En esta nota te contaremos sobre roedores que, por su genoma bien conocido, facilidad de manejo y reproducción para estudiar enfermedades complejas, son de los modelos más explotados . También sobre aves y peces, utilizados en estudios de genética y desarrollo embrionario , y algunos nemátodos y anfibios. A estas especies se suman conejos y cerdos, que por su fisiología y tamaño son usados en pruebas de inmunología y tecnologías de trasplantes, respectivamente. Esto ha generado intensos debates éticos, por limitaciones y falencias al extrapolar resultados a humanos, y sobre el bienestar de los animales.

¿Cuándo empezó la experimentación animal?

Las primeras evidencias de vivisección provienen de la antigua Grecia, con figuras como Aristóteles y Galeno. La práctica se volvió más sistemática al pasar de los siglos, logrando expandirse incluso a otras áreas como producción, higiene y biomedicina. En el siglo XVII, el filósofo René Descartes propuso que los animales eran como máquinas incapaces de sentir dolor y que sus expresiones eran equivalentes a los sonidos de una locomotora, lo que logró justificar el uso irrestricto de animales durante mucho tiempo. Tanto así, que para el siguiente siglo la fisiología y medicina se debían validar en ensayos animales, como los de Luis Pasteur, que para desarrollar las bases de la inmunización, promovió la infección experimental de numerosos animales como perros, conejos y polluelos.

En el Reino Unido se aprobó la Ley de Crueldad hacia los Animales y surgieron organizaciones como la National Anti-Vivisection Society (NAVS) que aboga por derechos animales y promueve alternativas éticas. Entre los años 1950 y 1970 comenzaron a manifestarse más inquietudes con respecto a estas prácticas, en un marcado movimiento social por la lucha de los derechos de los animales. Pese a muchas posturas contrarias, en la década de los 80s se comenzó a hablar de quimeras y animales transgénicos, luego de crear el primer ratón con microinyección de material genético. Fue en el año 1996 que se marcó uno de los hitos más controversiales de la experimentación animal: la clonación de la oveja Dolly, que vivió sólo unos pocos años.

¿Por qué se siguen usando animales?

El uso de diferentes especies está relacionado con una combinación de factores éticos, biológicos y prácticos enmarcados por los principios mencionados con anterioridad y normativas locales que buscan balancear el avance científico con la reducción del sufrimiento animal. Solo se justifica cuando no hay alternativas viables, como modelos computacionales o celulares. Se decide qué animal usar según sus capacidades cognitivas y sensoriales, y en este sentido, el refinamiento busca evitar el uso de especies más susceptibles a experimentar sufrimiento complejo, como mamíferos de gran capacidad cognitiva, reemplazándolos con especies que aunque responden a estímulos nocivos, no experimentarían el dolor en la misma dimensión cognitiva o emocional que en mamíferos. Pero, ¿es realmente una diferente dimensión cognitiva y emocional de la percepción del dolor, una razón para experimentar en animales?

Modelos más utilizados

Ratones y ratas.

Los ratones (Mus musculus) y ratas (Rattus norvegicus), constituyen las especies más utilizadas en investigación biomédica, representando más del 70% de los animales empleados globalmente. Su prevalencia se debe a factores como su pequeño tamaño, rápida reproducción, facilidad de manejo y que su genoma es bien conocido y manipulable. Han sido intervenidos genéticamente durante décadas, para estudiar enfermedades como cáncer, diabetes y neurodegenerativas, acumulando al menos 40 Premios Nobel en Fisiología o Medicina.

Las ratas, por otro lado, difieren evolutivamente de los ratones y poseen una fisiología más cercana a los humanos en aspectos como el sistema cardiovascular y neurológico. Tienen mayor capacidad cognitiva, permiten un monitoreo fisiológico más preciso, facilita las cirugías y la administración de fármacos​.

Conejos

Los conejos (Oryctolagus cuniculus) se usan en investigaciones toxicológicas y de seguridad debido a características específicas de su fisiología ocular, en estudios de inmunidad y producción de anticuerpos para la elaboración de vacunas por su similitud con el sistema humano, y en estudios de cardiología o cirugía láser. En las últimas décadas, se ha disminuido su uso por una fuerte oposición social dada la vulnerabilidad de la especie, sumado al continuo desarrollo de métodos y modelos alternativos a los sistemas de estudio frecuente, como organoides oculares o corazones de hoja de espinaca.

Aves

Las aves, en particular gallinas (Gallus gallus), son usadas por su estructura cerebral definida y su capacidad de aprendizaje. Además, ponen huevos que son utilizados como biorreactores para producir proteínas de interés humano. Se han intervenido para aumentar su resistencia a enfermedades relacionadas a su explotación en la industria de la avicultura, y para aumentar su eficiencia de conversión alimenticia. Otras, como los Taeniopygia (Zebra finch), son pequeñas aves en las que se estudian trastornos del habla causados por mutaciones o transferencia de genes con técnicas virales.

Cerdos.

Los cerdos han sido explotados históricamente por la porcicultura, de los que se han obtenido productos cárnicos y subproductos. Han tomado cada vez más relevancia en la investigación científica, dado su potencial para generar proteínas, e incluso, órganos humanos completos, tras procesos de edición genética, con el objetivo de crear un mercado para descongestionar las filas de espera de trasplantes y facilitar el acceso a tratamientos en pacientes dependientes de insulina, anticoagulantes o proteínas vitales.

Peces

Otra categoría ampliamente utilizada incluye al pez cebra (Danio rerio), valorado por su fertilización externa; desarrollo embrionario rápido y transparente, lo que permite observar procesos biológicos en tiempo real. Lleva en su genoma muchas similitudes con los humanos, lo que fomenta su uso en estudios de enfermedades cardiovasculares, neuromusculares y mutagénesis. 

Mosca de la Fruta

La mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), es uno de los modelos más antiguos y utilizados en estudios genéticos. Su corto ciclo de vida, facilidad de cultivo y similitud genética con los humanos han sido justificación para investigaciones sobre desarrollo embrionario, neuronal y comportamiento.

Polilla de Cera

La polilla (Galleria mellonella), se usó para estudiar el sistema inmunológico, en pruebas de toxicología e infección, ya que su respuesta inmune se observa por melanización; mientras más oscura se vuelve la larva, más avanzada y letal es la infección. La formación de su capullo también es indicativo de enfermedad, en presencia de patógenos o modificaciones genéticas, no se desarrollará. Tiene su genoma secuenciado y aunque ya no es tan usada, es de alto interés biotecnológico por su capacidad para degradar polietileno.

Nemátodos

El genoma de Caenorhabditis elegans fue el primero multicelular en secuenciarse, tiene un ciclo de vida corto, se puede mantener y manipular con facilidad y comparte características fisiológicas y homología genética con parásitos, lo que permite comparaciones. Sus neuronas, muy caracterizadas, lo convierten en modelo novel en estudios de envejecimiento, diabetes y muy especialmente en la genética del desarrollo, ya que es transparente a lo largo de toda su vida.

Anfibios

El sapo africano (Xenopus laevis) es el modelo central en la biología del desarrollo, utilizado para estudios de embriología y genética, por su capacidad de producir varios óvulos y la facilidad para realizar microinyecciones, para comprender mecanismos de regeneración.  Se utiliza el extracto de sus huevos para diversos estudios de división celular, replicación y apoptosis (muerte celular). La rana toro americana (Rana catesbeiana) es utilizada en investigaciones fisiológicas, toxicología y adaptación metabólica, con una alta resistencia a cirugías.

Las salamandras como Ambystoma maculatum, son modelos usados debido a su capacidad regenerativa, que permite estudiar procesos de reparación de tejidos y regeneración de extremidades. Además, tritones y otras especies, como Gymnophiona y Scaphiopus couchii, se usan para explorar fenómenos de la biología adaptativa y la resistencia al estrés ambiental.

Primates no humanos.

Los primates tienen sistemas nerviosos centrales muy similares a los humanos, con una alta capacidad cognitiva y emocional. Estas similitudes plantean dilemas éticos más complejos, ya que su sufrimiento y percepción del dolor se considera más comparable al de los humanos y por eso están sujetos a regulaciones más estrictas que limitan su uso en estudios que no tienen ninguna alternativa, generalmente asociados a neurociencia y desarrollo de vacunas de enfermedades críticas, como el caso del COVID-19.

Principales observaciones

Desde una perspectiva ética, muchos argumentan que el sufrimiento animal no debería ser un costo aceptable para el progreso científico, especialmente cuando tienen la capacidad de experimentar dolor y emociones. A pesar de los principios de 3R, nos preocupa la amplia gama de especies dispuestas para la investigación y baja capacidad regulatoria asociada. Los criterios para elegir una especie están influenciados por factores como la facilidad de manejo, similitudes fisiológicas con los humanos y un supuesto menor sufrimiento en especies con sistemas nerviosos menos complejos. Esto ha llevado al uso frecuente de peces, aves e insectos frente a mamíferos con mayor capacidad cognitiva, reflejando más una percepción humana del sufrimiento que una comprensión completa de las experiencias sensoriales de estas especies, ¿qué sucedería si se comprueba que sienten incluso más que los humanos?

Desde un punto de vista científico, aunque los animales han sido la base para numerosos avances, la dependencia excesiva a estos modelos podría retrasar el desarrollo de métodos más precisos y éticos. En la investigación de medicamentos, muchos de los que pasan ensayos preclínicos en animales fallan en ensayos clínicos en humanos, y pruebas de toxicidad en tejidos animales no siempre provocan la misma reacción fisiológica en personas, principalmente por diferencias biológicas significativas que no permiten extrapolar los resultados de dichos ensayos .

Es por esto que la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) se ajusta a la vanguardia de la transformación, buscando optimizar el desarrollo de nuevos tratamientos y garantizar su seguridad y eficacia. Ha emitido nuevas guías para reducir el uso de animales en fase preclínica, y promueven el uso de alternativas como cultivos celulares y modelos computacionales, que no solo representan un paso hacia una ciencia más ética, sino que también ofrecen mayor precisión y aplicabilidad.

Sin embargo, esta transición requiere no solo inversión tecnológica, sino también un cambio cultural y político que priorice el respeto hacia todas las formas de vida.

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