Karolina Kopańska es una estudiante que está realizando su doctorado en el campo de la toxicología computacional en el Grupo de Farmacoinformática (GRIB/UPF) dirigido por Manuel Pastor. Recientemente asistió a una Escuela de Verano sobre enfoques científicos sin animales; aquí nos comparte sus opiniones tras lo aprendido ahí y por su propia experiencia.
A Karolina le interesan los temas relacionados con la evaluación de riesgos toxicológicos y la toma de decisiones en condiciones de incertidumbre, y espera seguir contribuyendo a reforzar la investigación sin animales en el futuro.
Una época de valores cambiantes
La experimentación animal en toxicología en el siglo XXI: ¿es todavía muy necesaria o más bien obsoleta? Esta pregunta es muy compleja por varias razones. Por un lado, vivimos en una era de cambios rápidos, en la que la tecnología sigue remodelando todos los aspectos de nuestras vidas. El siglo XXI gira en torno a la innovación, la transformación digital y el crecimiento exponencial del conocimiento. Por otro lado, sin embargo, la concienciación sobre la ética y la sostenibilidad ha aumentado drásticamente entre la comunidad científica. En ese sentido, los valores científicos han pasado de la autoprotección (de los humanos) a la necesidad de proteger a los humanos junto con todos los demás seres y el medio ambiente.
Estas, junto con muchas otras razones, han hecho que la comunidad científica se pare a reflexionar sobre las prácticas actuales usadas en toxicología para reevaluar sus ventajas e inconvenientes. Pero, como este tema es muy complejo y mezcla argumentos éticos, políticos y científicos, hay diferentes opiniones sobre cómo se aborda y qué es lo que se percibe como más crítico.
El comienzo de mi viaje
Personalmente, durante los últimos años he encontrado algunas oportunidades que me han permitido sumergirme en este tema desde distintos ángulos. El viaje comenzó ya durante el máster y continuó a lo largo del doctorado, durante el cual he trabajado en dos proyectos a gran escala que implicaban la colaboración de varios socios de la industria, el mundo académico y el sector regulador.
El proyecto eTRANSAFE tenía como objetivo mejorar las evaluaciones traslacionales de la seguridad de los fármacos mediante una gestión integradora de los datos (era una continuación del proyecto eTOX para crear una base de datos toxicológicos en el que nuestro grupo ya había participado). Tuve la suerte de colaborar en una tarea centrada en el desarrollo de métodos computacionales para mejorar la fiabilidad de la traslación de los datos de seguridad de la fase preclínica a la clínica. Durante esta tarea, también descubrimos los principales obstáculos asociados a los análisis traslacionales, lo que me hizo darme cuenta de lo compleja que es en realidad la ciencia traslacional.
Desde el año pasado trabajo en el proyecto RISK-HUNT3R, cuyo objetivo es cambiar el paradigma actual de la evaluación del riesgo químico. En términos generales, una evaluación del riesgo químico es un proceso en varias etapas centrado en la evaluación de la seguridad de las sustancias (por ejemplo, químicos industriales, ingredientes cosméticos, pesticidas), teniendo en cuenta sus propiedades químicas, los escenarios de exposición y los peligros asociados. Durante décadas, estas evaluaciones se basaban en estudios con animales, a partir de los cuales se estimaba y gestionaba el riesgo. El objetivo del consorcio RISK-HUNT3R es alejarse de estas prácticas estándar in vivo y desarrollar nuevos marcos, basados en la integración de metodologías de nuevo enfoque (NAM), que apoyen esta evaluación de riesgos de nueva generación.
El término «NAM» engloba una variedad de sistemas de ensayo in vitro o in chemico, herramientas de modelización in silico, bases de conocimiento y otros métodos innovadores. Buenos ejemplos son las tecnologías organ-on-a-chip o los sistemas de mapeo in silico del transcriptoma. Las NAM se consideran métodos de origen ético que arrojan datos mecanísticos de relevancia humana directa, promoviendo así las 3R (reemplazar, reducir, refinar) de la experimentación animal. Por ello, su aplicación para probar hipótesis específicas de evaluación de riesgos es cada vez más deseada por los toxicólogos y el público general.
He participado en dos proyectos a gran escala para mejorar la evaluación de la seguridad de los medicamentos.
Mis tareas en este proyecto se centran en la integración de datos y la evaluación de la incertidumbre, dos aspectos que plantean un reto importante tanto para científicos como para reguladores. En cuanto a la evaluación de la incertidumbre, se trata de analizar el impacto de los factores epistémicos (desconocimiento de alguna propiedad biológica) y aleatorios (variabilidad natural observada en los sistemas biológicos) en las estimaciones de riesgo. Como profesional incipiente en el campo de la toxicología, tengo la enorme suerte de participar en colaboraciones tan enriquecedoras, aprender de las personas expertas y ver cómo aportan constantemente nuevas ideas. Estas interacciones también me han ayudado a reforzar mis conocimientos y mi opinión científica sobre varios temas relacionados que estoy reutilizando para relacionar la toxicología, las evaluaciones de seguridad y la incertidumbre dentro de mi tesis doctoral.
Escuela de verano: una oportunidad y una revelación
En mayo de 2023, pude participar en la «Escuela de Verano del JRC sobre enfoques sin animales en la ciencia: hacia una innovación sostenible«. Además de esta fantástica oportunidad, tuve el privilegio de que el PETA Science Consortium International, una organización sin ánimo de lucro que promueve métodos sólidos de experimentación sin animales que protejan la salud humana y el medio ambiente, me concediera una beca de viaje.
El JRC (Joint Research Centre, o Centro Común de Investigación de la Comisión Europea) está situado en Ispra, Italia, rodeado de hermosos lagos y montañas. El orden del día de la reunión giró en torno a distintos aspectos de los métodos sin animales, conectando la ética con los últimos avances tecnológicos. En muchas sesiones se abordó el aspecto normativo del uso de métodos sin animales. A continuación hubo pausas tipo «world café«, durante las cuales se creó un espacio seguro para que los participantes entablaran conversaciones más detalladas con los ponentes. La reunión concluyó con una visita a las impresionantes instalaciones del Laboratorio de Referencia de la UE para alternativas a los ensayos con animales (EURL ECVAM).
La seguridad siempre es lo primero
La primera lección más importante que he aprendido durante el tiempo que he trabajado en toxicología es que la seguridad siempre es lo primero. Esto significa que siempre se debe seleccionar el método más apropiado para producir resultados relevantes para el ser humano y tomar las medidas de seguridad adecuadas. A veces, esto puede ser una combinación de métodos in vitro e in silico fusionados con los datos ya existentes sobre el criterio de valoración de interés (el criterio de valoración es el efecto toxicológico medible tras la exposición a una sustancia química). Un buen ejemplo de estos criterios de valoración evaluados exclusivamente con métodos alternativos a los ensayos con animales son la sensibilización cutánea y la irritación ocular.
Siempre debe seleccionarse el método más apropiado para producir resultados relevantes para el ser humano, a fin de adoptar las medidas de seguridad adecuadas.
Sin embargo, en el caso de criterios de valoración más complejos que implican toxicidad sistémica, aún no es posible sustituir totalmente los experimentos con animales, principalmente porque las MNA actualmente disponibles no cubren todo el espacio biológico de dicho criterio de valoración.
En la actualidad se está trabajando mucho para desarrollar tales métodos con el fin de cumplir las 3R en la mayor medida posible. En ese sentido, la experimentación animal sigue siendo necesaria, aunque con la posibilidad de ser sustituida parcial o incluso totalmente en el futuro.
Ética en los ensayos toxicológicos
La segunda lección importante fue la interpretación de «ética» en el contexto de los ensayos toxicológicos. Aunque la suposición intuitiva es que la ética significa la retirada del sufrimiento animal, no es necesariamente la única interpretación. En la otra cara de la moneda, la ética también significa aplicar los métodos que mejor representen la biología humana. Esta perspectiva ética implica aceptar el hecho de que, aunque los sistemas animales han demostrado ser muy eficaces para proteger la seguridad humana, no siempre representan a la perfección todos los detalles de la biología humana. Hay muchas razones que explican esta representación incompleta, entre ellas la conocida variabilidad entre especies, pero también las limitaciones para analizar los mecanismos subyacentes de la toxicidad cuando se utilizan sujetos animales o las diferencias en el diseño de los estudios en animales y humanos.
Además, los estudios con animales consumen muchos recursos y tiempo, por lo que pueden retrasar la aprobación o el registro de medicamentos o sustancias químicas importantes.
Combinando estos dos puntos de vista, la experimentación con animales debe refinarse, reducirse o sustituirse, siempre que sea posible, para proteger a los animales del sufrimiento y generar los resultados más relevantes para una gestión del riesgo centrada en el ser humano – recordando, eso sí, que en algunos casos (todavía) no es posible sustituir a los animales de forma segura.
En resumen, tanto la ética como la sostenibilidad son valores clave que deben estar presentes en cada análisis científico. Estoy muy agradecida de formar parte de la comunidad toxicológica y estoy impaciente por afrontar los retos futuros como científica en el campo de las alternativas a los ensayos con animales.
