La experimentación animal ha sido clave a lo largo de la historia para numerosos avances en muchos campos de la ciencia y la medicina. Pero también suscita importantes cuestiones éticas respecto al uso de los animales en beneficio de los humanos.
En las últimas décadas, la controversia en torno a esta práctica ha dado lugar a muchas mejoras en su regulación. Un ejemplo son las 3R, unos principios formulados ya en los años 60 que piden acciones concretas para lograr el Reemplazo, la Reducción y el Refinamiento del uso de los animales en la investigación. También las regulaciones de la Unión Europea son cada vez más estrictas al exigir una reducción gradual del uso de animales de experimentación.
Pero en muchos casos, los animales son todavía esenciales para la investigación, e incluso legalmente requeridos en la evaluación de medicamentos y productos químicos para uso humano.
Grupos control
“Cuando se usan modelos animales en proyectos de investigación básica o en estudios preclínicos que estudian la eficacia y la seguridad de nuevas aproximaciones terapéuticas, hay animales que reciben el principio activo o molécula a estudiar y otros que no. Estos últimos – el grupo control – son esenciales para obtener resultados que, al ser comparados con los observados en los animales tratados, permitirán discernir los efectos asociados al propio tratamiento de aquellos debidos a factores inherentes de los propios animales o a factores ambientales”, explica Joan Antoni Fernández Blanco, director del animalario del PRBB.
Los animales control representan un 25% de los animales utilizados en estudios de seguridad de medicamentos y productos químicos.
Ahora, el proyecto europeo VICTR3 (Virtual Control animals 3R), coordinado desde este septiembre por Ferran Sanz del Departamento de Medicina y Ciencias de la Vida, Universidad Pompeu Fabra (MELIS-UPF), quiere utilizar datos de estudios previos para crear modelos control virtuales que podrían sustituir a los animales control, usados en estudios de evaluación de la seguridad de los fármacos y otras sustancias químicas. Para ello, aplicarán ciencia de datos e inteligencia artificial a la gran cantidad de datos acumulados por la industria farmacéutica a lo largo de los años.
Reutilización, compartición y ciencia de datos
Según Ferran Sanz, catedrático de la UPF y coordinador del proyecto, «la reutilización y la compartición de datos, así como la aplicación de las nuevas técnicas de ciencia de datos, generan grandes oportunidades para implementar los principios 3R en la utilización de animales en experimentación preclínica».
Esto es precisamente lo que pretende hacer el proyecto VICTR3 para reducir el número de animales utilizados en los estudios de seguridad o toxicidad de fármacos.
«Analizaremos datos históricos de la industria farmacéutica y utilizaremos métodos generativos de inteligencia artificial para recrear animales virtuales que puedan sustituir a los animales de control»
Manuel Pastor, MELIS-UPF
“Analizaremos datos históricos de la industria farmacéutica de evaluaciones preclínicas de fármacos con animales reales. Pero en algunos casos donde no haya suficientes datos, utilizaremos métodos generativos de inteligencia artificial y aprendizaje automático para recrear animales virtuales completamente sintéticos”, explica el profesor de la UPF Manuel Pastor, quien coordinará la aplicación de algoritmos de inteligencia artificial.
Bueno para los animales y para el bolsillo
Según los propios equipos de investigación, estos modelos virtuales aportarán, como resultado de la disminución del uso de animales, tanto valor ético como beneficios económicos.
Hay que pensar que la investigación con modelos animales es muy costosa. “Para ponerlo en perspectiva, tendría un coste entre 10 y 100 veces superior al de un estudio equivalente in vitro o in silico”, explica el director del animalario del PRBB. Así pues, desde un punto de vista puramente económico, la investigación con animales no sería la primera opción. “Si se lleva a cabo, es después de haber agotado las alternativas más económicas y cuando se considera imprescindible para obtener cierta información crucial que no se puede conseguir mediante otros métodos”, concluye.
“La investigación con modelos animales es muy costosa, entre 10 y 100 veces superior a un estudio equivalente in vitro o in silico. Solo se utiliza si es imprescindible”
Joan Antoni Fernández Blanco, director del animalario del PRBB.
La información generada será accesible no solo para los socios del consorcio, sino también para los organismos reguladores, con el fin de demostrar la validez del concepto de animales de control virtuales.
“Los animales virtuales tienen sentido en estudios llevados a cabo en condiciones muy controladas, como las que se exigen a las empresas químicas o farmacéuticas para obtener autorizaciones de comercialización. La aplicación de estas técnicas en otros ámbitos no es tan sencilla, pero se estudiará para ver si el concepto puede extenderse a otros estudios en entornos académicos”, explica la profesora Olga Valverde de la UPF, quien co-liderará esta parte del proyecto.
Un proyecto con historia en el PRBB
El proyecto celebró su primera reunión el 26 y 27 de septiembre en Barcelona. VICTR3 tiene una duración de tres años y medio, y está enmarcado en la iniciativa europea público-privada Innovative Health Initiative (IHI). Tiene un presupuesto de 28 millones de euros, financiados con fondos públicos y privados aproximadamente al 50%. Participan 33 instituciones, entre ellas 19 empresas farmacéuticas que son referentes en el sector.
Aunque VICTR3 se estrena este septiembre, el concepto de Grupo de Control Virtual (GCV) nació del proyecto eTRANSAFE, también coordinado por Ferran Sanz desde el PRBB. Este proyecto tenía como objetivo mejorar la calidad de las pruebas de toxicidad que se realizan en medicamentos potenciales antes de ser probados en humanos. Utilizando la gran cantidad de datos de experimentación preclínica que empresas farmacéuticas habían acumulado a lo largo de los años, los equipos investigadores de eTRANSAFE se dieron cuenta de que los datos de los grupos control se podían aprovechar para crear grupos control virtuales y demostraron la viabilidad del concepto GCV.
Ahora quieren perfeccionar la metodología para que los controles virtuales se puedan utilizar en la práctica manteniendo los más altos estándares de las prácticas científicas, y así puedan ser utilizados en la evaluación de nuevos medicamentos por parte de las agencias reguladoras.
“Se ha previsto presentar los resultados a varios organismos reguladores e iniciar la discusión para que esta metodología sea aceptada. Estamos convencidos de que la tendrán en consideración”, dice Pastor. Y añade: “Es nuestra responsabilidad generar pruebas convincentes de que su aplicación no compromete la validez científica de los estudios y que estos protegen a la población igual o mejor que los estudios actuales”.
«Lo que queremos es conseguir la aceptación del concepto de grupos control virtuales por parte de las agencias reguladoras»
Ferran Sanz (MELIS-UPF)
El equipo internacional confía en que posee la experiencia y la capacidad para cambiar el paradigma regulador en las pruebas de seguridad preclínicas. “En última instancia, lo que queremos es lograr la aceptación del concepto VGC por parte de las agencias reguladoras”, concluye Sanz.
Si lo logran, será un paso de gigante en la aplicación de las 3R a la experimentación animal y hacia un mayor equilibrio entre un uso ético de los animales en la investigación y el mayor avance científico.
