La historia de la experimentación con animales se remonta a los escritos de los antiguos griegos en los siglos IV y III a. C., siendo Aristóteles (384-322 a. C.) y Erasístrato (304-258 a. C.) unos de los primeros documentados en realizar experimentos con animales no humanos. [1] Galeno , un médico de la Roma del siglo II , diseccionó cerdos y cabras, y es conocido como el "Padre de la vivisección ". [2] Avenzoar , un médico árabe de la España morisca del siglo XII que también practicaba la disección , introdujo la experimentación con animales como un método experimental para probar procedimientos quirúrgicos antes de aplicarlos a pacientes humanos. [3] [4] Aunque el propósito exacto del procedimiento no estaba claro, un cirujano neolítico realizó una trepanación en una vaca entre el 3400 y el 3000 a. C. [5] Esta es la cirugía más antigua conocida realizada en un animal, y es posible que el procedimiento se haya realizado en una vaca muerta para que el cirujano practicara sus habilidades.
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En 1242, Ibn al-Nafis proporcionó descripciones precisas de la circulación de la sangre en los mamíferos. Una descripción completa de esta circulación fue proporcionada más tarde en el siglo XVII por William Harvey .
En su novela utópica inacabada de 1627, Nueva Atlántida , el científico y filósofo Francis Bacon propuso un centro de investigación que contuviera "parques y recintos de todo tipo de bestias y aves que usamos... para disecciones y ensayos; para que así podamos sacar a la luz lo que se puede hacer sobre el cuerpo del hombre".
En la década de 1660, el físico Robert Boyle realizó muchos experimentos con una bomba para investigar los efectos del aire enrarecido. Enumeró dos experimentos con animales vivos no humanos: el "Experimento 40", que probó la capacidad de los insectos para volar bajo una presión de aire reducida, y el dramático "Experimento 41", que demostró la dependencia de las criaturas vivas del aire para su supervivencia. Boyle realizó numerosos ensayos durante los cuales colocó una gran variedad de diferentes animales no humanos, incluidos pájaros, ratones, anguilas, caracoles y moscas, en el recipiente de la bomba y estudió sus reacciones a medida que se eliminaba el aire. [6] Aquí, describe una alondra herida :
…el pájaro parecía bastante animado por un tiempo; pero al recibir una mayor exhalación, comenzó a decaer manifiestamente y a parecer enfermo, y muy pronto después sufrió convulsiones tan violentas e irregulares como las que se suelen observar en las aves de corral cuando les arrancan la cabeza: porque el pájaro se sacudió una y otra vez dos o tres veces, y murió con el pecho hacia arriba, la cabeza hacia abajo y el cuello torcido. [7]
En el siglo XVIII, Antoine Lavoisier decidió utilizar un conejillo de indias en un calorímetro porque quería demostrar que la respiración era una forma de combustión . Tenía la impresión de que la combustión y la respiración son químicamente idénticas. Lavoisier lo demostró con la ayuda de Pierre-Simon Laplace . Ambos midieron cuidadosamente la cantidad de "dióxido de carbono y calor emitidos por un conejillo de indias mientras respiraba". [8] Luego, contrastaron esto con "la cantidad de calor producido cuando quemaban carbono para producir la misma cantidad de dióxido de carbono que había sido exhalado por el conejillo de indias". [8] Su conclusión hizo que Lavoisier se sintiera seguro de "que la respiración es una forma de combustión". [8] Además, el resultado mostró que el calor que producen los mamíferos a través de la respiración permite que sus cuerpos estén por encima de la temperatura ambiente.
Stephen Hales midió la presión sanguínea en el caballo . En la década de 1780, Luigi Galvani demostró que la electricidad aplicada a un músculo de la pata de una rana muerta y disecada provocaba espasmos, lo que llevó a una apreciación de la relación entre la electricidad y la animación. En la década de 1880, Louis Pasteur demostró de manera convincente la teoría de los gérmenes en la medicina al administrar ántrax a ovejas. En la década de 1890, Ivan Pavlov utilizó perros para describir el condicionamiento clásico .
En 1921, Otto Loewi proporcionó la primera evidencia sustancial de que la comunicación neuronal con las células diana se producía a través de sinapsis químicas. Extrajo dos corazones de ranas y los dejó latiendo en un baño iónico. Estimuló el nervio vago del primer corazón y observó que su ritmo se ralentizaba. Cuando el segundo corazón se colocó en el baño iónico del primero, también se ralentizó. [9]
En la década de 1920, Edgar Adrian formuló la teoría de la comunicación neuronal, según la cual la frecuencia de los potenciales de acción, y no el tamaño de estos, era la base para comunicar la magnitud de la señal. Su trabajo se realizó en una preparación aislada de nervio y músculo de rana. Adrian recibió el Premio Nobel por su trabajo. [10]
En la década de 1960, David Hubel y Torsten Wiesel demostraron la organización macrocolumnar de las áreas visuales en gatos y monos, y proporcionaron evidencia fisiológica del período crítico para el desarrollo de la sensibilidad a la disparidad en la visión (es decir, la principal señal para la percepción de profundidad), y recibieron un Premio Nobel por su trabajo.
En 1996 nació la oveja Dolly , el primer mamífero clonado a partir de una célula adulta. [11] El proceso mediante el cual se clonó a la oveja Dolly utilizó un proceso conocido como transferencia nuclear aplicado por el científico principal Ian Wilmut . Aunque otros científicos no pudieron replicar el experimento de inmediato, Wilmut argumentó que el experimento era, de hecho, repetible, dado un marco temporal de más de un año. [12]
En 1997, las innovaciones en ranas, Xenopus laevis , realizadas por el biólogo del desarrollo Jonathan Slack de la Universidad de Bath , crearon renacuajos sin cabeza, lo que podría permitir futuras aplicaciones en el trasplante de órganos de donantes. [13]
Existe una creciente preocupación tanto por la metodología como por el cuidado de los animales en los laboratorios que se utilizan para las pruebas. Cada vez se hace más hincapié en un trato más humano y compasivo hacia otros animales. [14] Las preocupaciones metodológicas incluyen factores que hacen que los resultados de los estudios con animales sean menos reproducibles de lo previsto. Por ejemplo, un estudio de 2014 de la Universidad McGill en Montreal , Canadá, sugiere que los ratones manipulados por hombres en lugar de mujeres mostraron niveles más altos de estrés. [15] [16] [17]
En las décadas de 1880 y 1890, Emil von Behring aisló la toxina de la difteria y demostró sus efectos en cobayas. En 1898, demostró la inmunidad contra la difteria en otros animales inyectando una mezcla de toxina y antitoxina. Este trabajo constituyó en parte la razón para otorgarle a von Behring el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1901. Aproximadamente 15 años después, Behring anunció una mezcla adecuada para la inmunidad humana que desterró en gran medida a la difteria de los azotes de la humanidad. [18] La antitoxina se conmemora cada año en la famosa carrera Iditarod, que sigue el modelo de Nome 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 se atribuye por algunos como una causa del declive del movimiento antiviviseccionista de principios del siglo XX en los EE. UU. [19]
En 1921, Frederick Banting ligó los conductos pancreáticos de perros y descubrió que los aislados de la secreción pancreática podían utilizarse para mantener vivos a los perros con diabetes. Continuó estos experimentos con el aislamiento químico de la insulina en 1922 con John Macleod . Estos experimentos utilizaron fuentes bovinas en lugar de perros para mejorar el suministro. La primera persona tratada fue Leonard Thompson , un diabético de 14 años que solo pesaba 65 libras y estaba a punto de entrar en coma y morir. Después de la primera dosis, la formulación tuvo que ser reelaborada, un proceso que tomó 12 días. La segunda dosis fue efectiva. [20] Estos dos ganaron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1923 por su descubrimiento de la insulina y su tratamiento de la diabetes mellitus . Thompson vivió 13 años más tomando insulina. Antes del uso clínico de la insulina, un diagnóstico de diabetes mellitus significaba la muerte; Thompson había sido diagnosticado en 1919. [21]
En 1943, el laboratorio de Selman Waksman descubrió la estreptomicina utilizando una serie de pantallas para encontrar sustancias antibacterianas en el suelo. Waksman acuñó el término antibiótico en relación con estas sustancias. Waksman ganaría el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1952 por sus descubrimientos en antibióticos. Corwin Hinshaw y William Feldman tomaron las muestras de estreptomicina y curaron la tuberculosis en cuatro cobayas con ella. Hinshaw siguió estos estudios con ensayos en humanos que proporcionaron un avance espectacular en la capacidad de detener y revertir la progresión de la tuberculosis. [22] [23] La mortalidad por tuberculosis en el Reino Unido ha disminuido desde principios del siglo XX debido a una mejor higiene y mejores niveles de vida, pero desde el momento en que se introdujeron los antibióticos, la caída se hizo pronunciada, de modo que en la década de 1980 la mortalidad en los países desarrollados era efectivamente cero. [24]
En la década de 1940, Jonas Salk utilizó estudios de contaminación cruzada de monos rhesus para aislar las tres formas del virus de la polio que afectaban a cientos de miles de personas cada año. [25] El equipo de Salk creó una vacuna contra las cepas de la polio en cultivos celulares de células renales de monos rhesus. La vacuna se puso a disposición del público en 1955 y redujo la incidencia de la polio 15 veces en los EE. UU. durante los siguientes cinco años. [26] Albert Sabin fabricó una vacuna "viva" superior al pasar el virus de la polio a través de huéspedes animales, incluidos los monos. La vacuna se produjo para el consumo masivo en 1963 y todavía se usa hoy en día. Había erradicado virtualmente la polio en los EE. UU. en 1965. [27] Se ha estimado que 100.000 monos rhesus fueron asesinados en el curso del desarrollo de las vacunas contra la polio, y se produjeron 65 dosis de vacuna de cada mono. En un artículo publicado en el Winston-Salem Journal en 1992, Sabin afirmó: "Sin el uso de animales no humanos y humanos, habría sido imposible adquirir el importante conocimiento necesario para prevenir mucho sufrimiento y muerte prematura no sólo entre los humanos sino también entre (otros) animales". [28]
También en la década de 1940, John Cade probó sales de litio en cobayas en busca de fármacos con propiedades anticonvulsivas. Los animales no humanos parecían estar más tranquilos. Luego probó el litio en sí mismo, antes de usarlo para tratar la manía recurrente. [29] La introducción del litio revolucionó el tratamiento de los maníaco-depresivos en la década de 1970. Antes de las pruebas con animales de Cade, los maníaco-depresivos eran tratados con una lobotomía o terapia electroconvulsiva.
En la década de 1950 se desarrolló el primer anestésico volátil y más seguro, el halotano, mediante estudios con roedores, conejos, perros, gatos y monos. [30] Esto allanó el camino para toda una nueva generación de anestésicos generales modernos (también desarrollados mediante estudios con animales), sin los cuales las operaciones quirúrgicas modernas y complejas serían prácticamente imposibles. [31]
En 1960, Albert Starr fue pionero en la cirugía de reemplazo de válvulas cardíacas en humanos después de una serie de avances quirúrgicos en perros. [32] Recibió el Premio Médico Lasker en 2007 por sus esfuerzos, junto con Alain Carpentier . En 1968, Carpentier fabricó reemplazos de válvulas cardíacas a partir de válvulas cardíacas de cerdos, que se tratan previamente con glutaraldehído para atenuar la respuesta inmunitaria. Más de 300.000 personas reciben reemplazos de válvulas cardíacas derivados de los diseños de Starr y Carpentier anualmente. Carpentier dijo sobre los avances iniciales de Starr "Antes de su prótesis, los pacientes con enfermedad valvular morían". [33]
En la década de 1970, los tratamientos con múltiples antibióticos contra la lepra se perfeccionaron utilizando bacterias de la lepra cultivadas en armadillos y luego se probaron en ensayos clínicos en humanos. Hoy en día, el armadillo de nueve bandas todavía se utiliza para cultivar la bacteria que causa la lepra, para estudios de la proteómica y genómica (el genoma se completó en 1998) de la bacteria, para mejorar la terapia y desarrollar vacunas. La lepra todavía prevalece en Brasil, Madagascar, Mozambique, Tanzania, India y Nepal, con más de 400.000 casos a principios de 2004. [34] La bacteria aún no se ha cultivado in vitro con el éxito necesario para desarrollar tratamientos farmacológicos o vacunas, y los ratones y los armadillos han sido las fuentes de la bacteria para la investigación. [35]
Los modelos de sida en primates no humanos, utilizando VIH-2, SHIV y SIV en macacos, se han utilizado como complemento a los esfuerzos de investigación en curso contra el virus. Se ha evaluado la eficacia y la toxicología del fármaco tenofovir en macacos y se ha descubierto que los tratamientos a largo plazo y con dosis altas tenían efectos adversos que no se encontraron con el tratamiento a corto plazo y con dosis altas seguido de un tratamiento a largo plazo y con dosis bajas. Este hallazgo en macacos se tradujo en regímenes de dosificación humanos. Se ha evaluado el tratamiento profiláctico con antivirales en macacos porque la introducción del virus solo se puede controlar en un modelo animal. El hallazgo de que la profilaxis puede ser eficaz para bloquear la infección ha modificado el tratamiento de las exposiciones ocupacionales, como la exposición a agujas. Dichas exposiciones ahora se siguen rápidamente con fármacos anti-VIH, y esta práctica ha dado como resultado una infección viral transitoria mensurable similar al modelo NHP . De manera similar, la transmisión de madre a feto y su profilaxis fetal con antivirales como el tenofovir y el AZT se han evaluado en pruebas controladas en macacos que no son posibles en humanos, y este conocimiento ha guiado el tratamiento antiviral en madres embarazadas con VIH. "La comparación y correlación de los resultados obtenidos en estudios con monos y humanos están llevando a una creciente validación y reconocimiento de la relevancia del modelo animal. Aunque cada modelo animal tiene sus limitaciones, los estudios de fármacos cuidadosamente diseñados en primates no humanos pueden continuar avanzando en nuestro conocimiento científico y guiar los ensayos clínicos futuros". [36] [37] [38]
A lo largo del siglo XX, la investigación que utilizó animales vivos no humanos ha conducido a muchos otros avances médicos y tratamientos para enfermedades humanas, como: técnicas de trasplante de órganos y medicamentos contra el rechazo al trasplante, [39] [40] [41] [42] la máquina corazón-pulmón, [43] antibióticos como la penicilina , [44] y la vacuna contra la tos ferina . [45]
En la actualidad, la experimentación con animales sigue utilizándose en investigaciones que tienen como objetivo resolver problemas médicos, entre ellos la enfermedad de Alzheimer , [46] la esclerosis múltiple , [47] la lesión de la médula espinal , [48] y muchas otras afecciones en las que no se dispone de un sistema modelo in vitro útil . Actualmente, existen varias opciones disponibles para realizar pruebas respetuosas con los animales, es decir, métodos que eviten el sufrimiento físico y psicológico en los animales sometidos a prueba. [49] [50]
Las pruebas con animales para estudios veterinarios representan alrededor del cinco por ciento de las investigaciones que utilizan otros animales. Los tratamientos para cada una de las siguientes enfermedades animales se han derivado de estudios con animales: rabia , [51] ántrax , [51] muermo , [51] virus de inmunodeficiencia felina (VIF), [52] tuberculosis , [51] fiebre del ganado de Texas, [51] peste porcina clásica (cólera porcino), [51] dirofilariosis y otras infecciones parasitarias. [53]
Para realizar pruebas de rabia en otros animales es necesario que el animal esté muerto y la prueba lleva dos horas. [54]
La investigación básica y aplicada en medicina veterinaria continúa en temas variados, como la búsqueda de mejores tratamientos y vacunas para el virus de la leucemia felina y la mejora de la oncología veterinaria .
En 1655, el fisiólogo Edmund O'Meara dijo que "la miserable tortura de la vivisección coloca al cuerpo en un estado antinatural". [55] [56] O'Meara expresó así una de las principales objeciones científicas a la vivisección: que el dolor que soportaba el individuo interferiría con la precisión de los resultados.
En 1822 se promulgó en el parlamento británico la primera ley de protección animal , seguida por la Ley de Crueldad hacia los Animales (1876) , la primera ley destinada específicamente a regular la experimentación con animales. La legislación fue impulsada por Charles Darwin , quien escribió a Ray Lankester en marzo de 1871:
Me preguntas cuál es mi opinión sobre la vivisección. Estoy totalmente de acuerdo en que es justificable para verdaderas investigaciones sobre fisiología, pero no para una mera curiosidad condenable y detestable. Es un tema que me enferma de horror, así que no diré ni una palabra más sobre él, o no dormiré esta noche. [57] [58]
La oposición al uso de animales no humanos en la investigación médica surgió en Estados Unidos durante la década de 1860, cuando Henry Bergh fundó la Sociedad Americana para la Prevención de la Crueldad hacia los Animales (ASPCA), siendo la primera organización específicamente antivivisección de Estados Unidos la Sociedad Americana AntiVivisección (AAVS), fundada en 1883.
En el Reino Unido, un artículo publicado en el Medical Times and Gazette el 28 de abril de 1877 indica que los activistas antiviviseccionistas, principalmente clérigos, habían preparado una serie de carteles titulados "Esto es vivisección", "Esto es un perro vivo" y "Esto es un conejo vivo", que mostraban animales no humanos en poses que, según ellos, copiaban el trabajo de Elias von Cyon en San Petersburgo, aunque el artículo dice que las imágenes difieren de las originales. Afirma que no más de diez o una docena de hombres participaban activamente en la experimentación con animales no humanos vivos en el Reino Unido en esa época. [59]
Los antiviviseccionistas de la época creían que la difusión de la misericordia era la gran causa de la civilización y que la vivisección era cruel. Sin embargo, en los EE. UU., los esfuerzos de los antiviviseccionistas fueron derrotados en todas las legislaturas debido al amplio apoyo de un público informado al uso cuidadoso y juicioso de otros animales. El movimiento antiviviseccionista temprano en los EE. UU. disminuyó mucho en la década de 1920. En general, este movimiento no tuvo éxito legislativo en los EE. UU. La aprobación de la Ley de Bienestar de los Animales de Laboratorio, en 1999, se centró más en proteger el bienestar de otros animales que se utilizan en todos los campos, incluida la investigación, la producción de alimentos, el desarrollo de productos de consumo, etc. [60] [61]
En el otro lado del debate, quienes estaban a favor de la experimentación con animales no humanos sostenían que los experimentos con otros animales eran necesarios para avanzar en el conocimiento médico y biológico y para garantizar la seguridad de los productos destinados al uso humano y animal. En 1831, los fundadores del Zoológico de Dublín —el cuarto zoológico más antiguo de Europa, después de Viena, París y Londres— eran miembros de la profesión médica, interesados en estudiar a los individuos tanto mientras estaban vivos como cuando estaban muertos. [62] Claude Bernard , conocido como el "príncipe de los vivisectores" [63] y el padre de la fisiología —cuya esposa, Marie Françoise Martin , fundó la primera sociedad antivivisección en Francia en 1883 [64] — escribió en 1865 que "la ciencia de la vida es un salón magnífico y deslumbrantemente iluminado al que solo se puede llegar pasando por una cocina larga y espantosa". [65] Bernard, que afirmaba que "los experimentos con animales (no humanos)... son totalmente concluyentes en lo que respecta a la toxicología y la higiene del hombre... los efectos de estas sustancias son los mismos en el hombre que en (otros) animales, salvo por diferencias de grado", [66] estableció la experimentación con animales como parte del método científico estándar . [67] En 1896, el fisiólogo y médico Dr. Walter B. Cannon dijo: "Los antiviviseccionistas son el segundo de los dos tipos que describió Theodore Roosevelt cuando dijo: 'El sentido común sin conciencia puede conducir al crimen, pero la conciencia sin sentido común puede conducir a la locura, que es la sirvienta del crimen'". [60] Estas divisiones entre los grupos pro y anti-experimentación con animales llegaron a la atención pública por primera vez durante el asunto del perro marrón a principios del siglo XX, cuando cientos de estudiantes de medicina se enfrentaron con los antiviviseccionistas y la policía por un monumento a un perro viviseccionado. [68]