La Karolina Kopańska està realitzant el seu doctorat en el camp de la toxicologia computacional al Grup de Farmacoinformàtica (GRIB/UPF) dirigit per Manuel Pastor. Recentment va assistir a una Escola d’Estiu sobre enfocaments científics sense animals, i aquí comparteix les seves opinions després del que va aprendre i el que li ha ensenyat la seva experiència.
Li interessen els temes relacionats amb l‘avaluació de riscos toxicològics i la presa de decisions en condicions d’incertesa, i espera continuar contribuint a reforçar la recerca sense animals en el futur.
Una època de valors canviants
L‘experimentació animal en toxicologia al segle XXI: és encara molt necessària o més aviat obsoleta? Aquesta pregunta és molt complexa per diverses raons. D’una banda, vivim en una era de canvis ràpids, en la qual la tecnologia continua remodelant tots els aspectes de les nostres vides. El segle XXI gira al voltant de la innovació, la transformació digital i el creixement exponencial del coneixement. D’altra banda, però, la conscienciació sobre l’ètica i la sostenibilitat ha augmentat dràsticament entre la comunitat científica. En aquest sentit, els valors científics han passat de l’autoprotecció (dels humans) a la necessitat de protegir els humans juntament amb tots els altres éssers i el medi ambient.
Aquestes, juntament amb moltes altres raons, han fet que la comunitat científica es pari a prendre una instantània de les pràctiques actuals aplicades en toxicologia per reavaluar els seus avantatges i inconvenients. Però, com que aquest tema és molt complex i barreja arguments ètics, polítics i científics, hi ha diferències entre com diferents persones aborden el tema i què és el que percep com a més crític.
El començament del meu viatge
Personalment, durant els últims anys he trobat algunes oportunitats que m’han permès submergir-me en aquest tema des de diferents angles. El viatge va començar ja durant el màster i ha continuat al llarg del doctorat, durant el qual he treballat en dos projectes a gran escala que implicaven la col·laboració de diversos socis de la indústria, el món acadèmic i el sector regulador.
El projecte eTRANSAFE tenia com a objectiu millorar les avaluacions translacionals de la seguretat dels fàrmacs mitjançant una gestió integradora de les dades (era una continuació del projecte eTOX per crear una base de dades toxicològiques en què el nostre grup ja havia participat). Vaig tenir la sort de col·laborar en una tasca centrada en el desenvolupament de mètodes computacionals per millorar la fiabilitat de la translació de les dades de seguretat de la fase preclínica a la clínica. Durant aquesta tasca, també vam descobrir els principals obstacles associats a les anàlisis translacionals, cosa que em va fer adonar-me de co de complicada és en realitat la ciència translacional.
Des de l’any passat treballo en el projecte RISK-HUNT3R, l’objectiu del qual és canviar el paradigma actual de l’avaluació del risc químic. En termes generals, una avaluació del risc químic és un procés en diverses etapes centrat en l’avaluació de la seguretat de les substàncies (per exemple, químics industrials, ingredients cosmètics, pesticides), tenint en compte les seves propietats químiques, els escenaris d’exposició i els perills associats. Durant dècades, aquestes avaluacions es basaven en estudis amb animals, a partir dels quals s’estimava i gestionava el risc. L‘objectiu del consorci RISK-HUNT3R és allunyar-se d’aquestes pràctiques estàndard in vivo i desenvolupar nous marcs, basats en la integració de metodologies de nou enfocament (NAM), que donin suport a aquesta avaluació de riscos de nova generació.
El terme “NAM” engloba una varietat de sistemes d’assaig in vitro o in chemico, eines de modelització in silico, basades en coneixement i altres mètodes innovadors. Bons exemples en són les tecnologies organ-on-a-chip o els sistemes de mapatge in silico del transcriptoma. Les NAM es consideren mètodes d’origen ètic que agafen dades mecanístiques de rellevància humana directa, promovent així les 3R (reemplaçar, reduir, refinar) de l’experimentació animal. Per això la seva aplicació per provar hipòtesis específiques d’avaluació de riscos és cada vegada més desitjada pels toxicòlegs i el públic.
He participat en dos projectes a gran escala per millorar les pràctiques de valoració de la seguretat dels productes químics.
Les meves tasques en aquest projecte se centren en la integració de dades i l‘avaluació de la incertesa, dos aspectes que plantegen un repte important tant al personal científic com al regulador. Quant a l’avaluació de la incertesa, es tracta d’analitzar l’impacte dels factors epistèmics (desconeixement d’alguna propietat biològica) i aleatoris (variabilitat natural observada en els sistemes biològics) en les estimacions de risc. Com a professional incipient en el camp de la toxicologia, he tingut l’enorme sort de participar en col·laboracions tan enriquidores, aprendre dels experts i expertes i veure com aporten constantment noves idees. Aquestes interaccions també m’han ajudat a reforçar els meus coneixements i la meva opinió científica sobre diversos temes relacionats, que estic reutilitzant per relacionar la toxicologia, les avaluacions de seguretat i la incertesa dins de la meva tesi doctoral.
Escola d’estiu: una oportunitat i una revelació
El maig de 2023, vaig participar a “l’Escola d’Estiu del JRC sobre enfocaments sense animals en la ciència: cap a una innovació sostenible”. A més d’aquesta fantàstica oportunitat, vaig tenir el privilegi que el PETA Science Consortium International, una organització sense ànim de lucre que promou mètodes sòlids d’experimentació sense animals que protegeixen la salut humana i el medi ambient, em concedís una beca pel viatge.
El JRC (Joint Research Centre, o Centre Comú de Recerca de la Comissió Europea) està situat a Ispra, Itàlia, envoltat de preciosos llacs i muntanyes. La trobada va girar al voltant de diferents aspectes dels mètodes sense animals, connectant l’ètica amb els últims avenços tecnològics. En moltes sessions es va abordar l’aspecte normatiu de l’ús de mètodes sense animals. A continuació hi va haver pauses tipus “world cafè”, durant les quals es va crear un espai segur perquè els i les participants entaulèssim converses més detallades amb els i les ponents. La reunió va concloure amb una visita a les impressionants instal·lacions del Laboratori de Referència de la UE per a les alternatives als assajos amb animals (EURL ECVAM).
La seguretat sempre és el primer
La primera lliçó important que he après durant el temps que he treballat en toxicologia és que la seguretat sempre és el primer. Això significa que sempre s’ha de seleccionar el mètode més apropiat per produir resultats rellevants per a l’ésser humà i prendre les mesures de seguretat adequades. De vegades, això pot ser una combinació de mètodes in vitro i in silico fusionats amb les dades ja existents sobre el criteri de valoració d’interès (el criteri de valoració és l’efecte toxicològic mesurable després de l’exposició a una substància química). Un bon exemple d’aquests criteris de valoració avaluats exclusivament amb mètodes alternatius als assaigs amb animals són la sensibilització cutània i la irritació ocular.
Sempre s’ha de seleccionar el mètode més apropiat per produir resultats rellevants per a l’ésser humà, a fi d’adoptar les mesures de seguretat adequades.
Tanmateix, en el cas de criteris de valoració més complexos que impliquen toxicitat sistèmica, encara no és possible substituir totalment els experiments amb animals, principalment perquè les MNA actualment disponibles no cobreixen tot l’espai biològic d’aquest criteri de valoració.
En l’actualitat s’està treballant molt per desenvolupar aquests mètodes per tal de complir les 3R en la major mesura possible. En aquest sentit, l’experimentació animal continua sent necessària, tot i que amb la possibilitat de ser substituïda parcialment o fins i tot totalment en el futur.
Ètica en els assaigs toxicològics
La segona lliçó important va ser la interpretació d’“ètica” en el context dels assajos toxicològics. Tot i que la suposició intuïtiva és que l’ètica significa la retirada del patiment animal, no és necessàriament l’única interpretació. A l’altra cara de la moneda, l’ètica també significa aplicar els mètodes que millor representin la biologia humana. Aquesta perspectiva ètica implica acceptar el fet que, tot i que els sistemes animals han demostrat ser molt eficaços per protegir la seguretat humana, no sempre representen a la perfecció tots els detalls de la biologia humana. Hi ha moltes raons que expliquen aquesta representació incompleta, entre elles la coneguda variabilitat entre espècies, però també les limitacions per analitzar els mecanismes subjacents de la toxicitat quan s’utilitzen animals o les diferències en el disseny dels estudis en animals i humans.
A més, els estudis amb animals consumeixen molts recursos i temps, per la qual cosa poden retardar l’aprovació o el registre de medicaments o substàncies químiques importants.
Combinant aquests dos punts de vista, l’experimentació amb animals s’ha de refinar, reduir o substituir, sempre que sigui possible, per protegir els animals del patiment i generar els resultats més rellevants per a una gestió del risc centrada en l’ésser humà – entenent que, en certs casos, la substitució dels animals no és (encara) possible.
En resum, tant l‘ètica com la sostenibilitat són valors clau que han de ser presents en cada anàlisi científica. Estic molt agraïda de formar part de la comunitat toxicològica i estic impacient per afrontar els reptes futurs com a científica en el camp de les alternatives als assajos amb animals.
