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Modernicemos la Investigación YA

Oportunidades económicas

El alto costo del desarrollo de medicamentos

Al abandonar los experimentos en animales y adoptar métodos científicos avanzados, los países tienen la oportunidad de impulsar la investigación biomédica, aumentar rápidamente el crecimiento del empleo en ciencia y tecnología y reducir los costos de la atención en salud. Como se señala en el informe Animal Testing and Its Alternatives–the Most Important Omics Is Economics, “una economía de enfoques alternativos se ha desarrollado y supera a las pruebas tradicionales en animales”.1

Métodos de investigación biomédica sin animales

Varios métodos basados en células y tejidos humanos y modelos computarizados, entre otros, pueden ser usados en la investigación biomédica básica, traslacional y preclínica. Estos son solo algunos ejemplos:

  • órganos en microchips
    Órganos en chip
    Estos incluyen células humanas que imitan la estructura y la función de los y las respuestas humanas a los medicamentos con mayor precisión que los experimentos
    en animales.
  • Imagen de una muestra de tejido humano.
    Modelos tridimensionales derivados de células humanas
    Los organoides, por ejemplo, replican tejidos humanos organizados en una estructura compleja que recapitula su función, así como la de los órganos humanos.
  • Imagen de una persona señalando la pantalla de un computador.
    Modelos computarizados sofisticados
    Simulan la biología y la progresión de las enfermedades humanas, prediciendo con precisión cómo reaccionarán los nuevos medicamentos en el cuerpo humano y facilitando la identificación de biomarcadores y tratamientos.
  • Imagen de escanografías del cerebro humano siendo analizadas por una persona.
    Imágenes humanas no invasivas
    Las imágenes tomadas de voluntarios humanos permiten entender mejor el cerebro humano –incluso a nivel de una sola neurona– y otros órganos.
  • Imagen de bandas genéticas.
    Estudios “ómicos”
    La genómica y la proteómica, entre otras, brindan información sobre los mecanismos moleculares complejos que sustentan la biología humana y determinan la forma, la función y los procesos de las células humanas.

En el sistema actual, el proceso para introducir un nuevo medicamento en el mercado puede costar hasta 2000 millones de dólares y tardar hasta 15 años.2 Los elevados costos de investigación y desarrollo (I+D) pueden trasladarse a los pacientes en forma de precios cada vez menos accesibles de los medicamentos que requieren prescripción médica.3 Esto, a pesar de que el desarrollo de los fármacos probablemente ya estaba financiado con fondos públicos, lo que significa que los pacientes, en esencia, “pagan dos veces” por acceder a medicamentos.4

Durante una conferencia en 2017, Scott Gottlieb, el entonces director de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA), lamentó el elevado costo del desarrollo de medicamentos y su impacto tanto en los pacientes como en la economía estadounidense. De acuerdo con él, es importante reducir los costos de I+D “para asegurarnos de proporcionar una vía eficiente para traducir la ciencia de vanguardia en tratamientos prácticos que beneficiarán a los pacientes” y “porque el creciente costo del desarrollo de medicamentos es insostenible”.104 Gottlieb señaló que “[a] menos que encontremos la forma de modernizar el enfoque de nuestro trabajo y hacer un uso más eficiente de nuestros recursos, tendremos menos medicamentos y los costos serán más elevados”, y añadió que “[e]n un momento en el que las personas, con justa razón, se preocupan por el aumento de los precios de los medicamentos y el impacto en su acceso por parte de los pacientes, también tenemos que pensar en los factores que contribuyen al elevado costo de fabricar medicamentos nuevos”.5

Uno de los factores que contribuyen al elevado costo de I+D es el importante riesgo asociado al desarrollo de un producto que no llegue a convertirse en un medicamento comercializable por no tener éxito en los ensayos clínicos en humanos. El 95% de los fármacos que resultan seguros y efectivos en animales fracasa en los ensayos en humanos,6 la mayoría por sus efectos nocivos o porque no funcionan como se esperaba.789 También hay casos en los que medicamentos que llegan al mercado son retirados debido a efectos adversos o problemas de seguridad que no se detectaron en las pruebas en animales.10 El fracaso durante las fases de ensayo clínico del desarrollo de fármacos es el mayor generador de costos de I+D,11 lo que indica la urgente necesidad de adoptar mejores modelos predictivos.12

Por otra parte, es posible que los medicamentos que podrían ser eficaces en humanos no se prueben nunca en ensayos clínicos porque resultaron ineficaces o nocivos en animales. Al abogar por el uso de modelos basados en humanos durante la investigación y las pruebas de fármacos, un equipo científico señaló lo siguiente:

[L]os candidatos a fármacos potencialmente eficaces nunca pasan a ensayos clínicos debido a los resultados negativos de las pruebas preclínicas, ya que la mayoría de los modelos animales se asemeja poco a las condiciones humanas y, por lo tanto, tiene valores predictivos bajos. Las discrepancias surgen de diferentes disposiciones anatómicas y barreras biológicas, divergencias en la expresión de receptores y las respuestas inmunológicas, especificidades como  huésped de microorganismos y mecanismos patogénicos distintos.13

Con el uso de tecnología relevante para los humanos en lugar de experimentos costosos, prolongados e imprecisos en animales, el costo del desarrollo de medicamentos puede reducirse drásticamente. Los expertos han calculado que el uso de órganos en chip, que es solo un tipo de modelo sin animales, podría reducir los costos de I+D entre un 10% y un 26%, lo que supondría un ahorro de hasta 706 millones de dólares. La reducción de los gastos y el tiempo que tardan en llegar al mercado los tratamientos eficaces permitirá a los fabricantes trasladar este ahorro a los pacientes.14

“Los fármacos que muestran seguridad y eficacia en modelos animales preclínicos pueden exhibir propiedades farmacológicas muy diferentes cuando se administran a seres humanos”.15

Crecimiento económico y laboral en el sector tecnológico

El mercado de la tecnología in vitro basada en células humanas para investigación y ensayos biomédicos está creciendo rápidamente. De acuerdo con la empresa de investigación de mercado DataM Intelligence, “[e]l mercado mundial de órganos en chip alcanzó los 107,5 millones de dólares en 2022, se espera que llegue a los 796,7 millones de dólares en 2031 y que crezca con una TCAC [tasa de crecimiento anual compuesta] del 29,6% durante el período proyectado de 2024 a 2031”.16 Se prevé una TCAC similar del 26,5% para los cultivos celulares tridimensionales, que podrían alcanzar los 14.800 millones de dólares en 2028.17 También se espera un crecimiento sostenido en los mercados de células madre pluripotentes inducidas, la bioimpresión 3D y los ensayos basados en células.181920

Por el contrario, a las organizaciones de investigación por contrato que se enfocan fuertemente en la reproducción y la venta de animales no les está yendo muy bien. A finales de 2024, Charles River Laboratories, que estaba bajo investigación federal por posibles violaciones de las leyes de importación de monos, informó una caída del 3,2% en los ingresos en el segundo trimestre, lo que llevó a la empresa a despedir a unos 600 empleados.21 Inotiv (antes Envigo), otro proveedor de animales que recientemente estuvo bajo investigación penal por el maltrato de perros que reproducía para experimentación, registró una caída del 32,8% en sus ingresos del tercer trimestre de 2024, con una pérdida neta consolidada de 26,1 millones de dólares,22 y atribuyó estas pérdidas financieras a la disminución de las ventas de primates.23

El abandono de la experimentación y las pruebas en animales puede abrir nuevas oportunidades para capacitar al personal de laboratorio, incluidos experimentadores, técnicos y cuidadores de animales, responsables de bienestar animal y criadores, en competencias que los preparen mejor para carreras estables y satisfactorias en sectores en expansión. La construcción de una nueva infraestructura en torno a la investigación basada en la biología humana llenará los vacíos dejados por los criadores y proveedores de animales que han fracasado, y creará una gran cantidad de oportunidades laborales sin los riesgos mentales24252627 y físicos282930 asociados al trabajo en instalaciones con animales enfermos, estresados y cautivos.

Una tecnología nueva –y sin serias limitaciones éticas– agilizará el desarrollo de medicamentos y hará que el proceso sea más seguro, económico y eficaz. El desarrollo de estas técnicas permite crear equipos de investigación interdisciplinarios que serán fundamentales para impulsar la ciencia traslacional y crear modelos personalizados de enfermedades para la medicina de precisión.

Los métodos basados en la biología humana superan las pruebas en animales

Imagen de una médica señalando una figura del cuerpo humano de la cual emergen líneas que apuntan a seis órganos: corazón, pulmones, riñones, hígado y cerebro. La médica tiene un estetoscopio congado del cuello.

Estos ejemplos demuestran que las herramientas de investigación basadas en la biología humana son mejores que los experimentos en animales para predecir resultados en humanos y podrían haber evitado su morbilidad y mortalidad.

  • Un hígado humano en chip desarrollado por Emulate Inc. en Boston “fue capaz de identificar correctamente el 87% de los medicamentos probados que causaban lesiones hepáticas inducidas por fármacos en pacientes, a pesar de haber pasado las evaluaciones de las pruebas en animales. Estos medicamentos que inicialmente pasaron las evaluaciones en animales terminaron causando cerca de 250 muertes y 10 trasplantes de hígado”.31 En septiembre de 2024, el Centro de Evaluación e Investigación de Medicamentos de la FDA aceptó este chip hepático en su programa piloto Innovative Science and Technology Approaches for New Drugs, que permitirá a los desarrolladores utilizar la tecnología para evaluar el potencial de nuevos medicamentos para causar daño hepático en humanos, una de las principales razones por las que los fármacos fracasan en los ensayos clínicos.32 La troglitazona había sido retirada del mercado debido a una toxicidad hepática grave y letal que causó la muerte de al menos 63 personas. Las pruebas in vitro más recientes predijeron este posible riesgo, mientras que los estudios preclínicos en animales no lo habían hecho. Uno de los autores del estudio señaló que “[l]os pacientes necesitan disponer de medicamentos más seguros y asequibles durante su vida. La industria farmacéutica está en crisis, sin productos en fase de desarrollo y con costos por las nubes. Centrarse en la biología humana es la vía para desarrollar medicamentos más seguros, con mayor rapidez y a menor costo”.33
  • A partir de una gran base de datos químicos, un algoritmo computarizado fue capaz de predecir mejor la toxicidad en humanos de una nueva sustancia química que las pruebas en animales.34 De acuerdo con uno de los autores de este estudio, los resultados fueron “realmente reveladores”, ya que “sugieren que podemos reemplazar muchas pruebas en animales por predicciones basadas en computador y obtener resultados más confiables”.35
  • Emulate y Janssen Pharmaceuticals han demostrado que un vaso sanguíneo en chip fue capaz de predecir una trombosis humana causada por un tratamiento con anticuerpos. Tras pruebas preclínicas en animales, se había determinado que este tratamiento era seguro, pero los ensayos clínicos tuvieron que interrumpirse después de que las personas que lo recibieron desarrollaran coágulos.36
  • Los modelos computacionales que simulan células cardíacas humanas predicen la cardiotoxicidad en humanos –que puede producir arritmias peligrosas– con mayor precisión que las pruebas en animales.37 Modelos como este son cruciales para “mejorar la seguridad de los fármacos, lo que reduce el riesgo para los pacientes durante los ensayos clínicos y acelera el desarrollo de medicamentos para pacientes que necesitan atención médica con urgencia”.38
ReferencIAS
  1. Meigs L, Smirnova L, Rovida C, Leist M, Hartung T. Animal testing and its alternatives—the most important omics is economics. ALTEX. 2018;35(3):275-305. doi:10.14573/altex.1807041 ↩︎
  2. National Center for Advancing Translational Sciences. New Therapeutic Uses. April 19, 2024. Accessed September 25, 2024. https://ncats.nih.gov/research/research-activities/ntu ↩︎
  3. Siddiqui M, Rajkumar SV. The high cost of cancer drugs and what we can do about it. Mayo Clin Proc. 2012;87(10):935. doi:10.1016/j.mayocp.2012.07.007 ↩︎
  4. Santoro H. Americans paid $11 billion to make drugs you can’t afford. The Lever. February 22, 2024. Accessed October 25, 2024. https://www.levernews.com/americans-paid-11-billion-to-make-drugs-you-cant-afford/ ↩︎
  5. Adams B. FDA commissioner: We need to talk about drug development costs. Fierce Biotech. September 12, 2017. Accessed October 25, 2024. https://www.fiercebiotech.com/biotech/fda-commish-we-need-to-talk-about-drug-development-costs ↩︎
  6. National Center for Advancing Translational Sciences, 2024 ↩︎
  7. Hartung T. The (misleading) role of animal models in drug development. Front Drug Discov. 2024;4. doi:10.3389/fddsv.2024.1355044 ↩︎
  8. Kramer LA, Greek R. Human stakeholders and the use of animals in drug development. Bus Soc Rev. 2018;123(1):3-58. doi:10.1111/basr.12134 ↩︎
  9. Loewa A, Feng JJ, Hedtrich S. Human disease models in drug development. Nat Rev Bioeng. Published online May 11, 2023:1-15. doi:10.1038/s44222-023-00063-3 ↩︎
  10. Hartung T. The (misleading) role of animal models in drug development. Front Drug Discov. 2024;4. doi:10.3389/fddsv.2024.1355044 ↩︎
  11. Paul SM, Mytelka DS, Dunwiddie CT, et al. How to improve R&D productivity: the pharmaceutical industry’s grand challenge. Nat Rev Drug Discov. 2010;9(3):203-214. doi:10.1038/nrd3078 ↩︎
  12. Franzen N, Van Harten WH, Retèl VP, Loskill P, Van Den Eijnden-Van Raaij J, Ijzerman M. Impact of organ-on-a-chip technology on pharmaceutical R&D costs. Drug Discov Today. 2019;24(9):1720-1724. doi:10.1016/j.drudis.2019.06.003 ↩︎
  13. Loewa, Feng, Hedtrich., Nat Rev Bioeng. 2023. ↩︎
  14. Franzen, Van Harten, Retèl, Loskill, Van Den Eijnden-Van, Ijzerman., Drug Discov Today. 2019. ↩︎
  15. Attarwala H. TGN1412: From discovery to disaster. J Young Pharm. 2010;2(3):332-336. doi:10.4103/0975-1483.66810 ↩︎
  16. DataM Intelligence. Organ-on-chip market size, share, growth and trends value forecast 2024. DataMIntelligence. July 2024. Accessed October 28, 2024. https://www.datamintelligence.com/research-report/organ-on-chip-market ↩︎
  17. BCC Publishing. Global 3D Cell Cultures Market Size & Growth Analysis Report.; 2024. Accessed October 29, 2024. https://www.bccresearch.com/market-research/biotechnology/3d-cell-culture-technologies-markets-report.html ↩︎
  18. BCC Publishing. Global Bioprinting Market Research and Growth Forecast Analysis.; 2023. Accessed October 29, 2024. https://www.bccresearch.com/market-research/biotechnology/bioprinting-markets-technologies-report.html ↩︎
  19. BCC Publishing. Global Induced Pluripotent Stem Cells Market Growth 2023–2028.; 2024. Accessed October 29, 2024. https://www.bccresearch.com/market-research/biotechnology/induced-pluripotent-stem-cells-report.html ↩︎
  20. BCC Publishing. Cell Based Assays Market Size, Share & Growth Analysis Report.; 2022. Accessed October 29, 2024. https://www.bccresearch.com/market-research/biotechnology/cell-based-assays-technologies-markets-report.html ↩︎
  21. Incorvaia D. Charles River lays off 3% of workforce in wake of Q2 revenue dip. Fierce Biotech. September 12, 2024. Accessed October 29, 2024. https://www.fiercebiotech.com/cro/wake-second-quarter-revenue-drop-charles-river-cuts-3-workforce ↩︎
  22. Inotiv Inc. Inotiv reports third quarter financial results for fiscal 2024 and provides business update. GlobeNewswire News Room. August 8, 2024. Accessed October 29, 2024. https://www.globenewswire.com/news-release/2024/08/08/2927339/0/en/Inotiv-Reports-Third-Quarter-Financial-Results-for-Fiscal-2024-and-Provides-Business-Update.html ↩︎
  23. White W. Why is Inotiv (NOTV) stock down 35% today? InvestorPlace. May 14, 2024. Accessed October 29, 2024. https://investorplace.com/2024/05/why-is-inotiv-notv-stock-down-35-today/ ↩︎
  24. Mamzer H, Zok A, Białas P, Andrusiewicz M. Negative psychological aspects of working with experimental animals in scientific research. PeerJ. 2021;9:e11035. doi:10.7717/peerj.11035 ↩︎
  25. Morahan HL, Cohen S, Bero L, Rooney KB. The culture of care to enhance laboratory animal personnel well-being: a scoping review. Lab Anim. Published online September 3, 2024:00236772241259089. doi:10.1177/00236772241259089 ↩︎
  26. LaFollette MR, Riley MC, Cloutier S, Brady CM, O’Haire ME, Gaskill BN. Laboratory animal welfare meets human welfare: a cross-sectional study of professional quality of life, including compassion fatigue in laboratory animal personnel. Front Vet Sci. 2020;7. doi:10.3389/fvets.2020.00114 ↩︎
  27. Randall MS, Moody CM, Turner PV. Mental wellbeing in laboratory animal professionals: a cross-sectional study of compassion fatigue, contributing factors, and coping mechanisms. AALAS. 2021;60(1):54-63. doi:10.30802/AALAS-JAALAS-20-000039 ↩︎
  28. University of Iowa. Occupational hazards associated with the care and use of laboratory animals. Accessed October 29, 2024. https://animal.research.uiowa.edu/occupational-hazards-associated-care-and-use-laboratory-animals ↩︎
  29. Khabbaz RF, Rowe T, Heneine WM, et al. Simian immunodeficiency virus needlestick accident in a laboratory worker. Lancet. 1992;340(8814):271-273. doi:10.1016/0140-6736(92)92358-M ↩︎
  30. Hicks JP. Infected monkeys at Michigan research lab threaten health and science. mlive. June 21, 2023. Accessed September 25, 2024. https://www.mlive.com/public-interest/2023/06/infected-monkeys-at-michigan-research-lab-threaten-health-and-science.html ↩︎
  31. Ewart L, Apostolou A, Briggs SA, et al. Performance assessment and economic analysis of a human liver-chip for predictive toxicology. Commun Med. 2022;2(1):1-16. doi:10.1038/s43856-022-00209-1 ↩︎
  32. FDA. FDA’s ISTAND Pilot Program accepts a submission of first organ-on-a-chip technology designed to predict human drug-induced liver injury (DILI). fda.gov. September 24, 2024. Accessed October 30, 2024. https://www.fda.gov/drugs/drug-safety-and-availability/fdas-istand-pilot-program-accepts-submission-first-organ-chip-technology-designed-predict-human-drug ↩︎
  33. Safer Medicines Trust. Tests on human cells and tissues predict dangerous drug side effects where animal tests and even human trials fail. Safer Medicines. 2021. Accessed October 30, 2024. https://safermedicines.org/for-immediate-release-tests-on-human-cells-and-tissues-predict-dangerous-drug-side-effects-where-animal-tests-and-even-human-trials-fail/ ↩︎
  34. Luechtefeld T, Marsh D, Rowlands C, Hartung T. Machine learning of toxicological big data enables read-across structure activity relationships (RASAR) outperforming animal test reproducibility. Toxicol Sci. 2018;165(1):198-212. doi:10.1093/toxsci/kfy152 ↩︎
  35. Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health. Database Analysis More Reliable Than Animal Testing for Toxic Chemicals. publichealth.jhu.edu. July 18, 2018. Accessed October 30, 2024. https://publichealth.jhu.edu/2018/database-analysis-more-reliable-than-animal-testing-for-toxic-chemicals ↩︎
  36. Barrile R, van der Meer AD, Park H, et al. Organ-on-chip recapitulates thrombosis induced by an anti-CD154 monoclonal antibody: translational potential of advanced microengineered systems. Clin Pharmacol Ther. 2018;104(6):1240-1248. doi:10.1002/cpt.1054 ↩︎
  37. Passini E, Britton OJ, Lu HR, et al. Human in silico drug trials demonstrate higher accuracy than animal models in predicting clinical pro-arrhythmic cardiotoxicity. Front Physiol. 2017;8. doi:10.3389/fphys.2017.00668 ↩︎
  38. Passini E, Rodriguez B, Benito P. Why computer simulations should replace animal testing for heart drugs. The Conversation. March 26, 2018. Accessed October 30, 2024. http://theconversation.com/why-computer-simulations-should-replace-animal-testing-for-heart-drugs-93409 ↩︎