No siempre tendremos que utilizar animales para investigaciones médicas. Esto es lo que podemos hacer en su lugar

Director asociado, CSIRO Futures, CSIRO

Gerente de Estrategia, CSIRO Futuros, CSIRO

Los autores no trabajan, consultan, poseen acciones ni reciben financiación de ninguna empresa u organización que se beneficiaría de este artículo, y no han revelado afiliaciones relevantes más allá de su nombramiento académico.

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Los animales se han utilizado para la investigación médica durante miles de años, remontándose a la antigua Grecia, donde se realizaron las primeras disecciones.

Hoy en día, uno de los principales usos de los animales es garantizar la seguridad de los productos médicos antes de probarlos en humanos.

Pero además de las importantes razones éticas para minimizar el uso de animales, la realidad es que a veces los animales simplemente no son tan buenos para predecir las respuestas humanas. Ningún modelo animal, por ejemplo, ha capturado todas las características humanas de enfermedades complejas como la enfermedad de Alzheimer o la polineuropatía desmielinizante inflamatoria crónica (una enfermedad neuromuscular). Esto hace que sea difícil desarrollar tratamientos y curas eficaces.

Afortunadamente, los investigadores están avanzando en el desarrollo de una serie de enfoques alternativos, llamados "modelos no animales". Un nuevo informe de nuestro equipo en CSIRO Futures examina el potencial de los modelos no animales y las acciones que Australia deberá tomar para continuar con su uso.

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Los modelos no animales son un conjunto alternativo de modelos que utilizan células, tejidos y datos humanos.

Estos tienen el potencial de imitar mejor las respuestas humanas. Al hacerlo, esto puede predecir con mayor precisión si es probable que un producto médico falle, lo que permite reinvertir en productos que tienen más probabilidades de tener éxito.

Las simulaciones por computadora o “modelos in silico” son un ejemplo. Estos se pueden utilizar en todo el proceso de desarrollo de productos médicos para complementar (y, con el tiempo, potencialmente reemplazar) otros tipos de modelos. Se pueden utilizar en estudios de fármacos para modelar el comportamiento de un fármaco dentro del cuerpo, desde interacciones celulares hasta procesos que involucran múltiples órganos.

Los complejos modelos biológicos tridimensionales también están madurando rápidamente. Ejemplos incluyen:

organoides: “brotes” de órganos que pueden propagarse a partir de células madre o tomarse de biopsias

Órganos en chips: células cultivadas en un chip diseñado en miniatura. Estos intentan replicar el entorno físico de los órganos humanos.

En teoría, podemos usar modelos no animales para todo aquello para lo que usamos modelos animales, y más.

Ya se utilizan modelos simples no animales (células humanas cultivadas sobre una superficie plana) para ayudar a identificar objetivos farmacológicos debido a su capacidad para probar una gran cantidad de compuestos y condiciones experimentales.

En el futuro, los modelos sin animales reducirán (y eventualmente reemplazarán) el uso de animales en una variedad de aplicaciones:

Además de los productos médicos diseñados para humanos, los modelos no animales también pueden respaldar la innovación en medicamentos veterinarios y agrícolas, pruebas cosméticas y ecotoxicología.

Los modelos no animales presentan una oportunidad económica para Australia, donde los modelos, sus componentes y los servicios relacionados podrían exportarse al mundo.

Nuestro novedoso análisis económico evaluó el mercado australiano potencial para dos modelos no animales: organoides y órganos en chips. Otros modelos no pudieron dimensionarse debido a la falta de datos del mercado global.

Estimamos que el mercado australiano de organoides podría tener un valor de 1.300 millones de dólares australianos al año para 2040 y crear 4.200 nuevos puestos de trabajo.

El mercado de órganos en chips podría valer 300 millones de dólares australianos anualmente para 2040 y crear 1.000 nuevos puestos de trabajo. Esta estimación es menor ya que esta tecnología está actualmente menos avanzada, pero tiene potencial para crecer significativamente más allá de 2040.

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Varias entidades australianas ya están contribuyendo a estas oportunidades. El Instituto de Investigación Infantil Murdoch, por ejemplo, proporciona experiencia en células madre y modelado como parte de reNEW, una colaboración internacional de 300 millones de euros.

Otro ejemplo es el de Schott Minifab, una empresa internacional de biotecnología y dispositivos médicos con raíces australianas, que ha establecido con éxito una producción a escala de componentes de modelos no animales en Australia para los mercados nacionales y de exportación.

Los modelos no animales ya han comenzado a complementar y reemplazar el uso de animales en algunas áreas, como la identificación de objetivos farmacológicos.

Sin embargo, acelerar su desarrollo y adopción en una gama más amplia de aplicaciones requerirá mayores avances técnicos para reducir costos y validar su desempeño como modelos superiores.

Australia tiene varias fortalezas de investigación en este campo, pero necesitamos un esfuerzo concentrado para ayudar a que nuestra investigación tenga un impacto en el mundo real.

Nuestro informe hace diez recomendaciones para apoyar la búsqueda de estas oportunidades por parte de Australia. Las actividades críticas durante los próximos cinco años incluyen:

Los gobiernos, la industria y la investigación deben colaborar para luchar contra estas acciones. El éxito sólo vendrá de los esfuerzos colectivos.

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