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Modernicemos la Investigación YA

Métodos de producción de laboratorio

En esta sección se detallan oportunidades para poner fin al uso de productos derivados de animales con fines científicos o médicos y para reducir significativamente el uso de animales en la producción de medicamentos y vacunas.

Producción de anticuerpos

Los reactivos de afinidad, como los anticuerpos, son herramientas esenciales usadas en la investigación para unirse a una molécula con el fin de identificarla o influir en su actividad. Cada año, millones de animales son inyectados con virus, bacterias u otras sustancias extrañas y luego asesinados para obtener los anticuerpos que sus cuerpos producen en respuesta. Los animales usados en la producción de anticuerpos son sometidos a numerosos procedimientos invasivos y dolorosos, incluyendo la inyección de antígenos y la recolección repetida de sangre o ascitis, antes de ser asesinados. Los animales usados en el método de ascitis no pueden comer, caminar o respirar adecuadamente. Varios países, incluidos Australia, Canadá, Alemania, los Países Bajos, Suiza y el Reino Unido, han restringido o prohibido la producción de anticuerpos obtenidos mediante el método de ascitis debido a su impacto negativo en el bienestar animal.12

También hay una creciente preocupación por la falta de calidad y reproducibilidad de los anticuerpos derivados de animales, que a menudo muestran baja especificidad o no logran reconocer sus objetivos. En un comentario publicado en Nature en 2015, 111 científicos del ámbito académico e industrial abogaron por un cambio internacional hacia anticuerpos recombinantes para aumentar la confiabilidad y reducir la variabilidad entre lotes en los reactivos de afinidad.3 En el mismo año, una publicación en Nature señaló que los anticuerpos podrían ser la herramienta de laboratorio que más contribuye a la “crisis de reproducibilidad”.4 De hecho, los anticuerpos mal caracterizados y mal definidos se consideraron una de las principales causas de la falta de reproducibilidad en un análisis de estudios preclínicos que encontró que 47 de 53 estudios no pudieron ser replicados.5 Además, un análisis sistemático de 185 anticuerpos monoclonales derivados de hibridoma y disponibles en el mercado encontró que 59 de estos no eran monoespecíficos, como se esperaría en términos de confiabilidad, y como una solución sencilla y económica a este grave problema, recomendó reemplazar los anticuerpos monoclonales derivados de animales por anticuerpos recombinantes con secuencia definida.6 Este problema no se limita a los anticuerpos monoclonales. Los anticuerpos policlonales, que dependen del animal usado para producirlos y, por definición, varían en su composición, no pueden reproducirse de manera consistente, lo que ha llevado a la comunidad científica a pedir que se eliminen completamente de la investigación.7

Además de la falta de confiabilidad científica y el impacto negativo en el bienestar animal, el uso de anticuerpos derivados de animales plantea importantes problemas económicos. Se estima que cada año se desperdician aproximadamente 800 millones de dólares en todo el mundo en anticuerpos poco fiables.8 Usar reactivos de afinidad de mayor calidad podría implicar un ahorro en los costos asociados con estudios reproducibles.

Los reactivos de afinidad sin animales, como los anticuerpos recombinantes, pueden usarse en todas las aplicaciones tradicionales de anticuerpos, incluyendo la investigación básica, las pruebas regulatorias y el ámbito clínico. Estos reactivos están disponibles en el mercado y, con los recursos adecuados, pueden ser desarrollados por los investigadores en sus propios laboratorios.910 Las numerosas ventajas científicas de los reactivos de afinidad sin animales sobre los anticuerpos derivados de animales incluyen alta afinidad y especificidad, menor tiempo de generación, reducción de la inmunogenicidad, posibilidad de controlar las condiciones de selección y capacidad de generarse contra antígenos inestables, tóxicos, inmunosupresores y no inmunogénicos.1112

A nivel internacional, se ha enfatizado la importancia de una transición a gran escala de los anticuerpos derivados de animales hacia reactivos de afinidad no derivados de animales. En su Recomendación sobre anticuerpos no derivados de animales, publicada en 2020, EURL ECVAM declaró lo siguiente:

EURL ECVAM recomienda que los animales ya no se usen para el desarrollo y la producción de anticuerpos destinados a aplicaciones de investigación, regulación, diagnóstico y terapéuticas. …Los países de la UE ya no deberían autorizar el desarrollo y la producción de anticuerpos mediante inmunización animal cuando falte una justificación científica robusta y legítima.13

En EE. UU., expertos y organizaciones, incluyendo NICEATM y PETA Science Consortium International, están trabajando para aumentar el acceso a reactivos de afinidad sin animales. En diciembre de 2019, ambas organizaciones convocaron una reunión para esbozar un plan para acelerar la producción y el uso de dichos reactivos y así mejorar la calidad y la reproducibilidad de la investigación y las pruebas regulatorias. El informe de esta reunión describe los pasos necesarios para lograr la adopción de reactivos de afinidad sin animales y con secuencia definida.14 En ThePSCI.eu/our-work/antibodies encontrarás más información sobre fuentes de reactivos de afinidad sin animales, seminarios web, publicaciones y detalles sobre las ventajas científicas, económicas y éticas de reemplazar los anticuerpos derivados de animales por opciones sin animales.

Los gobiernos tienen la oportunidad de impulsar la ciencia comprometiéndose a desarrollar, producir e importar anticuerpos sin animales y a prohibir los anticuerpos monoclonales producidos mediante el método de ascitis. En 2022, PETA Science Consortium International, PCRM y Alternatives Research and Development Foundation lanzaron el Desafío de Anticuerpos Recombinantes, con el cual ofrecieron apoyo financiero para obtener anticuerpos recombinantes para su uso en investigación y pruebas regulatorias (ThePSCI.eu/funding/recombinant-antibody-challenge). Para acelerar aún más el reemplazo de anticuerpos derivados de animales, recomendamos ofrecer oportunidades adicionales de financiación para la generación y uso de reactivos de afinidad sin animales.

Medicamentos biológicos

Muchas vacunas y otros medicamentos biológicos se producen o prueban para verificar su calidad, identidad, seguridad y eficacia en experimentos que requieren grandes cantidades de animales. Estos procedimientos a menudo causan un sufrimiento severo antes de que los animales mueran o sean asesinados. Los métodos para producir y probar estos medicamentos sin usar animales están cada vez más disponibles, pero la experiencia ha demostrado que la validación y la aceptación regulatoria de estos métodos no han garantizado su uso.1516171819 Las actividades destinadas a eliminar gradualmente el uso de animales en este contexto deben garantizar que las agencias reguladoras y la industria se comprometan a: (1) hacer la transición hacia plataformas de producción de medicamentos biológicos sin animales; (2) desarrollar sustitutos sin animales para las pruebas de calidad, identidad, seguridad y eficacia de todos los medicamentos biológicos; y (3) asegurar que, siempre que estén disponibles, los métodos sin animales se usen de manera consistente en lugar de pruebas en animales.

Existen plataformas de producción que reemplazan las sustancias derivadas de animales por equivalentes recombinantes basados en células. Por ejemplo, las antitoxinas se han producido históricamente aislando inmunoglobulinas de la sangre de caballos y otros mamíferos grandes previamente hiperinmunizados. Estas inmunoglobulinas derivadas de animales presentan desventajas intrínsecas a su origen animal, incluyendo el riesgo de una respuesta inmune adversa en humanos, la alta variabilidad entre lotes y la posibilidad de transmitir patógenos entre especies. Las antitoxinas derivadas de animales pueden reemplazarse por antitoxinas humanas recombinantes expresadas en cultivo celular. Se han comercializado varios anticuerpos recombinantes,2021 y hay más en desarrollo,22 incluyendo anticuerpos terapéuticos humanos recombinantes creados con financiación del PETA Science Consortium International.2324

Con la financiación adecuada y el apoyo de las agencias reguladoras, todos los medicamentos biológicos de origen animal, incluidos los anticuerpos (descritos anteriormente), pueden y deben ser reemplazados para resolver los problemas inherentes al uso de anticuerpos derivados de animales.

Existen pruebas sin animales para evaluar la calidad, pero no hay un mecanismo formal que garantice que las barreras para su implementación se resuelvan de manera oportuna.25 En algunos casos, como ocurre con las pruebas in vitro de potencia de la vacuna contra Leptospira, los fabricantes han señalado la dificultad para cumplir con los criterios técnicos para usar métodos validados sin animales.26 En otros casos, como sucede con la prueba in vitro de potencia de la vacuna contra la rabia, los reguladores internacionales aún no han acordado los criterios técnicos para usar métodos sin animales.27 Sin una supervisión formal de la implementación, se espera que estas barreras se resuelvan de manera informal mediante talleres y soluciones descentralizadas por consorcios de partes interesadas, lo que resulta en un proceso muy costoso y lento. Como consecuencia, la adopción de métodos sin animales por parte de la industria sigue siendo limitada.28 Otras barreras para la implementación de pruebas alternativas disponibles para muchos medicamentos biológicos humanos y veterinarios se han discutido ampliamente en talleres y en la literatura.293031 Es crucial acelerar y estandarizar los procesos que faciliten el uso de estos métodos de reemplazo existentes.

Estas barreras se pueden superar si las agencias reguladoras garantizan la coordinación entre los organismos internacionales y la industria respecto a las mejores prácticas. Dado que las políticas de producción estrictamente controladas constituyen la base de muchas estrategias de reemplazo de animales, las autoridades deben establecer los requisitos armonizados correspondientes.3233

Suero fetal bovino

El suero fetal bovino (SFB) es un suplemento para medios de cultivo celular que proporciona una mezcla indefinida de macromoléculas que mantienen la viabilidad celular y facilitan el metabolismo, el crecimiento, la proliferación y la expansión de las células en cultivo. Cuando las vacas embarazadas son asesinadas, se usa una aguja de gran calibre para extraer la sangre del corazón palpitante del feto.3435 Dado que los terneros no nacidos no están anestesiados en el momento de la recolección de sangre, es probable que experimenten dolor. En 2007, se estimó que se producían globalmente 600 mil litros de SFB cada año, lo que equivale al uso de hasta 1,8 millones de fetos bovinos para este propósito.36 Dado el aumento significativo en el uso de cultivos celulares para la investigación y las pruebas regulatorias, se espera que el número de fetos usados aumente sustancialmente.

El uso de SFB plantea una serie de limitaciones científicas: (1) la variación entre lotes genera problemas de reproducibilidad en estudios in vitro que usan SFB (u otros productos indefinidos derivados de animales, como el extracto de hipófisis bovina); (2) la composición desconocida del suero puede dificultar el análisis de los datos obtenidos de células cultivadas y reducir la relevancia para los humanos, lo que puede conducir a resultados inesperados o indeseables; y (3) el riesgo de contaminación por proteínas animales o patógenos es especialmente problemático en la fabricación de medicamentos biológicos para terapias humanas.

Los medios químicamente definidos, sin suero, o los lisados de plaquetas humanas pueden reemplazar el SFB en el cultivo celular. Para garantizar una reproducibilidad óptima, se debe usar un medio sin componentes animales ni suplementos derivados de animales. Durante más de 20 años, la comunidad científica ha publicado resultados de talleres que instan a adoptar medios sin componentes animales y químicamente definidos en lugar del SFB.3738394041 Los medios sin suero ni componentes animales están disponibles para algunos tipos celulares. Para otros, podría ser necesario optimizar la concentración del suplemento para reemplazar el SFB. Los proveedores de medios pueden ayudar a los investigadores a encontrar el medio adecuado sin componentes animales. También se está trabajando en el desarrollo de medios sin componentes animales que funcionen en diferentes tipos celulares.42 En el sitio web de PETA Science Consortium International (ThePSCI.eu/fbs) y en la base de datos Fetal Calf Serum-Free Database (https://fcs-free.org) encontrarás más información sobre cómo reemplazar el SFB en medios de cultivo celular y desarrollar medios sin suero, así como listados de empresas que ofrecen productos sin SFB. PETA Science Consortium International ha financiado la transición de líneas celulares pulmonares comúnmente usadas a medios de cultivo sin productos derivados de animales.43

Los gobiernos y las agencias reguladoras deben actuar con rapidez para restringir la producción y el uso de SFB y priorizar el desarrollo y uso de medios y suplementos sin animales. Las instancias financiadoras también deben proporcionar fondos para la transición de células a medios disponibles sin animales y para el desarrollo y la optimización de medios sin suero cuando sea necesario. Además, cualquier proyecto de investigación debe incluir una sección sobre el uso de productos derivados de animales (incluido el suero) y, en caso afirmativo, debe proporcionar detalles sobre la búsqueda de productos no derivados de animales y explicar por qué no se pudo encontrar un sustituto adecuado.

ReferencIAS
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