stringtranslate.com

Organismo modelo

Escherichia coli es unorganismo modelo procariota gramnegativo .
Drosophila melanogaster , uno de los sujetos más famosos paraexperimentos genéticos
Saccharomyces cerevisiae , uno de los organismos modelo eucariotas más estudiadosen biología molecular y celular.

Un organismo modelo es una especie no humana que se estudia ampliamente para comprender fenómenos biológicos particulares , con la expectativa de que los descubrimientos realizados en el organismo modelo proporcionarán información sobre el funcionamiento de otros organismos. [1] [2] Los organismos modelo se utilizan ampliamente para investigar enfermedades humanas cuando la experimentación humana sería inviable o poco ética . [3] Esta estrategia es posible gracias a la descendencia común de todos los organismos vivos y la conservación de las vías metabólicas y de desarrollo y el material genético a lo largo de la evolución . [4]

La investigación con modelos animales ha sido fundamental para la mayoría de los logros de la medicina moderna. [5] [6] [7] Ha aportado la mayor parte del conocimiento básico en campos como la fisiología humana y la bioquímica , y ha desempeñado papeles importantes en campos como la neurociencia y las enfermedades infecciosas . [8] [9] Los resultados han incluido la casi erradicación de la polio y el desarrollo del trasplante de órganos , y han beneficiado tanto a humanos como a animales. [5] [10] De 1910 a 1927, el trabajo de Thomas Hunt Morgan con la mosca de la fruta Drosophila melanogaster identificó los cromosomas como el vector de herencia de los genes, [11] [12] y Eric Kandel escribió que los descubrimientos de Morgan "ayudaron a transformar la biología en una ciencia experimental". [13] La investigación en organismos modelo condujo a nuevos avances médicos, como la producción de la antitoxina diftérica [14] [15] y el descubrimiento de la insulina en 1922 [16] y su uso en el tratamiento de la diabetes, que anteriormente significaba la muerte. [17] Los anestésicos generales modernos como el halotano también se desarrollaron a través de estudios en organismos modelo y son necesarios para las operaciones quirúrgicas modernas y complejas. [18] Otros avances y tratamientos médicos del siglo XX que se basaron en investigaciones realizadas en animales incluyen técnicas de trasplante de órganos , [19] [20] [21] [22] la máquina corazón-pulmón, [23] antibióticos , [24] [25] [26] y la vacuna contra la tos ferina . [27]

En la investigación de enfermedades humanas , los organismos modelo permiten una mejor comprensión del proceso de la enfermedad sin el riesgo añadido de dañar a un ser humano real. La especie del organismo modelo suele elegirse de forma que reaccione a la enfermedad o a su tratamiento de una forma que se asemeje a la fisiología humana , aunque se debe tener cuidado al generalizar de un organismo a otro. [28] Sin embargo, muchos fármacos, tratamientos y curas para enfermedades humanas se desarrollan en parte con la guía de modelos animales. [29] [30] También se han desarrollado tratamientos para enfermedades animales, entre ellas la rabia , [31] el ántrax , [31] el muermo , [31] el virus de la inmunodeficiencia felina (VIF), [32] la tuberculosis , [31] la fiebre del ganado de Texas, [31] la peste porcina clásica (cólera porcino), [31] el gusano del corazón y otras infecciones parasitarias . [33] La experimentación con animales sigue siendo necesaria para la investigación biomédica, [34] y se utiliza con el objetivo de resolver problemas médicos como la enfermedad de Alzheimer, [35] el SIDA, [36] la esclerosis múltiple, [37] las lesiones de la médula espinal, muchos dolores de cabeza, [38] y otras afecciones en las que no hay disponible un sistema modelo in vitro útil .

Los organismos modelo se extraen de los tres dominios de la vida, así como de los virus . Uno de los primeros sistemas modelo para la biología molecular fue la bacteria Escherichia coli ( E. coli ), un constituyente común del sistema digestivo humano. El ratón ( Mus musculus ) se ha utilizado ampliamente como organismo modelo y está asociado con muchos descubrimientos biológicos importantes de los siglos XX y XXI. [39] Otros ejemplos incluyen la levadura de panadería ( Saccharomyces cerevisiae ), el virus del fago T4 , la mosca de la fruta Drosophila melanogaster , la planta con flores Arabidopsis thaliana y los conejillos de indias ( Cavia porcellus ). Varios de los virus bacterianos ( bacteriófagos ) que infectan a E. coli también han sido muy útiles para el estudio de la estructura y la regulación genética (por ejemplo, los fagos Lambda y T4 ). [40] Los modelos de enfermedades se dividen en tres categorías: los animales homólogos tienen las mismas causas, síntomas y opciones de tratamiento que los humanos que tienen la misma enfermedad, los animales isomorfos comparten los mismos síntomas y tratamientos, y los modelos predictivos son similares a una enfermedad humana particular en solo un par de aspectos, pero son útiles para aislar y hacer predicciones sobre los mecanismos de un conjunto de características de la enfermedad. [41]

Historia

El uso de animales en la investigación se remonta a la antigua Grecia , con Aristóteles (384-322 a. C.) y Erasístrato (304-258 a. C.) entre los primeros en realizar experimentos con animales vivos. [42] Los descubrimientos de los siglos XVIII y XIX incluyeron el uso de un conejillo de indias en un calorímetro por parte de Antoine Lavoisier para demostrar que la respiración era una forma de combustión, y la demostración de Louis Pasteur de la teoría de los gérmenes de la enfermedad en la década de 1880 utilizando ántrax en ovejas. [43]

La investigación con modelos animales ha sido fundamental para la mayoría de los logros de la medicina moderna. [5] [6] [7] Ha aportado la mayor parte del conocimiento básico en campos como la fisiología humana y la bioquímica , y ha desempeñado papeles importantes en campos como la neurociencia y las enfermedades infecciosas . [8] [9] Por ejemplo, los resultados han incluido la casi erradicación de la polio y el desarrollo del trasplante de órganos , y han beneficiado tanto a humanos como a animales. [5] [10] De 1910 a 1927, el trabajo de Thomas Hunt Morgan con la mosca de la fruta Drosophila melanogaster identificó los cromosomas como el vector de herencia de los genes. [11] [12] Drosophila se convirtió en uno de los primeros organismos modelo, y durante algún tiempo el más utilizado, [44] y Eric Kandel escribió que los descubrimientos de Morgan "ayudaron a transformar la biología en una ciencia experimental". [13] D. melanogaster sigue siendo uno de los organismos modelo eucariotas más utilizados. Durante el mismo período de tiempo, los estudios sobre la genética del ratón en el laboratorio de William Ernest Castle en colaboración con Abbie Lathrop condujeron a la generación de la cepa endogámica del ratón DBA ("diluido, marrón y no agutí") y a la generación sistemática de otras cepas endogámicas. [45] [46] Desde entonces, el ratón se ha utilizado ampliamente como organismo modelo y está asociado con muchos descubrimientos biológicos importantes de los siglos XX y XXI. [39]

A finales del siglo XIX, Emil von Behring aisló la toxina de la difteria y demostró sus efectos en cobayas. Luego desarrolló una antitoxina contra la difteria en animales y luego en humanos, lo que dio lugar a los métodos modernos de inmunización y terminó en gran medida con la difteria como enfermedad amenazante. [14] La antitoxina de la difteria se conmemora célebremente en la carrera Iditarod, que se basa en la entrega de antitoxina en la carrera de suero de 1925 a Nome . El éxito de los estudios con animales en la producción de la antitoxina de la difteria también se ha atribuido como una causa del declive de la oposición a la investigación con animales a principios del siglo XX en los Estados Unidos. [15]

Investigaciones posteriores en organismos modelo condujeron a avances médicos adicionales, como la investigación de Frederick Banting en perros, que determinó que los aislados de la secreción pancreática podían usarse para tratar perros con diabetes . Esto condujo al descubrimiento de la insulina en 1922 (con John Macleod ) [16] y su uso en el tratamiento de la diabetes, que anteriormente había significado la muerte. [17] La ​​investigación de John Cade en cobayas descubrió las propiedades anticonvulsivas de las sales de litio, [47] que revolucionaron el tratamiento del trastorno bipolar , reemplazando los tratamientos anteriores de lobotomía o terapia electroconvulsiva. Los anestésicos generales modernos, como el halotano y compuestos relacionados, también se desarrollaron a través de estudios en organismos modelo, y son necesarios para las operaciones quirúrgicas modernas y complejas. [18] [48]

En la década de 1940, Jonas Salk utilizó estudios con monos rhesus para aislar las formas más virulentas del virus de la polio , [49] lo que condujo a su creación de una vacuna contra la polio . La vacuna, que se puso a disposición del público en 1955, redujo la incidencia de la polio 15 veces en los Estados Unidos durante los siguientes cinco años. [50] Albert Sabin mejoró la vacuna al pasar el virus de la polio a través de huéspedes animales, incluidos los monos; la vacuna Sabin se produjo para el consumo masivo en 1963, y prácticamente había erradicado la polio en los Estados Unidos en 1965. [51] Se ha estimado que el desarrollo y la producción de las vacunas requirieron el uso de 100.000 monos rhesus, con 65 dosis de vacuna producidas a partir de cada mono. Sabin escribió en 1992: "Sin el uso de animales y seres humanos, habría sido imposible adquirir el importante conocimiento necesario para prevenir mucho sufrimiento y muerte prematura no solo entre los humanos, sino también entre los animales". [52]

Otros avances y tratamientos médicos del siglo XX que se basaron en investigaciones realizadas en animales incluyen técnicas de trasplante de órganos , [19] [20] [21] [22] la máquina corazón-pulmón, [23] antibióticos , [24] [25] [26] y la vacuna contra la tos ferina . [27] También se han desarrollado tratamientos para enfermedades animales, incluyendo la rabia , [31] ántrax , [31] muermo , [31] virus de inmunodeficiencia felina (VIF), [32] tuberculosis , [31] fiebre del ganado de Texas, [31] peste porcina clásica (cólera porcino), [31] dirofilariosis y otras infecciones parasitarias . [33] La experimentación con animales sigue siendo necesaria para la investigación biomédica, [34] y se utiliza con el objetivo de resolver problemas médicos como la enfermedad de Alzheimer, [35] el SIDA, [36] [53] [54] la esclerosis múltiple, [37] las lesiones de la médula espinal, muchos dolores de cabeza, [38] y otras afecciones en las que no hay disponible un sistema modelo in vitro útil .

Selección

Los modelos son aquellos organismos con una riqueza de datos biológicos que los hacen atractivos para estudiar como ejemplos para otras especies y/o fenómenos naturales que son más difíciles de estudiar directamente. La investigación continua sobre estos organismos se centra en una amplia variedad de técnicas y objetivos experimentales desde muchos niveles diferentes de la biología, desde la ecología , el comportamiento y la biomecánica , hasta la pequeña escala funcional de tejidos individuales , orgánulos y proteínas . Las investigaciones sobre el ADN de los organismos se clasifican como modelos genéticos (con tiempos de generación cortos, como la mosca de la fruta y el gusano nematodo ), modelos experimentales y modelos de parsimonia genómica , que investigan la posición fundamental en el árbol evolutivo. [55] Históricamente, los organismos modelo incluyen un puñado de especies con amplios datos de investigación genómica, como los organismos modelo del NIH. [56]

A menudo, los organismos modelo se eligen sobre la base de que son susceptibles de manipulación experimental. Esto generalmente incluirá características como un ciclo de vida corto , técnicas de manipulación genética ( cepas endogámicas , líneas de células madre y métodos de transformación ) y requisitos de vida no especializados. A veces, la disposición del genoma facilita la secuenciación del genoma del organismo modelo, por ejemplo, al ser muy compacto o tener una baja proporción de ADN basura (por ejemplo, levadura , arabidopsis o pez globo ). [57]

Cuando los investigadores buscan un organismo para utilizar en sus estudios, buscan varias características, entre ellas el tamaño, el tiempo de generación , la accesibilidad, la manipulación, la genética, la conservación de mecanismos y el beneficio económico potencial. A medida que la biología molecular comparativa se ha vuelto más común, algunos investigadores han buscado organismos modelo de una variedad más amplia de linajes en el árbol de la vida .

Filogenia y parentesco genético

La razón principal para el uso de organismos modelo en la investigación es el principio evolutivo de que todos los organismos comparten cierto grado de parentesco y similitud genética debido a una ascendencia común . El estudio de los parientes taxonómicos humanos, por lo tanto, puede proporcionar una gran cantidad de información sobre los mecanismos y las enfermedades dentro del cuerpo humano que puede ser útil en medicina. [ cita requerida ]

Se han construido varios árboles filogenéticos para vertebrados utilizando proteómica comparativa , genética, genómica, así como el registro geoquímico y fósil. [58] Estas estimaciones nos dicen que los humanos y los chimpancés compartieron por última vez un ancestro común hace unos 6 millones de años (mya). Como nuestros parientes más cercanos, los chimpancés tienen mucho potencial para decirnos sobre los mecanismos de la enfermedad (y qué genes pueden ser responsables de la inteligencia humana). Sin embargo, los chimpancés rara vez se utilizan en la investigación y están protegidos de procedimientos altamente invasivos. Los roedores son los modelos animales más comunes. Los árboles filogenéticos estiman que los humanos y los roedores compartieron por última vez un ancestro común hace unos 80-100mya. [59] [60] A pesar de esta lejana división, los humanos y los roedores tienen muchas más similitudes que diferencias. Esto se debe a la relativa estabilidad de grandes porciones del genoma, lo que hace que el uso de animales vertebrados sea particularmente productivo. [ cita requerida ]

Los datos genómicos se utilizan para hacer comparaciones estrechas entre especies y determinar el parentesco. Los humanos comparten aproximadamente el 99% de su genoma con los chimpancés [61] [62] (98,7% con los bonobos) [63] y más del 90% con el ratón. [60] Con tanta parte del genoma conservado entre especies, es relativamente impresionante que las diferencias entre humanos y ratones puedan explicarse en aproximadamente seis mil genes (de un total de ~30.000). Los científicos han podido aprovechar estas similitudes para generar modelos experimentales y predictivos de enfermedades humanas. [ cita requerida ]

Usar

Existen muchos organismos modelo. Uno de los primeros sistemas modelo para la biología molecular fue la bacteria Escherichia coli , un constituyente común del sistema digestivo humano. Varios de los virus bacterianos ( bacteriófagos ) que infectan a E. coli también han sido muy útiles para el estudio de la estructura y regulación genética (por ejemplo, los fagos Lambda y T4 ). Sin embargo, se debate si los bacteriófagos deben clasificarse como organismos, porque carecen de metabolismo y dependen de funciones de las células huésped para su propagación. [64]

En eucariotas , varias levaduras, particularmente Saccharomyces cerevisiae (levadura "de panadería" o "en ciernes"), han sido ampliamente utilizadas en genética y biología celular , en gran parte porque son rápidas y fáciles de cultivar. El ciclo celular en una levadura simple es muy similar al ciclo celular en humanos y está regulado por proteínas homólogas . La mosca de la fruta Drosophila melanogaster se estudia, nuevamente, porque es fácil de cultivar para un animal, tiene varios rasgos congénitos visibles y tiene un cromosoma politénico (gigante) en sus glándulas salivales que se puede examinar con un microscopio óptico. El gusano redondo Caenorhabditis elegans se estudia porque tiene patrones de desarrollo muy definidos que involucran un número fijo de células, y se puede analizar rápidamente para detectar anomalías. [65]

Modelos de enfermedades

Los modelos animales que se utilizan en la investigación pueden tener una enfermedad o lesión existente, consanguínea o inducida , similar a una afección humana. Estas condiciones de prueba suelen denominarse modelos animales de enfermedad . El uso de modelos animales permite a los investigadores investigar estados patológicos de formas que serían inaccesibles en un paciente humano, realizando procedimientos en el animal no humano que implican un nivel de daño que no se consideraría ético infligir a un ser humano.

Los mejores modelos de enfermedades son similares en etiología (mecanismo de causa) y fenotipo (signos y síntomas) a sus equivalentes humanos. Sin embargo, las enfermedades humanas complejas a menudo se pueden entender mejor en un sistema simplificado en el que se aíslan y examinan partes individuales del proceso patológico. Por ejemplo, los análogos conductuales de la ansiedad o el dolor en animales de laboratorio se pueden utilizar para examinar y probar nuevos medicamentos para el tratamiento de estas afecciones en humanos. Un estudio de 2000 encontró que los modelos animales coincidían (coincidían en verdaderos positivos y falsos negativos) con la toxicidad humana en el 71% de los casos, con un 63% para los no roedores solamente y un 43% para los roedores solamente. [66]

En 1987, Davidson et al. sugirieron que la selección de un modelo animal para investigación se basara en nueve consideraciones, entre ellas:

1) idoneidad como análogo, 2) transferibilidad de la información, 3) uniformidad genética de los organismos, cuando sea aplicable, 4) conocimiento previo de las propiedades biológicas, 5) coste y disponibilidad, 6) generalización de los resultados, 7) facilidad y adaptabilidad a la manipulación experimental, 8) consecuencias ecológicas, y 9) implicaciones éticas. [67]

Los modelos animales pueden clasificarse como homólogos, isomorfos o predictivos. Los modelos animales también pueden clasificarse de forma más amplia en cuatro categorías: 1) experimentales, 2) espontáneos, 3) negativos, 4) huérfanos. [68]

Los modelos experimentales son los más comunes. Se trata de modelos de enfermedades que se asemejan a las enfermedades humanas en cuanto a fenotipo o respuesta al tratamiento, pero que se inducen artificialmente en el laboratorio. Algunos ejemplos son:

Los modelos espontáneos se refieren a enfermedades análogas a las afecciones humanas que se dan de forma natural en el animal estudiado. Estos modelos son poco frecuentes, pero informativos. Los modelos negativos se refieren esencialmente a animales de control, que son útiles para validar un resultado experimental. Los modelos huérfanos se refieren a enfermedades para las que no existe un análogo humano y se dan exclusivamente en la especie estudiada. [68]

El aumento del conocimiento de los genomas de primates no humanos y otros mamíferos genéticamente cercanos a los humanos está permitiendo la producción de tejidos animales, órganos e incluso especies animales genéticamente modificados que expresan enfermedades humanas, proporcionando un modelo más robusto de enfermedades humanas en un modelo animal.

Los modelos animales observados en las ciencias de la psicología y la sociología a menudo se denominan modelos animales de comportamiento . Es difícil construir un modelo animal que reproduzca perfectamente los síntomas de la depresión en los pacientes. La depresión, como otros trastornos mentales , consiste en endofenotipos [83] que pueden reproducirse de forma independiente y evaluarse en animales. Un modelo animal ideal ofrece la oportunidad de comprender los factores moleculares , genéticos y epigenéticos que pueden conducir a la depresión. Al utilizar modelos animales, se pueden examinar las alteraciones moleculares subyacentes y la relación causal entre las alteraciones genéticas o ambientales y la depresión, lo que proporcionaría una mejor comprensión de la patología de la depresión. Además, los modelos animales de depresión son indispensables para identificar nuevas terapias para la depresión. [84] [85]

Organismos modelo importantes

Los organismos modelo proceden de los tres dominios de la vida, así como de los virus . El organismo modelo procariota más estudiado es Escherichia coli ( E. coli ), que ha sido objeto de intensas investigaciones durante más de 60 años. Es una bacteria intestinal gramnegativa común que se puede cultivar de forma sencilla y económica en un entorno de laboratorio. Es el organismo más utilizado en genética molecular y es una especie importante en los campos de la biotecnología y la microbiología , donde ha servido como organismo huésped para la mayoría de los trabajos con ADN recombinante . [86]

Los eucariotas modelo simples incluyen la levadura de panadería ( Saccharomyces cerevisiae ) y la levadura de fisión ( Schizosaccharomyces pombe ), ambas comparten muchos caracteres con células superiores, incluidas las de los humanos. Por ejemplo, se han descubierto en la levadura muchos genes de división celular que son críticos para el desarrollo del cáncer . Chlamydomonas reinhardtii , un alga verde unicelular con genética bien estudiada, se utiliza para estudiar la fotosíntesis y la motilidad . C. reinhardtii tiene muchos mutantes conocidos y mapeados y etiquetas de secuencia expresadas, y existen métodos avanzados para la transformación genética y la selección de genes. [87] Dictyostelium discoideum se utiliza en biología molecular y genética , y se estudia como un ejemplo de comunicación celular , diferenciación y muerte celular programada .

Ratones de laboratorio , ampliamente utilizados en investigación médica.

Entre los invertebrados, la mosca de la fruta Drosophila melanogaster es famosa por ser objeto de experimentos genéticos de Thomas Hunt Morgan y otros. Se crían fácilmente en el laboratorio, con generaciones rápidas, alta fecundidad , pocos cromosomas y mutaciones observables fácilmente inducidas. [88] El nematodo Caenorhabditis elegans se utiliza para comprender el control genético del desarrollo y la fisiología. Fue propuesto por primera vez como modelo para el desarrollo neuronal por Sydney Brenner en 1963, y se ha utilizado ampliamente en muchos contextos diferentes desde entonces. [89] [90] C. elegans fue el primer organismo multicelular cuyo genoma fue completamente secuenciado y, a partir de 2012, el único organismo que tenía su conectoma (diagrama de cableado neuronal) completo. [91] [92]

Arabidopsis thaliana es actualmente la planta modelo más popular. Su pequeña estatura y su corto tiempo de generación facilitan estudios genéticos rápidos, [93] y se han mapeado muchos mutantes fenotípicos y bioquímicos. [93] A. thaliana fue la primera planta cuyo genoma fue secuenciado . [93]

Entre los vertebrados , Robert Koch y otros bacteriólogos de los primeros tiempos utilizaron a los conejillos de indias ( Cavia porcellus ) como hospedadores de infecciones bacterianas, convirtiéndose en sinónimo de "animal de laboratorio", pero hoy en día se utilizan con menos frecuencia. El vertebrado modelo clásico es actualmente el ratón ( Mus musculus ). Existen muchas cepas endogámicas, así como líneas seleccionadas por rasgos particulares, a menudo de interés médico, por ejemplo, tamaño corporal, obesidad, musculatura y comportamiento voluntario de correr en rueda . [94] La rata ( Rattus norvegicus ) es particularmente útil como modelo toxicológico, y como modelo neurológico y fuente de cultivos celulares primarios, debido al mayor tamaño de los órganos y estructuras suorganulares en relación con el ratón, mientras que los huevos y embriones de Xenopus tropicalis y Xenopus laevis (rana africana con garras) se utilizan en biología del desarrollo, biología celular, toxicología y neurociencia. [95] [96] Asimismo, el pez cebra ( Danio rerio ) tiene un cuerpo casi transparente durante el desarrollo temprano, lo que proporciona un acceso visual único a la anatomía interna del animal durante este período de tiempo. El pez cebra se utiliza para estudiar el desarrollo, la toxicología y la toxicopatología, [97] la función genética específica y los roles de las vías de señalización.

Otros organismos modelo importantes y algunos de sus usos incluyen: fago T4 (infección viral), Tetrahymena thermophila (procesos intracelulares), maíz ( transposones ), hidras ( regeneración y morfogénesis ), [98] gatos (neurofisiología), pollos (desarrollo), perros (sistemas respiratorio y cardiovascular), Nothobranchius furzeri (envejecimiento), [99] primates no humanos como el macaco rhesus y el chimpancé ( hepatitis , VIH , enfermedad de Parkinson , cognición y vacunas ) y hurones ( SARS-CoV-2 ) [100]

Organismos modelo seleccionados

Los organismos que se muestran a continuación se han convertido en organismos modelo porque facilitan el estudio de determinados caracteres o por su accesibilidad genética. Por ejemplo, E. coli fue uno de los primeros organismos para los que se desarrollaron técnicas genéticas como la transformación o la manipulación genética .

Se han secuenciado los genomas de todas las especies modelo , incluidos los genomas mitocondriales y de cloroplastos . Las bases de datos de organismos modelo existen para proporcionar a los investigadores un portal desde el que descargar secuencias (ADN, ARN o proteínas) o acceder a información funcional sobre genes específicos, por ejemplo, la localización subcelular del producto génico o su función fisiológica.

Limitaciones

Muchos modelos animales que sirven como sujetos de prueba en la investigación biomédica, como las ratas y los ratones, pueden ser selectivamente sedentarios , obesos e intolerantes a la glucosa . Esto puede confundir su uso para modelar los procesos metabólicos y las enfermedades humanas, ya que estos pueden verse afectados por la ingesta de energía dietética y el ejercicio . [119] De manera similar, existen diferencias entre los sistemas inmunológicos de los organismos modelo y los humanos que conducen a respuestas significativamente alteradas a los estímulos, [120] [121] [122] aunque los principios subyacentes de la función del genoma pueden ser los mismos. [122] Los entornos empobrecidos dentro de las jaulas de laboratorio estándar niegan a los animales de investigación los desafíos mentales y físicos que son necesarios para un desarrollo emocional saludable. [123] Sin variedad diaria, riesgos y recompensas, y entornos complejos, algunos han argumentado que los modelos animales son modelos irrelevantes de la experiencia humana. [124]

Los ratones se diferencian de los humanos en varias propiedades inmunológicas: los ratones son más resistentes a algunas toxinas que los humanos; tienen una fracción total de neutrófilos más baja en la sangre , una capacidad enzimática de neutrófilos más baja , una menor actividad del sistema del complemento y un conjunto diferente de pentraxinas involucradas en el proceso inflamatorio ; y carecen de genes para componentes importantes del sistema inmunológico, como IL-8 , IL-37 , TLR10 , ICAM-3 , etc. [76] Los ratones de laboratorio criados en condiciones libres de patógenos específicos (SPF) generalmente tienen un sistema inmunológico bastante inmaduro con un déficit de células T de memoria . Estos ratones pueden tener una diversidad limitada de la microbiota , lo que afecta directamente al sistema inmunológico y al desarrollo de condiciones patológicas. Además, las infecciones virales persistentes (por ejemplo, herpesvirus ) se activan en humanos, pero no en ratones SPF , con complicaciones sépticas y pueden cambiar la resistencia a las coinfecciones bacterianas . Los ratones "sucios" posiblemente sean más adecuados para imitar patologías humanas. Además, en la gran mayoría de los estudios se utilizan cepas de ratones endogámicos, mientras que la población humana es heterogénea, lo que indica la importancia de los estudios en ratones híbridos entre cepas, exogámicos y no lineales. [76]

Sesgo no intencionado

Algunos estudios sugieren que la falta de datos publicados sobre las pruebas con animales puede dar lugar a una investigación irreproducible, con detalles faltantes sobre cómo se realizan los experimentos omitidos en los artículos publicados o diferencias en las pruebas que pueden introducir sesgos. Entre los ejemplos de sesgos ocultos se incluye un estudio de 2014 de la Universidad McGill en Montreal, Canadá , que sugiere que los ratones manipulados por hombres en lugar de mujeres mostraron niveles más altos de estrés. [125] [126] [127] Otro estudio de 2016 sugirió que los microbiomas intestinales en ratones pueden tener un impacto en la investigación científica. [128]

Alternativas

Las preocupaciones éticas, así como el coste, el mantenimiento y la relativa ineficiencia de la investigación con animales han fomentado el desarrollo de métodos alternativos para el estudio de las enfermedades. El cultivo celular, o los estudios in vitro , proporcionan una alternativa que preserva la fisiología de la célula viva, pero no requiere el sacrificio de un animal para estudios mecanísticos. Las células madre pluripotentes inducibles humanas también pueden [ cita requerida ] dilucidar nuevos mecanismos para comprender el cáncer y la regeneración celular. Los estudios de imagen (como la resonancia magnética o las tomografías por emisión de positrones) permiten el estudio no invasivo de sujetos humanos. Los avances recientes en genética y genómica pueden identificar genes asociados a enfermedades, que pueden ser el objetivo de las terapias.

Muchos investigadores biomédicos sostienen que no hay sustituto para un organismo vivo cuando se estudian interacciones complejas en la patología o los tratamientos de enfermedades. [129] [130]

Ética

El debate sobre el uso ético de animales en la investigación se remonta al menos a 1822, cuando el Parlamento británico, bajo la presión de los intelectuales británicos e indios, promulgó la primera ley de protección animal que impedía la crueldad hacia el ganado. [131] A esto le siguió la Ley de Crueldad hacia los Animales de 1835 y 1849, que penalizaba el maltrato, la conducción excesiva y la tortura de los animales. En 1876, bajo la presión de la Sociedad Nacional Antivivisección , se modificó la Ley de Crueldad hacia los Animales para incluir regulaciones que regulaban el uso de animales en la investigación. Esta nueva ley estipulaba que 1) los experimentos debían demostrar que eran absolutamente necesarios para la instrucción o para salvar o prolongar la vida humana; 2) los animales debían estar adecuadamente anestesiados; y 3) los animales debían ser sacrificados tan pronto como terminara el experimento. Hoy en día, estos tres principios son fundamentales para las leyes y directrices que rigen el uso de animales y la investigación. En los Estados Unidos, la Ley de Bienestar Animal de 1970 (véase también la Ley de Bienestar Animal de Laboratorio ) establece normas para el uso y cuidado de los animales en la investigación. Esta ley se hace cumplir a través del programa de Cuidado Animal del APHIS. [132]

En los entornos académicos en los que se utilizan fondos del NIH para la investigación con animales, las instituciones están regidas por la Oficina de Bienestar de los Animales de Laboratorio (OLAW) del NIH. En cada sitio, las pautas y normas de la OLAW son respaldadas por una junta de revisión local llamada Comité Institucional para el Cuidado y Uso de Animales (IACUC). Todos los experimentos de laboratorio que involucran animales vivos son revisados ​​y aprobados por este comité. Además de demostrar el potencial de beneficio para la salud humana, la minimización del dolor y la angustia y la eutanasia oportuna y humanitaria, los experimentadores deben justificar sus protocolos basándose en los principios de Reemplazo, Reducción y Refinamiento. [133]

El término "reemplazo" se refiere a los esfuerzos por encontrar alternativas al uso de animales, lo que incluye el uso de modelos informáticos, tejidos y células no vivos y el reemplazo de animales de "orden superior" (primates y mamíferos) por animales de orden "inferior" (por ejemplo, animales de sangre fría, invertebrados) siempre que sea posible. [134]

"Reducción" se refiere a los esfuerzos por minimizar el número de animales utilizados durante el transcurso de un experimento, así como a la prevención de la repetición innecesaria de experimentos anteriores. Para satisfacer este requisito, se emplean cálculos matemáticos de potencia estadística para determinar el número mínimo de animales que se pueden utilizar para obtener un resultado experimental estadísticamente significativo.

"Refinamiento" se refiere a los esfuerzos por hacer que el diseño experimental sea lo menos doloroso y eficiente posible para minimizar el sufrimiento de cada sujeto animal.

Véase también

Referencias

  1. ^ Fields, S.; Johnston, M (25 de marzo de 2005). "BIOLOGÍA CELULAR: ¿Hacia dónde va la investigación en organismos modelo?". Science . 307 (5717): 1885–1886. doi :10.1126/science.1108872. PMID  15790833. S2CID  82519062.
  2. ^ Griffiths, EC (2010) ¿Qué es un modelo? Archivado el 12 de marzo de 2012 en Wayback Machine .
  3. ^ Fox, Michael Allen (1986). El caso de la experimentación con animales: una perspectiva evolutiva y ética. Berkeley y Los Ángeles, California: University of California Press. ISBN 978-0-520-05501-8. OCLC  11754940 – a través de Google Books.
  4. ^ Allmon, Warren D.; Ross, Robert M. (diciembre de 2018). "Restos evolutivos como evidencia ampliamente accesible de la evolución: la estructura del argumento para su aplicación a la educación sobre la evolución". Evolución: educación y divulgación . 11 (1): 1. doi : 10.1186/s12052-017-0075-1 . S2CID  29281160.
  5. ^ abcd Royal Society of Medicine (13 de mayo de 2015). "Declaración de la posición de la Royal Society sobre el uso de animales en la investigación". Desde los antibióticos y la insulina hasta las transfusiones de sangre y los tratamientos para el cáncer o el VIH, prácticamente todos los logros médicos del siglo pasado han dependido directa o indirectamente de la investigación con animales, incluida la medicina veterinaria.
  6. ^ ab Consejo Nacional de Investigación e Instituto de Medicina (1988). Uso de animales de laboratorio en la investigación biomédica y conductual. National Academies Press. p. 37. ISBN 9780309038393. NAP:13195. Los métodos de investigación científica han reducido en gran medida la incidencia de enfermedades humanas y han aumentado sustancialmente la expectativa de vida. Esos resultados se han obtenido en gran medida mediante métodos experimentales basados ​​en parte en el uso de animales.
  7. ^ ab Lieschke, Graham J.; Currie, Peter D. (mayo de 2007). "Modelos animales de enfermedades humanas: el pez cebra nada a la vista". Nature Reviews Genetics . 8 (5): 353–367. doi :10.1038/nrg2091. PMID  17440532. S2CID  13857842. La investigación biomédica depende del uso de modelos animales para comprender la patogénesis de las enfermedades humanas a nivel celular y molecular y para proporcionar sistemas para desarrollar y probar nuevas terapias.
  8. ^ ab Consejo Nacional de Investigación e Instituto de Medicina (1988). Uso de animales de laboratorio en la investigación biomédica y conductual. National Academies Press. p. 27. ISBN 9780309038393. NAP:13195. Los estudios con animales han sido un componente esencial de todos los campos de la investigación médica y han sido cruciales para la adquisición de conocimientos básicos en biología.
  9. ^Ab Hau y Shapiro 2011:
    • Jann Hau; Steven J. Schapiro (2011). Manual de ciencia de animales de laboratorio, volumen I, tercera edición: principios y prácticas esenciales. CRC Press. pág. 2. ISBN 978-1-4200-8456-6La investigación con animales ha desempeñado un papel fundamental en la comprensión de las enfermedades infecciosas, la neurociencia, la fisiología y la toxicología. Los resultados experimentales de los estudios con animales han servido de base para muchos avances biomédicos clave.
    • Jann Hau; Steven J. Schapiro (2011). Manual de ciencia animal de laboratorio, volumen II, tercera edición: modelos animales. CRC Press. pág. 1. ISBN 978-1-4200-8458-0La mayor parte de nuestro conocimiento básico de la bioquímica, la fisiología, la endocrinología y la farmacología humanas se ha derivado de estudios iniciales de mecanismos en modelos animales.
  10. ^ Instituto de Medicina (1991). Ciencia, medicina y animales . National Academies Press. p. 3. ISBN 978-0-309-56994-1... sin este conocimiento fundamental, la mayoría de los avances clínicos descritos en estas páginas no habrían ocurrido.
  11. ^ ab «El Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1933». Nobel Web AB . Consultado el 20 de junio de 2015 .
  12. ^ ab "Thomas Hunt Morgan y su legado". Nobel Web AB . Consultado el 20 de junio de 2015 .
  13. ^ ab Kandel, Eric. 1999. "Genes, cromosomas y los orígenes de la biología moderna", Revista Columbia
  14. ^ ab Bering Nobel Biografía
  15. ^ Documentos de Walter B. Cannon, American Philosophical Society Archivado el 14 de agosto de 2009 en Wayback Machine .
  16. ^ ab Descubrimiento de la insulina Archivado el 30 de septiembre de 2009 en Wayback Machine .
  17. ^ ab Thompson bio ref Archivado el 10 de febrero de 2009 en Wayback Machine.
  18. ^ ab Raventós J (1956) Br J Pharmacol 11, 394
  19. ^ de Carrel A (1912) Surg. Gynec. Obst. 14: pág. 246
  20. ^ de Williamson C (1926) J. Urol. 16: pág. 231
  21. ^ ab Woodruff H & Burg R (1986) en Descubrimientos en farmacología vol 3, ed Parnham & Bruinvels, Elsevier, Ámsterdam
  22. ^ ab Moore F (1964) Dar y recibir: el desarrollo del trasplante de tejidos . Saunders, Nueva York
  23. ^ por Gibbon JH (1937) Arch. Surg. 34, 1105
  24. ^ ab [1] Obituario de Hinshaw
  25. ^ ab [2] Estreptomicina
  26. ^ de Fleming A (1929) Br J Exp Path 10, 226
  27. ^ ab Consejo de Investigación Médica (1956) Br. Med. J. 2: pág. 454
  28. ^ Slack, Jonathan MW (2013). Biología esencial del desarrollo . Oxford: Wiley-Blackwell. OCLC  785558800.
  29. ^ Chakraborty, Chiranjib; Hsu, Chi; Wen, Zhi; Lin, Chang; Agoramoorthy, Govindasamy (1 de febrero de 2009). "Pez cebra: un modelo animal completo para el descubrimiento y desarrollo de fármacos in vivo". Current Drug Metabolism . 10 (2): 116–124. doi :10.2174/138920009787522197. PMID  19275547.
  30. ^ Kari, G; Rodeck, U; Dicker, AP (julio de 2007). "Pez cebra: un sistema modelo emergente para el descubrimiento de fármacos y enfermedades humanas". Clinical Pharmacology & Therapeutics . 82 (1): 70–80. doi :10.1038/sj.clpt.6100223. PMID  17495877. S2CID  41443542.
  31. ^ abcdefghijkl Un manual de referencia de las ciencias médicas . William Wood and Co., 1904, editado por Albert H. Buck.
  32. ^ ab Pu, Ruiyu; Coleman, James; Coisman, James; Sato, Eiji; Tanabe, Taishi; Arai, Maki; Yamamoto, Janet K (febrero de 2005). "Protección de la vacuna FIV de subtipo dual (Fel-O-Vax® FIV) contra un aislado FIV de subtipo B heterólogo". Revista de Medicina y Cirugía Felina . 7 (1): 65–70. doi :10.1016/j.jfms.2004.08.005. PMC 10911555 . PMID  15686976. S2CID  26525327. 
  33. ^ ab Dryden, MW; Payne, PA (2005). "Prevención de parásitos en gatos". Terapéutica veterinaria . 6 (3): 260–7. PMID  16299672.
  34. ^ ab Fuentes:
    • P. Michael Conn (29 de mayo de 2013). Modelos animales para el estudio de enfermedades humanas. Academic Press. p. 37. ISBN 978-0-12-415912-9... los modelos animales son fundamentales para el estudio efectivo y el descubrimiento de tratamientos para enfermedades humanas.
    • Lieschke, Graham J.; Currie, Peter D. (mayo de 2007). "Animal models of human disease: zebrafish swim into view" (Modelos animales de enfermedades humanas: el pez cebra aparece nadando). Nature Reviews Genetics . 8 (5): 353–367. doi :10.1038/nrg2091. PMID  17440532. S2CID  13857842. La investigación biomédica depende del uso de modelos animales para comprender la patogénesis de las enfermedades humanas a nivel celular y molecular y para proporcionar sistemas para desarrollar y probar nuevas terapias.
    • Pierce KH Chow; Robert TH Ng; Bryan E. Ogden (2008). Uso de modelos animales en la investigación biomédica: una introducción para el investigador. World Scientific. págs. 1–2. ISBN 978-981-281-202-5. Con frecuencia se discute si la ciencia biomédica puede avanzar sin el uso de animales y tiene tanto sentido como cuestionar si son necesarios ensayos clínicos antes de que se permita el uso generalizado de nuevas terapias médicas en la población general [pág. 1] ... es probable que los modelos animales sigan siendo necesarios hasta que la ciencia desarrolle modelos y sistemas alternativos que sean igualmente sólidos y robustos [pág. 2].
    • Jann Hau; Steven J. Schapiro (2011). "La contribución de los animales de laboratorio al progreso médico". Manual de ciencia de animales de laboratorio, volumen I, tercera edición: principios y prácticas esenciales . CRC Press. ISBN 978-1-4200-8456-6. Se necesitan modelos animales para conectar [las tecnologías biológicas modernas] con el fin de comprender organismos completos, tanto en estado sano como enfermo. A su vez, estos estudios con animales son necesarios para comprender y tratar enfermedades humanas [pág. 2] ... En muchos casos, sin embargo, no habrá sustituto para los estudios con animales completos debido a la participación de múltiples sistemas de tejidos y órganos tanto en condiciones fisiológicas normales como aberrantes [pág. 15].
    • Royal Society of Medicine (24 de mayo de 2023). «Declaración de la postura de la Royal Society sobre el uso de animales en la investigación». En la actualidad, el uso de animales sigue siendo la única forma de avanzar en algunas áreas de investigación.
  35. ^ ab Guela, Changiz; Wu, Chuang-Kuo; Saroff, Daniel; Lorenzo, Alfredo; Yuan, Menglan; Yankner, Bruce A. (julio de 1998). "El envejecimiento hace que el cerebro sea vulnerable a la neurotoxicidad de la proteína β amiloide". Nature Medicine . 4 (7): 827–831. doi :10.1038/nm0798-827. PMID  9662375. S2CID  45108486.
  36. ^ ab AIDS Reviews 2005;7:67-83 Estudios de fármacos antirretrovirales en primates no humanos: un modelo animal válido para experimentos innovadores de eficacia y patogénesis de fármacos Archivado el 17 de diciembre de 2008 en Wayback Machine.
  37. ^ ab Jameson, Bradford A.; McDonnell, James M.; Marini, Joseph C.; Korngold, Robert (abril de 1994). "Un análogo de CD4 diseñado racionalmente inhibe la encefalomielitis alérgica experimental". Nature . 368 (6473): 744–746. Bibcode :1994Natur.368..744J. doi :10.1038/368744a0. PMID  8152486. S2CID  4370797.
  38. ^ ab Lyuksyutova, AL; Lu CC, Milanesio N; Milanesio, N; King, LA; Guo, N; Wang, Y; Nathans, J; Tessier-Lavigne, M; et al. (2003). "Guía anteroposterior de axones comisurales mediante señalización Wnt-Frizzled". Science . 302 (5652): 1984–8. Bibcode :2003Sci...302.1984L. doi :10.1126/science.1089610. PMID  14671310. S2CID  39309990.
  39. ^ ab Hedrich, Hans, ed. (21 de agosto de 2004). "El ratón doméstico como modelo de laboratorio: una perspectiva histórica". El ratón de laboratorio . Elsevier Science. ISBN 9780080542539.
  40. ^ Grada, Ayman; Mervis, Joshua; Falanga, Vincent (octubre de 2018). "Técnicas de investigación simplificadas: modelos animales de cicatrización de heridas". Revista de dermatología investigativa . 138 (10): 2095–2105.e1. doi : 10.1016/j.jid.2018.08.005 . PMID  30244718.
  41. ^ "Capítulo 6 de Pinel: Daño cerebral humano y modelos animales". Academic.uprm.edu. Archivado desde el original el 13 de octubre de 2014. Consultado el 10 de enero de 2014 .
  42. ^ Cohen BJ, Loew FM. (1984) Medicina de animales de laboratorio: perspectivas históricas en medicina de animales de laboratorio Academic Press, Inc: Orlando, FL, EE. UU.; Fox JG, Cohen BJ, Loew FM (eds)
  43. ^ Mock M, Fouet A (2001). "Ántrax". Annu. Rev. Microbiol . 55 : 647–71. doi :10.1146/annurev.micro.55.1.647. PMID  11544370.
  44. ^ Kohler, Los señores de la mosca , capítulo 5
  45. ^ Steensma, David P.; Kyle Robert A.; Shampo Marc A. (noviembre de 2010). "Abbie Lathrop, la "mujer ratón de Granby": criadora de roedores y pionera en genética accidental". Mayo Clinic Proceedings . 85 (11): e83. doi :10.4065/mcp.2010.0647. PMC 2966381 . PMID  21061734. 
  46. ^ Pillai, Shiv. "Historia de la inmunología en Harvard". Facultad de Medicina de Harvard:Acerca de nosotros . Facultad de Medicina de Harvard. Archivado desde el original el 20 de diciembre de 2013. Consultado el 19 de diciembre de 2013 .
  47. ^ [3] John Cade y el litio
  48. ^ Whalen FX, Bacon DR y Smith HM (2005) Best Pract Res Clin Anaesthesiol 19, 323
  49. ^ "Desarrollo de un hito médico: la vacuna antipoliomielítica de Salk". Archivado desde el original el 11 de marzo de 2010. Consultado el 20 de junio de 2015 .Tipificación del virus de la polio por Salk
  50. ^ "Los incansables esfuerzos de investigación sobre la polio dan frutos y generan indignación". Archivado desde el original el 5 de septiembre de 2008. Consultado el 23 de agosto de 2008 .Virus de la polio de Salk
  51. ^ [4] Archivado el 4 de junio de 2011 en Wayback Machine Historia de la vacuna contra la polio
  52. ^ "El trabajo de prevención de la polio se vio demorado durante mucho tiempo debido a... modelos experimentales engañosos de la enfermedad en monos" | ari.info
  53. ^ El PMPA bloquea el SIV en monos
  54. ^ PMPA es tenofovir
  55. ^ ¿ Qué son los organismos modelo? Archivado el 28 de octubre de 2006 en Wayback Machine.
  56. ^ Organismos modelo del NIH Archivado el 22 de agosto de 2007 en Wayback Machine .
  57. ^ "Organismos modelo en la investigación". Leica Microsystems . Consultado el 13 de octubre de 2024 .
  58. ^ Hedges, S. Blair (noviembre de 2002). "El origen y la evolución de los organismos modelo". Nature Reviews Genetics . 3 (11): 838–849. doi :10.1038/nrg929. PMID  12415314. S2CID  10956647.
  59. ^ Bejerano, G.; Faisán, M.; Makunin, I.; Stephen, S.; Kent, WJ; Mattick, JS; Haussler, D. (2004). "Elementos ultraconservados en el genoma humano" (PDF) . Science . 304 (5675): 1321–1325. Bibcode :2004Sci...304.1321B. CiteSeerX 10.1.1.380.9305 . doi :10.1126/science.1098119. PMID  15131266. S2CID  2790337. 
  60. ^ ab Chinwalla, AT; Waterston, LL; Lindblad-Toh, KD; Birney, GA; Rogers, LA; Abril, RS; Agarwal, TA; Agarwala, LW; Ainscough, ER; Alexandersson, JD; An, TL; Antonarakis, WE; Attwood, JO; Baertsch, MN; Bailey, KH; Barlow, CS; Beck, TC; Berry, B.; Birren, J.; Bloom, E.; Bork, RH; Botcherby, MC; Bray, RK; Brent, SP; Brown, P.; Brown, E.; Bult, B.; Burton, T.; Butler, DG; et al. (2002). "Secuenciación inicial y análisis comparativo del genoma del ratón". Nature . 420 (6915): 520–562. Código Bibliográfico : 2002Natur.420..520W. doi : 10.1038/nature01262 . PMID:  12466850.
  61. ^ Kehrer-Sawatzki, H.; Cooper, DN (2007). "Entender la evolución reciente del genoma humano: perspectivas a partir de comparaciones entre genomas de humanos y chimpancés". Human Mutation . 28 (2): 99–130. doi : 10.1002/humu.20420 . PMID  17024666. S2CID  42037159.
  62. ^ Kehrer-Sawatzki, Hildegard; Cooper, David N. (18 de enero de 2007). "Divergencia estructural entre los genomas humano y de chimpancé". Genética humana . 120 (6): 759–778. doi :10.1007/s00439-006-0270-6. PMID  17066299. S2CID  6484568.
  63. ^ Prufer, K.; Munch, K.; Hellmann, I.; Akagi, K.; Molinero, JR; Walenz, B.; Koren, S.; Sutton, G.; Kodira, C.; Vino, R.; Caballero, JR; Mullikin, JC; Meader, SJ; Ponting, CP; Lunter, G.; Higashino, S.; Hobolth, A.; Dutheil, J.; Karakoç, E.; Alkan, C.; Sajjadian, S.; Catacchio, CR; Ventura, M.; Marqués-Bonet, T.; Eichler, EE; André, C.; Atencia, R.; Mugisha, L.; Junhold, JR; Patterson, N. (2012). "El genoma del bonobo comparado con el genoma del chimpancé y humano". Naturaleza . 486 (7404): 527–531. Código Bibliográfico : 2012Natur.486..527P. doi :10.1038/nature11128. PMC 3498939. PMID 22722832  . 
  64. ^ Grada, Ayman; Mervis, Joshua; Falanga, Vincent (octubre de 2018). "Técnicas de investigación simplificadas: modelos animales de cicatrización de heridas". Revista de dermatología investigativa . 138 (10): 2095–2105.e1. doi : 10.1016/j.jid.2018.08.005 . PMID  30244718.
  65. ^ Duina, Andrea A.; Miller, Mary E.; Keeney, Jill B. (mayo de 2014). "Levadura en ciernes para genetistas en ciernes: una introducción al sistema modelo de Saccharomyces cerevisiae". Genética . 197 (1): 33–48. doi :10.1534/genetics.114.163188. ISSN  0016-6731. PMC 4012490 . PMID  24807111. 
  66. ^ Olson, Harry; Betton, Graham; Robinson, Denise; Thomas, Karluss; Monro, Alastair; Kolaja, Gerald; Lilly, Patrick; Sanders, James; Sipes, Glenn; Bracken, William; Dorato, Michael; Van Deun, Koen; Smith, Peter; Berger, Bruce; Heller, Allen (agosto de 2000). "Concordancia de la toxicidad de los productos farmacéuticos en humanos y en animales". Toxicología y farmacología regulatorias . 32 (1): 56–67. doi :10.1006/rtph.2000.1399. PMID  11029269. S2CID  17158127.
  67. ^ Davidson, MK; Lindsey, JR; Davis, JK (1987). "Requisitos y selección de un modelo animal". Revista israelí de ciencias médicas . 23 (6): 551–555. PMID  3312096.
  68. ^ ab Hughes, HC; Lang, C. (1978). "Principios básicos en la selección de especies animales para proyectos de investigación". Toxicología clínica . 13 (5): 611–621. doi :10.3109/15563657808988266. PMID  750165.
  69. ^ White HS (1997). "Importancia clínica de los modelos animales de convulsiones y estudios del mecanismo de acción de posibles fármacos antiepilépticos". Epilepsia . 38 Suppl 1 (s1): S9–17. doi : 10.1111/j.1528-1157.1997.tb04523.x . PMID  9092952. S2CID  46126941.
  70. ^ Glushakov, Alexander V.; Glushakova, Olena Y.; Doré, Sylvain; Carney, Paul R.; Hayes, Ronald L. (2016). "Modelos animales de convulsiones postraumáticas y epilepsia". Modelos de lesiones del sistema nervioso central . Métodos en biología molecular. Vol. 1462. págs. 481–519. doi :10.1007/978-1-4939-3816-2_27. ISBN 978-1-4939-3814-8. PMC  6036905 . PMID  27604735.
  71. ^ Halje P, Tamtè M, Richter U, Mohammed M, Cenci MA, Petersson P (2012). "La discinesia inducida por levodopa está fuertemente asociada con oscilaciones corticales resonantes". Journal of Neuroscience . 32 (47): 16541–51. doi :10.1523/JNEUROSCI.3047-12.2012. PMC 6621755 . PMID  23175810. 
  72. ^ Bolton, C. (octubre de 2007). "La traducción de la eficacia de los fármacos desde modelos in vivo a la enfermedad humana con especial referencia a la encefalomielitis autoinmune experimental y la esclerosis múltiple". Inflammopharmacology . 15 (5): 183–187. doi :10.1007/s10787-007-1607-z. PMID  17943249. S2CID  8366509.
  73. ^ Leker, RR; Constantini, S. (2002). "Modelos experimentales en isquemia cerebral focal: ¿hemos llegado ya?". Investigación y publicación en neurocirugía . Acta Neurochirurgica. Suplemento. Vol. 83. págs. 55–59. doi :10.1007/978-3-7091-6743-4_10. ISBN 978-3-7091-7399-2. Número de identificación personal  12442622.
  74. ^ Wang J, Fields J, Doré S (2008). "El desarrollo de un modelo preclínico mejorado de hemorragia intracerebral en ratones mediante doble infusión de sangre completa autóloga". Brain Res . 1222 : 214–21. doi :10.1016/j.brainres.2008.05.058. PMC 4725309 . PMID  18586227. 
  75. ^ Rynkowski, Michal A; Kim, Grace H; Komotar, Ricardo J; Otten, Marc L; Ducruet, Andrew F; Zacharia, Brad E; Kellner, Christopher P; Hahn, David K; Merkow, Maxwell B; Garrett, Matthew C; Starke, Robert M; Cho, Byung-Moon; Sosunov, Sergei A; Connolly, E Sander (enero de 2008). "Un modelo murino de hemorragia intracerebral mediante infusión de sangre autóloga". Nature Protocols . 3 (1): 122–128. doi :10.1038/nprot.2007.513. PMID  18193028. S2CID  22553744.
  76. ^ abc Korneev, KV (18 de octubre de 2019). "Modelos murinos de sepsis y choque séptico". Biología molecular . 53 (5): 704–717. doi : 10.1134/S0026893319050108 . PMID  31661479.
  77. ^ Eibl RH, Kleihues P, Jat PS, Wiestler OD (1994). "Un modelo para tumores neuroectodérmicos primitivos en trasplantes neuronales transgénicos que albergan el antígeno T grande de SV40". Am J Pathol . 144 (3): 556–564. PMC 1887088 . PMID  8129041. 
  78. ^ Radner H, El-Shabrawi Y, Eibl RH, Brüstle O, Kenner L, Kleihues P, Wiestler OD (1993). "Inducción tumoral por oncogenes ras y myc en el cerebro fetal y neonatal: efectos moduladores de la etapa de desarrollo y la dosis retroviral". Acta Neuropathologica . 86 (5): 456–465. doi :10.1007/bf00228580. PMID  8310796. S2CID  2972931.
  79. ^ Homo-Delarche F, Drexhage HA (2004). "Células inmunes, desarrollo del páncreas, regeneración y diabetes tipo 1". Trends Immunol . 25 (5): 222–9. doi :10.1016/j.it.2004.02.012. PMID  15099561.
  80. ^ Hisaeda, Hajime; Maekawa, Yoichi; Iwakawa, Daiji; Okada, Hiroko; Himeno, Kunisuke; Kishihara, Kenji; Tsukumo, Shin-ichi; Yasutomo, Koji (enero de 2004). "El escape de los parásitos de la malaria de la inmunidad del huésped requiere células T reguladoras CD4 + CD25 +". Medicina de la Naturaleza . 10 (1): 29–30. doi :10.1038/nm975. PMID  14702631. S2CID  2111178.
  81. ^ Coppi A, Cabinian M, Mirelman D, Sinnis P (2006). "Actividad antimalárica de la alicina, un compuesto biológicamente activo de los dientes de ajo". Antimicrob. Agentes Chemother . 50 (5): 1731–7. doi :10.1128/AAC.50.5.1731-1737.2006. PMC 1472199. PMID  16641443 . 
  82. ^ Frischknecht F, Martin B, Thiery I, Bourgouin C, Menard R (2006). "Uso de parásitos de malaria fluorescentes verdes para detectar mosquitos vectores permisivos". Malar. J. 5 ( 1): 23. doi : 10.1186/1475-2875-5-23 . PMC 1450296. PMID  16569221 . 
  83. ^ Hasler, G. (2004). "Descubrimiento de endofenotipos para la depresión mayor". Neuropsicofarmacología . 29 (10): 1765–1781. doi : 10.1038/sj.npp.1300506 . PMID  15213704.
  84. ^ Krishnan, Vaishnav; Nestler, Eric J. (2011). "Modelos animales de depresión: perspectivas moleculares". Modelos moleculares y funcionales en neuropsiquiatría . Temas actuales en neurociencias del comportamiento. Vol. 7. págs. 121–147. doi :10.1007/7854_2010_108. ISBN 978-3-642-19702-4. PMC  3270071 . PMID  21225412.
  85. ^ Wang, Qingzhong; Timberlake, Matthew A.; Prall, Kevin; Dwivedi, Yogesh (julio de 2017). "El progreso reciente en modelos animales de depresión". Progreso en neuropsicofarmacología y psiquiatría biológica . 77 : 99–109. doi :10.1016/j.pnpbp.2017.04.008. PMC 5605906. PMID  28396255 . 
  86. ^ "Bacterias". Microbiologyonline. Archivado desde el original el 27 de febrero de 2014. Consultado el 27 de febrero de 2014 .
  87. ^ "Recursos sobre Chlamydomonas reinhardtii en el Joint Genome Institute". Archivado desde el original el 23 de julio de 2008. Consultado el 23 de octubre de 2007 .
  88. ^ James H. Sang (2001). "Drosophila melanogaster: La mosca de la fruta". En Eric CR Reeve (ed.). Enciclopedia de genética . EE. UU.: Fitzroy Dearborn Publishers, I. p. 157. ISBN 978-1-884964-34-3. Consultado el 1 de julio de 2009 .
  89. ^ Riddle, Donald L. (1997). C. elegans II. Plainview, Nueva York: Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN 978-0-87969-532-3.
  90. ^ Brenner, S (1974). "La genética de Caenorhabditis elegans". Genética . 77 (1): 71–94. doi :10.1093/genetics/77.1.71. PMC 1213120 . PMID  4366476. 
  91. ^ White, J; et al. (1986). "La estructura del sistema nervioso del nematodo Caenorhabditis elegans". Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci . 314 (1165): 1–340. Bibcode :1986RSPTB.314....1W. doi : 10.1098/rstb.1986.0056 . PMID  22462104. S2CID  5006466.
  92. ^ Jabr, Ferris (2012-10-02). "El debate sobre el conectoma: ¿Vale la pena mapear la mente de un gusano?". Scientific American . Consultado el 18 de enero de 2014 .
  93. ^ abc Acerca de Arabidopsis en la página de recursos de información sobre Arabidopsis ( TAIR )
  94. ^ Kolb, EM; Rezende, EL; Holness, L.; Radtke, A.; Lee, SK; Obenaus, A.; Garland Jr, T. (2013). "Los ratones criados selectivamente para correr voluntariamente en rueda tienen mesencéfalos más grandes: apoyo al modelo de mosaico de la evolución cerebral" . Journal of Experimental Biology . 216 (3): 515–523. doi : 10.1242/jeb.076000 . PMID  23325861.
  95. ^ Wallingford, J.; Liu, K.; Zheng, Y. (2010). "FALTA". Current Biology . 20 (6): R263–4. doi : 10.1016/j.cub.2010.01.012 . PMID  20334828. S2CID  235311984.
  96. ^ Harland, RM; Grainger, RM (2011). "FALTA". Tendencias en genética . 27 (12): 507–15. doi :10.1016/j.tig.2011.08.003. PMC 3601910 . PMID  21963197. 
  97. ^ Spitsbergen JM, Kent ML (2003). "El estado del arte del modelo de pez cebra para la investigación en toxicología y patología toxicológica: ventajas y limitaciones actuales". Toxicol Pathol . 31 (Supl): 62–87. doi :10.1080/01926230390174959. PMC 1909756 . PMID  12597434. 
  98. ^ Chapman, JA; Kirkness, EF; Simakov, O.; Hampson, SE; Mitros, T.; Weinmaier, T.; Rattei, T.; Balasubramanian, PG; Borman, J.; Busam, D.; Disbennet, K.; Pfannkoch, C.; Sumin, N.; Sutton, GG; Viswanathan, LD; Walenz, B.; Goodstein, DM; Hellsten, U.; Kawashima, T.; Prochnik, SE; Putnam, Nuevo Hampshire; Shu, S.; Blumberg, B.; Dana, CE; Vaya, L.; Kibler, DF; Ley, L.; Lindgens, D.; Martínez, DE; et al. (2010). "El genoma dinámico de Hydra". Naturaleza . 464 (7288): 592–596. Código Bibliográfico : 2010Natur.464..592C. doi :10.1038/nature08830. PMC 4479502. PMID 20228792  . 
  99. ^ Harel, I.; Benayoun, BRNA; Machado, B.; Singh, PP; Hu, CK; Pech, MF; Valenzano, DR; Zhang, E.; Sharp, SC; Artandi, SE; Brunet, A. (2015). "Una plataforma para la exploración rápida del envejecimiento y las enfermedades en un vertebrado de vida naturalmente corta". Cell . 160 (5): 1013–26. doi :10.1016/j.cell.2015.01.038. PMC 4344913 . PMID  25684364. 
  100. ^ Kim, Young-Il; Kim, Seong-Gyu; Kim, Se-Mi; Kim, Eun-Ha; Park, Su-Jin; Yu, Kwang Min; Chang, Jae-Hyung; Kim, Eun Ji; Lee, Seunghun; Casel, Marco Antonio B.; Mmm, Jihye; Canción, Min-Suk; Jeong, Hye Won; Lai, Van Dam; Kim, Yeonjae (13 de mayo de 2020). "Infección y rápida transmisión del SARS-CoV-2 en hurones". Huésped celular y microbio . 27 (5): 704–709.e2. doi :10.1016/j.chom.2020.03.023. ISSN  1931-3128. PMC 7144857 . PMID  32259477. 
  101. ^ Wichman, Holly A.; Brown, Celeste J. (27 de agosto de 2010). "Evolución experimental de los virus: Microviridae como sistema modelo". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 365 (1552): 2495–2501. doi :10.1098/rstb.2010.0053. PMC 2935103 . PMID  20643739. 
  102. ^ Kassen, Rees (24 de junio de 2009). "Hacia una teoría general de la radiación adaptativa". Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York . 1168 (1): 3–22. Bibcode :2009NYASA1168....3K. doi :10.1111/j.1749-6632.2009.04574.x. PMID  19566701.
  103. ^ Dunn, Joe Dan; Bosmani, Cristina; Barisch, Caroline; Raykov, Lyudmil; Lefrançois, Louise H.; Cardenal-Muñoz, Elena; López-Jiménez, Ana Teresa; Soldati, Thierry (4 de enero de 2018). "Comer presas, vivir: Dictyostelium discoideum como modelo para defensas autónomas de células". Frontiers in Immunology . 8 : 1906. doi : 10.3389/fimmu.2017.01906 . PMC 5758549 . PMID  29354124. 
  104. ^ Términos de fisión de levadura GO slim | PomBase
  105. ^ Lock, A; Rutherford, K; Harris, MA; Hayles, J; Oliver, SG; Bähler, J; Wood, V (13 de octubre de 2018). "PomBase 2018: la reimplementación impulsada por el usuario de la base de datos de levadura de fisión proporciona acceso rápido e intuitivo a información diversa e interconectada". Investigación de ácidos nucleicos . 47 (D1): D821–D827. doi :10.1093/nar/gky961. PMC 6324063 . PMID  30321395. 
  106. ^ Batyrova, Khorcheska; Hallenbeck, Patrick C. (16 de marzo de 2017). "Producción de hidrógeno por una cepa de Chlamydomonas reinhardtii con expresión inducible del fotosistema II". Revista Internacional de Ciencias Moleculares . 18 (3): 647. doi : 10.3390/ijms18030647 . PMC 5372659 . PMID  28300765. 
  107. ^ Smith, Joshua J.; Wiley, Emily A.; Cassidy-Hanley, Donna M. (2012). "Tetrahymena en el aula". Tetrahymena Thermophila . Métodos en biología celular. Vol. 109. págs. 411–430. doi :10.1016/B978-0-12-385967-9.00016-5. ISBN 9780123859679. PMC  3587665 . PMID  22444155.
  108. ^ Stefanidou, Maria (2014). "El uso del protozoo Tetrahymena como modelo celular". En Castillo, Victor; Harris, Rodney (eds.). Protozoos: Biología, clasificación y papel en las enfermedades . Nova Science Publishers. págs. 69–88. ISBN 978-1-62417-073-7.
  109. ^ Fielding, Samuel R. (marzo de 2013). "Dependencia de la tasa de crecimiento específica de Emiliania huxleyi en función de la temperatura". Limnología y Oceanografía . 58 (2): 663–666. Bibcode :2013LimOc..58..663F. doi : 10.4319/lo.2013.58.2.0663 .
  110. ^ Platt, Alejandro; Horton, Mateo; Huang, Yu S.; Li, Yan; Anastasio, Alison E.; Mulyati, Ni Wayan; Ågren, Jon; Bossdorf, Oliver; Byers, Diane; Donohue, Kathleen; Dunning, Megan; Holub, Eric B.; Hudson, Andrés; Le Corre, Valérie; Loudet, Olivier; Roux, Fabrice; Warthmann, normando; Weigel, Detlef; Rivero, Luz; Scholl, Randy; Nordborg, Magnus; Bergelson, alegría ; Borevitz, Justin O. (12 de febrero de 2010). "La escala de la estructura poblacional de Arabidopsis thaliana". PLOS Genética . 6 (2): e1000843. doi : 10.1371/journal.pgen.1000843 . PMC 2820523 . Número de modelo:  PMID20169178. 
  111. ^ Bohlender, Lennard L.; Parsons, Juliana; Hoernstein, Sebastian NW; Rempfer, Christine; Ruiz-Molina, Natalia; Lorenz, Timo; Rodríguez Jahnke, Fernando; Figl, Rudolf; Fode, Benjamin; Altmann, Friedrich; Reski, Ralf; Decker, Eva L. (18 de diciembre de 2020). "Sialilación estable de proteínas en Physcomitrella". Frontiers in Plant Science . 11 : 610032. doi : 10.3389/fpls.2020.610032 . PMC 7775405 . PMID  33391325. 
  112. ^ "Revisando la secuenciación del primer genoma del árbol: Populus trichocarpa | Fisiología del árbol | Oxford Academic".
  113. ^ Lindquist, Susan L.; Bonini, Nancy M. (22 de junio de 2006). "Descubrimiento del mecanismo de la enfermedad de Parkinson". Science Express . Instituto Médico Howard Hughes . Consultado el 11 de julio de 2019 .
  114. ^ Kim, H; Raphayel, A; LaDow, E; McGurk, L; Weber, R; Trojanowski, J; Lee, V; Finkbeiner, S; Gitler, A; Bonini, N (2014). "La modulación terapéutica de la fosforilación de eIF2α rescata la toxicidad de TDP-43 en modelos de enfermedad de esclerosis lateral amiotrófica". Nature Genetics . 46 (2): 152–60. doi :10.1038/ng.2853. PMC 3934366 . PMID  24336168. 
  115. ^ Sistemas de conducta hormonal no mamíferos https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/fundulus-heteroclitus
  116. ^ Siegfried, KR (2017). "Aspectos moleculares y cromosómicos de la determinación sexual". Módulo de referencia en ciencias de la vida . doi :10.1016/B978-0-12-809633-8.03245-3. ISBN 978-0-12-809633-8.
  117. ^ Mello, Claudio V. (2014). "El pinzón cebra, Taeniopygia guttata: un modelo aviar para investigar la base neurobiológica del aprendizaje vocal". Protocolos de Cold Spring Harbor . 2014 (12): 1237–1242. doi :10.1101/pdb.emo084574. PMC 4571486. ​​PMID  25342070 . 
  118. ^ "Equipo dirigido por el JGI secuencia el genoma de una rana". GenomeWeb.com . Genome Web. 29 de abril de 2010. Archivado desde el original el 7 de agosto de 2011 . Consultado el 30 de abril de 2010 .
  119. ^ Martin B, Ji S, Maudsley S, Mattson MP (2010). "Los roedores de laboratorio "de control" son metabólicamente mórbidos: por qué es importante". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 107 (14): 6127–6133. Bibcode :2010PNAS..107.6127M. doi : 10.1073/pnas.0912955107 . PMC 2852022 . PMID  20194732. 
  120. ^ Mestas, Javier; Hughes, Christopher CW (marzo de 2004). "De ratones y no de hombres: diferencias entre la inmunología de ratones y de humanos". The Journal of Immunology . 172 (5): 2731–2738. doi : 10.4049/jimmunol.172.5.2731 . PMID  14978070. S2CID  10536403.
  121. ^ Seok, Junhee; Warren, H. Shaw; Cuenca, Alex G.; Mindrinos, Michael N.; Panadero, Enrique V.; Xu, Weihong; Richards, Daniel R.; McDonald-Smith, Grace P.; Gao, Hong; Hennessy, Laura; Finnerty, Celeste C.; López, Cecilia M.; Honari, Shari; Moore, Ernest E.; Minei, José P.; Cuschieri, José; Bankey, Paul E.; Johnson, Jeffrey L.; Sperry, Jason; Nathens, Avery B.; Billiar, Timothy R.; Oeste, Michael A.; Jeschke, Marc G.; Klein, Mateo B.; Gamelli, Richard L.; Gibran, Nicole S.; Brownstein, Bernard H.; Miller-Graziano, Carol; Calvano, Steve E.; Masón, Philip H.; Cobb, J. Perren; Rahme, Laurence G.; Lowry, Stephen F.; Maier, Ronald V.; Moldawer, Lyle L.; Herndon, David N.; Davis, Ronald W.; Xiao, Wenzhong; Tompkins, Ronald G.; Abouhamze, Amer; Balis, Ulysses GJ; Camp, David G.; De, Asit K.; Harbrecht , Brian G.; Hayden, Douglas L.; Kaushal, Amit; O'Keefe, Grant E.; Kotz, Kenneth T.; Qian, Weijun; Schoenfeld, David A.; Shapiro, Michael B.; Silver, Geoffrey M. ; Smith, Richard D.; Storey, John D.; Tibshirani, Robert; Toner, Mehmet; Wilhelmy, Julie; Wispelwey, Bram; Wong, Wing H (26 de febrero de 2013). "Las respuestas genómicas en modelos de ratón imitan pobremente a las humanas". enfermedades inflamatorias". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 110 (9): 3507–3512. Código Bibliográfico :2013PNAS..110.3507S. doi : 10.1073/pnas.1222878110 . PMC 3587220 . PMID  23401516. 
  122. ^ ab Jubb, Alasdair W; Young, Robert S; Hume, David A; Bickmore, Wendy A (15 de enero de 2016). "El recambio de potenciadores está asociado con una respuesta transcripcional divergente a los glucocorticoides en macrófagos humanos y de ratones". Journal of Immunology . 196 (2): 813–822. doi :10.4049/jimmunol.1502009. PMC 4707550 . PMID  26663721. 
  123. ^ Lahvis, Garet (5 de diciembre de 2019), El ineludible problema de la sujeción de animales de laboratorio , consultado el 26 de octubre de 2020
  124. ^ Lahvis, Garet P (2017). "Liberar la investigación biomédica desde la jaula del laboratorio". eLife . 6 : e27438. doi : 10.7554/eLife.27438 . PMC 5503508 . PMID  28661398. 
  125. ^ "El animal de laboratorio favorito del mundo ha resultado deficiente, pero hay nuevos giros en la historia del ratón". The Economist . Consultado el 10 de enero de 2017 .
  126. ^ Katsnelson, Alla (28 de abril de 2014). "Investigadores masculinos estresan a roedores". Nature : nature.2014.15106. doi : 10.1038/nature.2014.15106 . S2CID  87534627.
  127. ^ "El olor masculino puede comprometer la investigación biomédica". Ciencia | AAAS . 2014-04-28 . Consultado el 2017-01-10 .
  128. ^ "Los microbios de los ratones pueden dificultar la reproducción de los estudios científicos". Ciencia | AAAS . 2016-08-15 . Consultado el 2017-01-10 .
  129. ^ "FDA: ¿Por qué se utilizan animales para probar productos médicos?". FDA . 2019-06-18.
  130. ^ "Sociedad de Toxicología: Proponiendo alternativas válidas". Archivado desde el original el 5 de enero de 2013.
  131. ^ Legislación británica de protección animal.
  132. ^ Políticas de AWA.
  133. ^ Lo que los NIH necesitan saber
  134. ^ lista de organismos modelo comunes aprobados para su uso por el NIH)

Lectura adicional

Enlaces externos