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 .
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.
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]
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]
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]
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, la utilidad del uso de roedores en las pruebas de sepsis, [15] [16] quemaduras, [16] inflamaciones, [16] apoplejías, [17] [18] esclerosis lateral amiotrófica, [19] [20] [21] Alzheimer, [22] diabetes, [23] [24] cáncer, [25] [26] [27] [28] [29] esclerosis múltiple, [30] enfermedad de Parkinson [30] y otras enfermedades ha sido puesta en tela de juicio por varios investigadores. 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 una 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 reducido 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]