stringtranslate.com

Experimentación con roedores en animales

Los roedores se han empleado en la experimentación biomédica desde la década de 1650. [1] Actualmente, los roedores se utilizan comúnmente en pruebas con animales , en particular ratones y ratas , pero también cobayas , hámsters , jerbos y otros. Los ratones son las especies de vertebrados más utilizadas, debido a su disponibilidad, tamaño, bajo costo, facilidad de manejo y rápida tasa de reproducción .

Estadística

En el Reino Unido, en 2015, se realizaron 3,33 millones de procedimientos en roedores (el 80 % del total de procedimientos de ese año). Las especies más utilizadas fueron los ratones (3,03 millones de procedimientos, o el 73 % del total) y las ratas (268 522, o el 6,5 %). Otras especies de roedores fueron los conejillos de indias (21 831 / 0,7 %), los hámsteres (1500 / 0,04 %) y los jerbos (278 / 0,01 %). [2]

En Estados Unidos no se informa sobre el número de ratas y ratones utilizados, pero las estimaciones varían entre alrededor de 11 millones [3] y aproximadamente 100 millones. [4] En 2000, la División de Investigación Federal de la Biblioteca del Congreso publicó los resultados de un análisis de su base de datos de ratas, ratones y pájaros: investigadores, criadores, transportistas y expositores.

En la base de datos se enumeran más de 2000 organizaciones de investigación, de las cuales aproximadamente 500 fueron investigadas y, de ellas, 100 fueron contactadas directamente por el personal del FRD. Estas organizaciones incluyen hospitales, organizaciones gubernamentales, empresas privadas (compañías farmacéuticas, etc.), universidades/institutos, algunas escuelas secundarias e institutos de investigación. De estas 2000, aproximadamente 960 están reguladas por el USDA; 349 por el NIH; y 560 acreditadas por la AALAC. Aproximadamente el 50 por ciento de las organizaciones contactadas revelaron un número específico o aproximado de animales en sus laboratorios. El número total de animales de esas organizaciones es: 250 000–1 000 000 ratas; 400 000–2 000 000 ratones; y 130 000–900 000 aves.

Tipos de roedores

Ratones

Los ratones son la especie de vertebrado más utilizada, populares debido a su disponibilidad, tamaño, bajo costo, facilidad de manejo y rápida tasa de reproducción. [5] Los ratones alcanzan rápidamente la madurez sexual, así como también la gestación rápida , donde los laboratorios pueden tener una nueva generación cada tres semanas, así como una vida útil relativamente corta de dos años. [6]

Se considera ampliamente que son el modelo principal de enfermedad humana hereditaria y comparten el 99% de sus genes con los humanos. [7] Con el advenimiento de la tecnología de ingeniería genética , se pueden generar ratones modificados genéticamente a pedido y pueden costar cientos de dólares cada uno. [8]

La producción de animales transgénicos consiste en inyectar cada constructo en 300-350 huevos, lo que normalmente supone tres días de trabajo. De esta cantidad de huevos inyectados nacerán normalmente entre veinte y cincuenta ratones. Estos animales se examinan para detectar la presencia del transgén mediante un ensayo de genotipado por reacción en cadena de la polimerasa . La cantidad de animales transgénicos suele variar entre dos y ocho. [9]

La producción de ratones quiméricos consiste en inyectar células madre embrionarias proporcionadas por el investigador en 150-175 blastocistos , lo que representa tres días de trabajo. De esta cantidad de blastocistos inyectados nacen normalmente entre treinta y cincuenta ratones vivos. Normalmente, el color de la piel de los ratones de los que se derivan los blastocistos hospedadores es diferente al de la cepa utilizada para producir las células madre embrionarias. Por lo general, entre dos y seis ratones tendrán piel y pelo con una contribución de células madre embrionarias superior al setenta por ciento, lo que indica una buena probabilidad de contribución de células madre embrionarias a la línea germinal . [9]

Hámsteres sirios

Los hámsteres dorados o sirios ( Mesocricetus auratus ) se utilizan para modelar las condiciones médicas humanas, incluidos varios tipos de cáncer, enfermedades metabólicas, enfermedades respiratorias no cancerosas, enfermedades cardiovasculares, enfermedades infecciosas y problemas de salud generales. [10] En 2006-07, los hámsteres sirios representaron el 19% del total de participantes en investigaciones con animales en los Estados Unidos. [11]

Ratas

Los roedores, como las ratas, son el modelo más común en la investigación de los efectos de las enfermedades cardiovasculares, ya que los efectos en los roedores imitan los de los humanos. [12] Las ratas también se han utilizado como herramientas en la investigación para tratar de encontrar si hay una diferencia en los efectos de la cocaína en adultos y adolescentes. [13]

Limitaciones

Aunque los ratones, ratas y otros roedores son, con diferencia, los animales más utilizados en la investigación biomédica, estudios recientes han puesto de relieve sus limitaciones. [14] Por ejemplo, varios investigadores han puesto en tela de juicio la utilidad del uso de roedores para detectar sepsis, [15] [16] quemaduras, [16] inflamaciones, [16] apoplejías, [ 17] [18] esclerosis lateral amiotrófica, [19] [20] [21] alzhéimer, [22] diabetes, [23] [24] cáncer, [25] [26] [27] [28] [29] esclerosis múltiple, [30] enfermedad de Parkinson [30] y otras enfermedades. En lo que respecta a los experimentos con ratones en particular, algunos investigadores se han quejado de que "se han desperdiciado años y miles de millones de dólares siguiendo pistas falsas" como resultado de la preocupación por el uso de estos animales en los estudios. [14]

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. [15] 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. [15]

Un artículo en The Scientist señala: "Las dificultades asociadas con el uso de modelos animales para enfermedades humanas resultan de las diferencias metabólicas, anatómicas y celulares entre los humanos y otras criaturas, pero los problemas son incluso más profundos que eso", incluyendo cuestiones con el diseño y la ejecución de las pruebas mismas. [18]

Por ejemplo, los investigadores han descubierto que muchas ratas y ratones en laboratorios son obesos debido al exceso de comida y al ejercicio mínimo, lo que altera su fisiología y el metabolismo de los fármacos. [31] Muchos animales de laboratorio, incluidos ratones y ratas, sufren estrés crónico, lo que también puede afectar negativamente los resultados de la investigación y la capacidad de extrapolar con precisión los hallazgos a los humanos. [32] [33] Los investigadores también han observado que muchos estudios que involucran ratones, ratas y otros roedores están mal diseñados, lo que lleva a hallazgos cuestionables. [18] [20] [21] Una explicación de las deficiencias en los estudios de roedores alojados en jaulas de laboratorio es que carecen de acceso a la acción ambiental y, por lo tanto, de la libertad continua para tomar decisiones y experimentar sus consecuencias. Al alojar a los roedores en condiciones de extrema pobreza, estos animales cautivos tienen un parecido disminuido con los humanos o sus congéneres salvajes. [34]

Algunos estudios sugieren que la publicación de datos inadecuados sobre las pruebas con animales puede dar lugar a una investigación irreproducible, en la que se omiten detalles sobre cómo se realizan los experimentos en los artículos publicados o se producen 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. [6] [35] [36] Otro estudio de 2016 sugirió que los microbiomas intestinales en ratones pueden tener un impacto en la investigación científica. [37]

Véase también

Referencias

  1. ^ d'Isa R, Fasano S, Brambilla R (2024). "Editorial: Métodos amigables con los animales para pruebas de comportamiento de roedores en investigación en neurociencia". Portada. Behav. Neurosci . 18 : 1431310. doi : 10.3389/fnbeh.2024.1431310 . PMID  38983871.
  2. ^ "Estadísticas anuales de procedimientos científicos sobre animales vivos, Gran Bretaña, 2015 Ministerio del Interior
  3. ^ Estadísticas de EE. UU., 2014 - Hablando de investigación
  4. ^ Carbone, L (2004). Lo que quieren los animales: experiencia y defensa de las políticas de bienestar de los animales de laboratorio . Oxford University Press. ISBN 9780195161960.
  5. ^ Willis-Owen SA, Flint J (2006). "La base genética del comportamiento emocional en ratones". Eur. J. Hum. Genet . 14 (6): 721–8. doi : 10.1038/sj.ejhg.5201569 . PMID  16721408.
  6. ^ ab "El animal de laboratorio favorito del mundo ha resultado deficiente, pero hay nuevos giros en la historia del ratón". The Economist . 2016-12-24 . Consultado el 2017-01-10 .
  7. ^ La medida del hombre, comunicado de prensa del Instituto Sanger, 5 de diciembre de 2002
  8. ^ Biociencias, Taconic. "Modelos transgénicos de ratones y ratas: selección positiva y negativa y diana genética isogénica del ADN". www.taconic.com .
  9. ^ ab "WUSM :: Mouse Genetics Core :: Services". Universidad de Washington en St. Louis . 7 de julio de 2005. Archivado desde el original el 4 de agosto de 2007. Consultado el 22 de octubre de 2007 .
  10. ^ Valentín y col. 2012, pág. 875-898.
  11. ^ Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (septiembre de 2008), Informe anual de actividades de cuidado animal - Año fiscal 2007 (PDF) , Departamento de Agricultura de los Estados Unidos , consultado el 14 de enero de 2016
  12. ^ Jia, Tian; Wang, Chen; Han, Zhengxi; Wang, Xiaozhi; Ding, Ming; Wang, Quanyi (7 de diciembre de 2020). "Modelos experimentales de enfermedades cardiovasculares en roedores". Frontiers in Cardiovascular Medicine . 7 : 588075. doi : 10.3389/fcvm.2020.588075 . ISSN  2297-055X. PMC 7750387 . PMID  33365329. 
  13. ^ Kerstetter, Kerry A.; Kantak, Kathleen M. (1 de octubre de 2007). "Efectos diferenciales de la cocaína autoadministrada en ratas adolescentes y adultas sobre el aprendizaje estímulo-recompensa". Psicofarmacología . 194 (3): 403–411. doi :10.1007/s00213-007-0852-6. ISSN  1432-2072. PMID  17609932. S2CID  21293891.
  14. ^ ab Kolata, Gina (11 de febrero de 2013). "Los ratones no son los sujetos de prueba adecuados para algunas de las enfermedades mortales de los humanos". The New York Times . New York Times . Consultado el 6 de agosto de 2015 .
  15. ^ 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.
  16. ^ abc Seok; et al. (7 de enero de 2013). "Las respuestas genómicas en modelos de ratón imitan pobremente las enfermedades inflamatorias humanas". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 110 (9): 3507–3512. Bibcode :2013PNAS..110.3507S. doi : 10.1073/pnas.1222878110 . PMC 3587220 . PMID  23401516. 
  17. ^ Bart van der Worp, H (30 de marzo de 2010). "¿Pueden los modelos animales de enfermedades aportar información fiable a los estudios en humanos?". PLOS Medicine . 2 (6048): 1385. doi : 10.1371/journal.pmed.1000245 . PMC 1690299 . PMID  1000245. 
  18. ^ abc Gawrylewski, Andrea (1 de julio de 2007). "El problema con los modelos animales". The Scientist . Consultado el 6 de agosto de 2015 .
  19. ^ Benatar, M (abril de 2007). "Perdido en la traducción: ensayos de tratamiento en ratones SOD1 y en humanos con ELA". Neurobiología de la enfermedad . 26 (1): 1–13. doi :10.1016/j.nbd.2006.12.015. PMID  17300945. S2CID  24174675.
  20. ^ ab Check Hayden, Erika (26 de marzo de 2014). «Estudios engañosos realizados con ratones desperdician recursos médicos». Nature . Consultado el 6 de agosto de 2015 .
  21. ^ ab Perrin, Steve (26 de marzo de 2014). «Investigación preclínica: cómo hacer que los estudios con ratones funcionen». Nature . Consultado el 6 de agosto de 2015 .
  22. ^ Cavanaugh, Sarah; Pippin, John; Bernard, Neal (10 de abril de 2013). "Modelos animales de la enfermedad de Alzheimer: dificultades históricas y un camino a seguir1". ALTEX . 31 (3): 279–302. doi : 10.14573/altex.1310071 . PMID  24793844.
  23. ^ Roep, Bart; Atkinson, Mark; von Herrath, Matthias (noviembre de 2004). "Satisfacción (no) garantizada: reevaluación del uso de modelos animales en la diabetes tipo 1". Nature Immunology . 4 (12): 989–997. doi :10.1038/nri1502. PMID  15573133. S2CID  21204695.
  24. ^ Charukeshi Chandrasekera, P; Pippin, John (21 de noviembre de 2013). "De roedores y hombres: regulación de la glucosa específica de la especie e investigación sobre diabetes tipo 2". ALTEX . 31 (2): 157–176. doi : 10.14573/altex.1309231 . PMID  24270692.
  25. ^ Glenn Begley, C; Ellis, L (29 de marzo de 2012). "Desarrollo de fármacos: elevar los estándares para la investigación preclínica del cáncer". Nature . 483 (7391): 531–533. Bibcode :2012Natur.483..531B. doi : 10.1038/483531a . PMID  22460880. S2CID  4326966.
  26. ^ Voskoglou-Nomikos, T; Pater, J; Seymour, L (15 de septiembre de 2003). "Valor predictivo clínico de los modelos preclínicos de cáncer de línea celular in vitro, xenoinjerto humano y aloinjerto de ratón" (PDF) . Clinical Cancer Research . 9 (11): 4227–4239. PMID  14519650 . Consultado el 6 de agosto de 2015 .
  27. ^ Dennis, C (17 de agosto de 2006). "El cáncer: un caso aislado". Nature . 442 (7104): 739–41. Bibcode :2006Natur.442..739D. doi : 10.1038/442739a . PMID  16915261. S2CID  4382984.
  28. ^ Garber, K (6 de septiembre de 2006). "Aumenta el debate sobre nuevos modelos de cáncer en ratones". Journal of the National Cancer Institute . 98 (17): 1176–8. doi : 10.1093/jnci/djj381 . PMID  16954466.
  29. ^ Begley, Sharon (5 de septiembre de 2008). "Replanteando la guerra contra el cáncer". Newsweek . Consultado el 6 de agosto de 2015 .
  30. ^ ab Bolker, Jessica (1 de noviembre de 2012). "Hay más en la vida que ratas y moscas". Nature . Consultado el 6 de agosto de 2015 .
  31. ^ Cressey, Daniel (2 de marzo de 2010). "Las ratas obesas distorsionan los resultados de las investigaciones". Nature . 464 (19): 19. doi : 10.1038/464019a . PMID  20203576.
  32. ^ Balcomb, J; Barnard, N; Sandusky, C (noviembre de 2004). "Las rutinas de laboratorio causan estrés animal". Temas contemporáneos en la ciencia de los animales de laboratorio . 43 (6): 42–51. PMID  15669134.
  33. ^ Murgatroyd, C; et al. (8 de noviembre de 2009). "La metilación dinámica del ADN programa los efectos adversos persistentes del estrés en la primera infancia". Nature Neuroscience . 12 (12): 1559–1566. doi :10.1038/nn.2436. PMID  19898468. S2CID  3328884.
  34. ^ Lahvis, Garet (29 de junio de 2017). "Liberar la investigación biomédica desde la jaula del laboratorio". eLife: 1–10. doi:10.7554/eLife.27438.
  35. ^ Katsnelson, Alla (2014). "Investigadores masculinos estresan a roedores". Nature . doi : 10.1038/nature.2014.15106 . S2CID  87534627.
  36. ^ "El olor masculino puede comprometer la investigación biomédica". Ciencia | AAAS . 2014-04-28 . Consultado el 2017-01-10 .
  37. ^ "Los microbios de los ratones pueden dificultar la reproducción de los estudios científicos". Ciencia | AAAS . 2016-08-15 . Consultado el 2017-01-10 .

Fuentes

Enlaces externos