El 24 de abril se conmemora el Día del Animal del Laboratorio, por lo que en esta entrada aprovecho para contarles un poco sobre la historia de la experimentación animal y sobre los tipos de animales que se utilizan en ella y por qué.

El uso de animales para experimentación ha sido un recurso ampliamente utilizado desde hace siglos, se tienen registros desde la época de los griegos con Aristóteles e Hipócrates, quienes realizaban disecciones de animales, pues en esa época estaba prohibido hacer necropsias en humanos. Galeno, servidor del emperador Marco Aurelio, realizó experimentos de fisiología en cerdos, monos y perros. Actualmente, los animales aún se siguen utilizando ampliamente para diversos tipos de investigación. Se estima que anualmente se utilizan alrededor de 75 a 100 millones de vertebrados para experimentos (Baumans, 2005).

Antes de continuar vamos a definir a qué se le llama un animal de laboratorio: “Un animal de laboratorio es un reactivo biológico que, al igual que un reactivo químico, debe fabricarse/criarse/almacenarse/mantenerse y usarse en condiciones estandarizadas para asegurar la estabilidad de la respuesta” (Foster, 1983), y puede ser todo aquel ser vivo no humano, vertebrado o invertebrado, usado para la experimentación y otros fines científicos. Su uso se basa, fundamentalmente, en el parecido fisiológico con los humanos (Romero-Fernández et al., 2016).

El objetivo de utilizar animales de laboratorio es aumentar la cantidad de conocimiento que se tiene sobre la anatomía, fisiología, genética y mecanismos patológicos para así poder ser extrapolados al organismo humano (Lindsjö, et al., 2016). Sin embargo, las preguntas por responder en el ámbito científico son tan variadas que no se usa un solo modelo animal para todas ellas. En ocasiones, incluso ocupan más de un modelo animal de acuerdo con el avance de su investigación, comenzando con modelos animales más pequeños y terminando con primates no humanos (Romero-Fernández et al., 2016).

Además, independientemente del experimento que vaya a realizarse, el investigador debe tomar en cuenta otros criterios  para poder elegir al animal con el que vaya a trabajar, entre ellos están el tamaño de la muestra estadística, tamaño del animal (a menor tamaño, menor espacio requieren y su manejo puede ser más fácil), sexo del animal (se suelen elegir machos para que la carga hormonal de las hembras no varíe los resultados del experimento), manejo del animal (se prefieren animales dóciles), periodo de vida (un animal con un rápido desarrollo y un ciclo de vida de un par de años es preferible a uno que tarda decenas en desarrollarse, pues puede acortar el tiempo del estudio), ausencia de enfermedades, características fisiológicas, susceptibilidad a fármacos (no todos los animales responden a los mismos fármacos), y por supuesto la fidelidad de la respuesta (entre más parecida a la del humano, mejor) (Institute of Medicine and National Research Council, 1988).

Los animales más comúnmente utilizados en investigación son los ratones, ratas y conejos; pero no son los únicos. A continuación, les dejo una lista de los organismos mayormente utilizados y en qué condiciones se eligen.

-MONO: el animal más parecido a nosotros evolutivamente, por lo que sus características anatómicas, fisiológicas y psicológicas lo hacen un modelo de estudio lo más cercano posible al humano. En ellos se han hecho investigaciones como las del virus de la polio, el factor Rh en sangre, y se siguen utilizando actualmente sobre todo en proyectos de enfermedades cardiovasculares como la hipertensión; en enfermedades neurodegenerativas como Parkinson, Alzheimer, esclerosis múltiple; en SIDA; diabetes; endometriosis y biología reproductiva.  A pesar de que podría parecer el animal que más se usaría para cualquier investigación que desee trasladarse a humanos, la razón por la que no se utilizan tanto como otros animales es su practicidad, ya que mantenerlos en cautiverio es difícil pues requieren más espacio, más alimento y su costo unitario es mayor que el de otras especies. Además, al tener un mayor tamaño, los animales son difíciles de manejar. Su ciclo de vida también influye pues es más largo.  

-VACA, OVEJA Y CABRA: además de su uso en investigaciones veterinarias propias para su especie, estos animales han sido estudiados como modelos de embriología y metabolismo óseo, circulación sanguínea fetal, técnicas quirúrgicas y trasplantes, encefalopatía espongiforme, enfermedad autoinmune renal, fisiología de la lactancia y el desarrollo del corazón artificial. Nuevamente, son poco utilizados debido a su costo y su poca practicidad en el manejo y mantenimiento.

-CERDO: seguramente han escuchado que son muy parecidos a nosotros en ciertos aparatos, como el gastrointestinal. Es omnívoro, y su dieta es similar a la de muchos seres humanos, incluso masticamos de la misma manera, por lo que ha sido utilizado en estudios de odontología, metabolismo, radiaciones cutáneas, deficiencia de vitaminas, toxicología, gastroenterología, trasplantes y técnicas quirúrgicas, nefrología y enfermedades cardiovasculares. Su manejo puede ser difícil por su tamaño y peso adulto, en consecuencia, en algunos países desarrollaron el mini pig y micropig, que disminuye estas desventajas.

-PERRO: representa el 1% de los animales utilizados en experimentos. Comparte con nosotros muchas patologías congénitas por lo que es considerado como un buen modelo de estudio en alrededor del 20% de las enfermedades humanas. Ha sido utilizado en gastroenterología, en cirugía cardiovascular y diabetes tipo 1, toxicología y carcinogénesis. Adicionalmente, al ser dócil es fácil trabajar con él. 

-GATO: han sido poco utilizados, pero se resalta su uso para investigación en sistema nervioso central, en estudios de dolor crónico y desarrollo de analgésicos y anestésicos, en toxicología, en visión y oído, comportamiento y aprendizaje, oncología, diabetes tipo 2. Su manejo puede ser un poco difícil.

-CUYO:  Ha sido utilizado por ser un animal dócil y tranquilo. Su uso es amplio en el área de inmunología, alergias, en oído, durante algún tiempo incluso fue el modelo de detección y aislamiento de Mycobacterium tuberculosis en sus variedades hominis y bovis.

-HAMSTER: han sido estudiados por sus “bolsitas” o abazones que tienen en los cachetes, esos en donde se meten gran cantidad de comida y todo parece caberles. Al ser una zona de alta vascularización ha servido para estudios de microcirculación e implante de tejidos cancerosos, pueden desarrollar caries por lo que son modelo en odontología, también se le ha sacado provecho a su capacidad de hibernación para hacer estudios sobre hipotermia. 

-CONEJO: al ser un animal dócil, de bajo costo, con un tamaño relativamente pequeño, una rápida madurez sexual, gestación corta y camadas grandes ha sido un modelo de estudio ampliamente utilizado. El tamaño de su ojo facilita su uso en cirugía experimental y otras ramas de la oftalmología, también se utiliza en estudios de hipertensión, producción de anticuerpos, toxicología, vías respiratorias, osteopatologías, tumores renales, desarrollo de anticonceptivos orales. Es ampliamente utilizado como modelo en irritación dérmica y ocular para cosméticos.

-RATA: representan un 22% de los animales utilizados en ciencia. Son organismos de bajo costo, bajo mantenimiento, tamaño pequeño, fáciles de manipular. Se han desarrollado múltiples variedades y cepas (animales con cierta diferencia genética); la variedad más utilizada es la WISTAR y de ella derivan muchas cepas como la GH, con hipertensión genética, BUF, con gran mortalidad prenatal, CAP con mucha resistencia a caries o CAS con gran incidencia de caries. 

-RATÓN: representan un 70% de los animales que se usan en experimentación. Es el animal del que tenemos mayor conocimiento genéticamente hablando. Tienen muchas ventajas como su tamaño pequeño, fácil manejo, rápida reproducción, corto periodo de vida, bajo costo, mantenimiento sencillo e instalaciones pequeñas. Se han utilizado en un sinfín de experimentos de diferentes tipos como arterioesclerosis, cálculos urinarios, glomeruloesclerosis, nefritis, diabetes insípida, cáncer. Las mutantes más utilizadas son las de OBESOS, ENANO, DISTROFIA MUSCULAR, HIDROCEFALICO, LUXOID, ACONDROPLASICOS (Benavides, 2003).

Los animales, como modelo de experimentación, tienen ciertas desventajas, como  la carencia de consistencia entre estudios ya que los animales pueden estar siendo manipulados y mantenidos de forma diferente entre cada lugar de investigación y esto pueda repercutir en los resultados, la otra desventaja es que los animales no siempre representan de manera fiel el comportamiento patológico de un humano, por lo que los resultados de estas investigaciones pueden llegar a ser poco trasladables a nosotros (Perel, et al. 2006). Como ejemplo, cuántas veces hemos leído reportajes en los que se menciona que cierto tipo de tumores disminuyeron de manera increíble en ratones; sin embargo, al ser trasladados a estudios en humanos el efecto no es el mismo y seguimos esperando que esos resultados tan alentadores en animales den los mismos resultados en nosotros los humanos. 

Si llegaron hasta aquí, probablemente tengan sentimientos de frustración, enojo y tristeza respecto al uso de animales en investigación; sin embargo, quiero mencionar que el uso de animales en experimentación científica no es tomado tan a la ligera, ya que detrás de cada proyecto que planee usarlos está un comité de bioética que debe considerar si es o no necesaria la utilización de modelos animales de acuerdo con la repercusión del estudio. 

Para concluir, les dejo un dato curioso: en el Instituto de Citología y Genética de Novosibirsk, Rusia, se encuentra la escultura de un ratón tejiendo una cadena de ADN, éste representa y honra a todos los ratones que han sido sacrificados en nombre de la ciencia.

Muchas gracias por leer mi post, no olvides firmar por la campaña para prohibir estas prácticas en cosmética en México en selibredecrueldad.org 

REFERENCIAS

Baumans V. (2005). Science-based assessment of animal welfare: laboratory animals. Rev Sci Tech.  Aug;24(2):503-13.

Benavides F. J.; J.L. Guénet. (2003). Manual de genética de roedores de laboratorio. Universidad de Alcalá, SECAL, Laboratory Animals Ltd. 

Foster, H et al. (1983). The mouse in biomedical research. Academic press. 

Institute of Medicine and National Research Council (1988). Use of Laboratory Animals in Biomedical and Behavioral Research. Washington, DC: The National Academies Press.

Lindsjö J, Fahlman Å, Törnqvist E. (2016). Animal welfare from mouse to moose--implementing the principles of the 3rs in wildlife research. J Wildl Dis. Apr;52(2 Suppl):S65-77.

Perel P, Roberts I, Sena E, Wheble P, Briscoe C, Sandercock P, Macleod M, Mignini LE, Jayaram P, Khan KS. (2006). Comparison of treatment effects between animal experiments and clinical trials: systematic review. BMJ. Jan 27;334(7586)

Robinson NB, Krieger K, Khan FM, Huffman W, Chang M, Naik A, Yongle R, Hameed I, Krieger K, Girardi LN, Gaudino M. (2019). The current state of animal models in research: A review. Int J Surg.  Dec;72:9-13

Romero-Fernandez, Wilber et al. (2016). El 1, 2, 3 de la experimentación con animales de laboratorio. Rev. perú. med. exp. salud publica,  Lima,  v. 33, n. 2, p. 288-299.