Un investigador de la Universidad de Alcalá propone un sistema experimental para eliminar el uso de animales con fines científicos

El investigador y profesor de la Universidad de Alcalá (UAH) Fidel Ortega propone un sistema experimental para eliminar la utilización de animales para uso científico que pueden ser sustituidos con microchips en los que se ‘simula’ los efectos de los medicamentos en los órganos humanos.

Fidel Ortega es también académico de la Real Academia Nacional de Farmacia y explica que reducir el número de animales que se utilizan en la investigación científica no es algo nuevo. Sin embargo, a finales del pasado año 2022, el punto de inflexión en esta cuestión llegó con la aprobación en Estados Unidos de la Ley de Modernización de la FDA (la agencia que regula los medicamentos en aquel país) que llevaba vigente desde 1938 y que “obligaba a utilizar animales para comprobar la seguridad de los medicamentos”.

Ahora con la modificación de la norma, se incluye un programa para explorar alternativas que reduzcan las pruebas con animales, implementando los cultivos celulares o los sistemas micro fisiológicos (los órganos replicados en microchips gracias a los llamados organoides). “Ese cambio en la legislación americana me dio idea de proponer alternativas”, explica Ortega.

Según el informe de la Comisión Europea de 2019 se usaron casi 10 millones de animales con fines científicos. Esta cifra se ha visto rebajada en el último informe correspondiente al año 2020, al excluirse al Reino Unido, a algo menos de 8 millones.  Según los datos publicados por el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (MAPA), en el año 2020 hubo en España 761.012 usos de animales. Hay que recordar que en Europa es obligatorio reportar los datos del número de animales utilizados con fines científicos, según recoge  la Directiva europea 2010/63.

“Se establece el principio de reemplazo, reducción y refinamiento, el principio de las ‘tres R’ para reemplazar el uso de animales por otros métodos alternativos”, recuerda el investigador.  Y por otro lado, estipula actuaciones para la mejora de la calidad de vida de los animales, impulsando conceptos como la clasificación de la severidad de los procedimientos, entre otros.

¿Cómo funcionan los microchips?

Los microchips para estos fines se denominan órgano en un chip (OOAC) o sistemas micro fisiológicos (MPS). Son dispositivos microfluídicos miniaturizados que permiten el estudio de determinados fluidos a una escala muy pequeña. Se trata de una tecnología por la que están apostando ya numerosas empresas. “Simulan el comportamiento por ejemplo de un órgano como el hígado en condiciones muy parecidas a cómo funcionaría en el cuerpo humano”.

Fidel Ortega comenta que muchos de estos dispositivos ya han sido validados y “el desarrollo es exponencial debido a la utilización cada vez mayor de las terapias de sustitución de órganos o la ingeniería de tejidos. Su uso con fines analíticos está también en desarrollo”, explica, aunque advierte que su implementación efectiva no se producirá antes de 2045.

Estos dispositivos “se parecen mucho a los que se usan en los ordenadores”: tienen sensores, pero incorporan además una parte biológica. En concreto, células de tejidos humanos y organoides -órganos en miniatura- que pueden reproducir funciones fisiológicas del cuerpo humano. Eso permite usarlos tanto en los ensayos de toxicidad de productos químicos -por ejemplo, los que se utilizan para combatir el cáncer- como en la investigación y desarrollo de nuevos medicamentos. “Posibilitan el cribado previo para después usarlos en humanos”.

Además, puede reproducirse cualquier órgano del cuerpo humano mediante reprogramación de las células humanas para generar un órgano diana, pero “no es fácil”, reconoce. Precisamente en el Departamento de Química Analítica, Química Física e Ingeniería Química, y dentro del área de Química Analítica de la Universidad de Alcalá ya se investiga en este sentido. En concreto, el profesor Alberto Escarpa lidera un proyecto interdisciplinar para el desarrollo de un órgano en un chip que incorpora tejido neuronal e intestinal.

El objetivo es estudiar el eje de interacción intestino-cerebro y cómo podría este verse afectado por cambios en la microbiota intestinal. También se están desarrollando sensores para detectar biomarcadores y monitorizar el estado de los organoides que son sometidos a medicamentos. De momento se encuentra en una fase de investigación muy preliminar.