo necesario que haya sido probado previamente en animales.
Otro ejemplo del uso de la clonación para la reducción del uso de animales de experimentación es lo que se conoce como optimización de la sobrecría. Para obtener un ratón con las características genéticas deseadas, en muchas ocasiones se necesitan varias generaciones y, por tanto, muchos animales que no serán finalmente utilizados. Una vez obtenido el animal de interés encontramos otra dificultad: conservar su genotipo en futuras generaciones. Al cruzar un ratón con otro diferente, la descendencia nunca será igual genéticamente entre sí (excepto los gemelos) ni que sus parentales. Por tanto, el genotipo de interés se perdería en la siguiente generación. Una forma de conservarlo sería utilizar técnicas de clonación y, de esta forma, obtener clones de ratones con el mismo genotipo que responderán de la misma forma o de manera muy parecida a un fármaco o que presentarán la misma patología.
Por otra parte, el uso de animales de experimentación también ha tenido un impacto abismal en el desarrollo de las técnicas de clonación actuales, pues como hemos ido diciendo a lo largo de estos meses, la clonación reproductiva encuentra su origen en experimentos con ranas y uno de los mayores hitos de la clonación hasta la fecha fue precisamente la clonación de un animal, la oveja Dolly. La tecnología de las iPSCs también fue desarrollada mediante el uso de ratones, lo que demuestra una vez más la importancia de los animales.
Los animales también han sido utilizados tradicionalmente para trasplantes de órganos (xenotrasplantes) o para la obtención de moléculas de interés, como la insulina del cerdo para tratar la diabetes humana. En este sentido, las técnicas de clonación molecular han permitido que la insulina y otras muchas sustancias puedan producirse directamente a partir de bacterias u otro tipo de células mediante la clonación del gen de la insulina humana en plásmidos y su introducción en las células. Lo mismo sucede con vacunas como la de la gripe, la cual tradicionalmente se ha obtenido replicando el virus de la influenza en huevos fecundados de pollos. En los últimos años, las técnicas de clonación molecular han permitido el desarrollo de vacunas recombinantes que utilizan proteínas del virus de la gripe (HA) sintetizadas en cultivos celulares.
El uso de las técnicas de clonación y de los animales en experimentación requieren una regulación estricta para que no se cometan irresponsabilidades. A los científicos no les gusta maltratar a los animales, pero saben que su uso es necesario para avanzar y conseguir mejorar la sociedad. Antes de llevar a cabo un experimento con animales, el diseño experimental debe ser aprobado por un comité evaluador, y leyes, como la Ley 32/2007, de 7 de noviembre, para el cuidado de los animales, en su explotación, transporte, experimentación y sacrificio, regulan su uso en cualquier experimento. Por tanto, para diseñar un experimento de clonación que conlleve el uso de animales siempre deberán cumplirse estas normas, así como las que regulan el uso de las técnicas de clonación, como la Ley 14/2006, de 26 de mayo, sobre técnicas de reproducción humana asistida o la Ley 14-2007, de 3 de julio, de investigación biomédica.
A lo largo de esta publicación hemos tratado temas en los que la experimentación animal y la clonación ya se están aplicando conjuntamente. Sin embargo, cabe esperar que en los próximos años se desarrollen nuevas tecnologías. Un ejemplo de ello son los organoides, los cuales ya se están desarrollando. Estos organoides son réplicas de órganos obtenidos a partir de células humanas por técnicas, como, por ejemplo, las iPSCs. Se induce la diferenciación de las células extraídas a un tipo celular concreto y se intentan recrear las condiciones del órgano real, obteniendo como resultado una réplica en miniatura y en tres dimensiones del órgano deseado. Estos organoides podrían permitir un estudio más preciso de los mecanismos de desarrollo de órganos y tejidos y para generar nuevas terapias. Pero también podrían ser útiles para reducir el uso de animales de experimentación, al recrear un modelo bastante fiable para probar tratamientos y estudiar mecanismos de patologías.
No cabe duda de que en los próximos años nos esperan grandes descubrimientos que nos ayudarán a avanzar como sociedad y a realizar mejores diseños experimentales en los que los animales sufran lo menos posible y su uso se reduzca considerablemente. Por parte de The Clone Academy ha sido un placer realizar esta colaboración con InVivo y les agradecemos enormemente su disponibilidad y dedicación para realizar esta colaboración y habernos dado la oportunidad de acercaros a todos vosotros un paso más hacia el entendimiento de los procedimientos que realizan los científicos.
Referencias:
Shi Y, Inoue H, Wu JC, Yamanaka S. Induced pluripotent stem cell technology: a decade of progress. Nat Rev Drug Discov. 2017 Feb;16(2):115-130. doi: 10.1038/nrd.2016.245. Epub 2016 Dec 16. PMID: 27980341; PMCID: PMC6416143.
H. Niemann, & A. Lucas-Hahn (2012). Somatic Cell Nuclear Transfer Cloning: Practical Applications and Current Legislation. Reproduction in Domestic Animals, 47, 2–10. doi.org/10.1111/j.1439-0531.2012.02121.x
CDC (2020). How Influenza (Flu) Vaccines Are Made. Centers for Disease Control and Prevention. Consultado el 04/01/2021. Disponible en: https://www.cdc.gov/flu/prevent/how-fluvaccine-made.htm
CORDIS (2017). Organoids: mini organs in a dish for disease research and new cures. European Commission. Consultado el 04/01/2021. Disponible en: https://cordis.europa.eu/article/id/401007-organoids-mini-organs-in-a-dish-for-disease-research-and-new-cures
Ley 32/2007, de 7 de noviembre, para el cuidado de los animales, en su explotación, transporte, experimentación y sacrificio
Ley 14/2006, de 26 de mayo, sobre técnicas de reproducción humana asistida
Ley 14/2007, de 3 de julio, de investigación biomédica
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