De ratones a cerdos, los animales que salvan vidas humanas

España:

La experimentación con animales ha servido, y sirve, a la ciencia para probar soluciones médicas que posteriormente (si los resultados son favorables) llegarán a ser usadas en humanos. En la actualidad se trata de un tema controvertido; pero todavía necesario, si bien está muy controlado por los comités de Bioética, además de regulado por estrictas leyes –generalmente restrictivas– que llevan a reducir esta práctica al mínimo posible y limitar el dolor que se le pueda causar al animal.

Los animales de los que se sirve la Ciencia poseen unas características particulares, que hacen posible que los resultados obtenidos del trabajo con ellos sean extrapolables a las personas. Es por ello que se les denomina ‘modelos’.

Si preguntamos a cualquiera si conoce un modelo de experimentación animal, es posible que responda los ratones o las cobayas, por aquello, pues forman parte de la cultura popular. No en vano, no iría muy desencaminado, ya que según el último informe del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, sobre animales utilizados en experimentación (en 2019), efectivamente la mayor parte de animales que se emplean son roedores (63,5%), peces (17,3%) y aves (12,4%). Y, dentro de los roedores, la especie principal es el ratón.

Ahora bien, hay ocasiones en las que los roedores no son una elección útil. Una de las opciones que se presenta como más interesante es la del porcino, en la que trabaja desde 2005 el grupo de Fisiología de la Reproducción, de la Universidad de Murcia, y que en el mundo solo se lleva a cabo en otros grupos de China, Japón, Alemania, Dinamarca, Reino Unido y Estados Unidos.

Es en ese momento cuando aparecen una serie de tecnologías que permiten desarrollar animales modificados genéticamente y esto hace que sea posible tener cerdos con distintas utilidades a nivel investigador: modelo de enfermedad, para xenotrasplantes o para el desarrollo de fármacos, entre otras cosas. Por otro lado, también es posible desarrollar animales mejorados de cara al sector ganadero: cuya producción contamine menos, que crezcan más rápido, sean resistentes a enfermedades víricas (una ventaja que heredan sus descendientes), etc.

En relación a su valor como modelo, hay que tener en cuenta que el cerdo tiene una gran similitud fisiológica y anatómica con el ser humano, y esto conlleva muchas ventajas para la investigación biomédica. De hecho, los modelos porcinos, por ser animales más parecidos, cuyos órganos funcionan de una manera muy similar a la de las personas, son una alternativa valiosa para poder continuar profundizando en algunas líneas ya agotadas con otros modelos.

Actualmente, Joaquín Gadea Mateos, catedrático de Fisiología de la facultad de Veterinaria de la UMU, lidera el proyecto’Validación y estudio de comercialización de cerdos modificados genéticamente como modelos de enfermedad humana’, financiado por la Fundación Séneca en el marco de su programa ‘Prueba de Concepto’. Una propuesta que se basa en el desarrollo de cerdos modificados genéticamente, diseñados para modelar diferentes tipos de enfermedades humanas para su uso en investigación y validación preclínica de medicamentos dirigidos al estudio y tratamiento de estas indicaciones.

Los buenos resultados alcanzados hasta la fecha espera que sirvan para poner en marcha la ‘spin-off’ ‘Pigmalion’, una empresa de base tecnológica que está en fase de desarrollo a través de la que esperan poder comercializar los animales que ya han generado, células, tejidos o dar servicio a otras empresas o investigadores puedan demandar estos animales.

De hecho, Gadea espera poder desarrollar modelos a demanda, según las necesidades de trabajo de sus potenciales clientes.

En el año 2014 se empezó a extender el uso de una nueva herramienta de Ingeniería Genética: CRISPR, la cual permite cambiar genes dentro del organismo de cualquier ser vivo de forma muy precisa, editando así su genoma voluntariamente y provocando cambios en su desarrollo.

Cuenta Joaquín Gadea que Crispr empezaba a usarse en cerdos y su equipo inició una colaboración con el departamento de Farmacología de la Universidad de Oxford, dirigido por John Parrington. «Teníamos lo necesario para avanzar en Biología molecular y la Royal Society de Londres nos financió un proyecto para trabajar con unos genes denominados TPC2 cuyas proteínas se encargan de la señalización de calcio, una función celular que interviene en numerosos procesosfisiológios como la liberación de insulina, relacionada con la diabetes; o la resistencia a enfermedades víricas (Ébola y Covid) procesos de metabolismo de grasa, cáncer de melanoma…».

Iniciaron así una línea de trabajo que ha permitido al equipo de la Universidad de Murcia colaborar con otros organismos como el Instituto Biodonostia (el equivalente al Instituto Murciano de Investigación Biosanitaria- IMIB en el País Vasco), en concreto con el equipo liderado por el neurólogo Adolfo López de Munain, experto en enfermedades raras genéticas, las cuales carecen de cura por lo que existe la necesidad de desarrollar fármacos que las puedan tratar y que deben ser probados en modelos animales. En este momento, de manera conjunta, cuenta con el apoyo del Instituto de Salud Carlos III para un proyecto de desarrollo tecnológico,

También colabora el grupo de la UMU con el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC). En él trabaja Vicente Andrés, dedicado al estudio de la Progeria (un trastorno genético progresivo extremadamente raro que acelera el envejecimiento de los niños). «En su caso, los ratones no son un modelo útil de estudio pero han comprobado que sí lo es el cerdo. En concreto, necesitan células somáticas, es decir, cualquier célula del cuerpo excepto los óvulos y los espermatozoides. Como es un modelo complejo y necesitamos meter un gen alterado, la vía de trabajo es la clonación de células somáticas que previamente se han editado genéticamente». Con respecto al uso de la tecnología Crispr, Joaquín Gadea advierte que «su principal ventaja es que tienes unas tijeras de precisión que te permite modificar una parte del genoma sin que el resto se vea afectado. Aunque en este tipo de investigaciones siempre se comprueba que no se hayan dado ‘efectos no deseados’, es decir, que las alteraciones genéticas generadas voluntariamente no den lugar a otros cambios no previstos. Algo que podría ocurrir ya que, en ocasiones, algunos genes producen efectos sobre otros».

Dice Gadea que «la principal ventaja del uso de esta tecnología es que va a revolucionar la biomedicina. Que puedas modificar a demanda el genoma, significa que si tienes una persona nacida con una mutación genética que le causa una enfermedad, es posible que en un plazo razonable se le pueda generar una terapia individualizada o, incluso, que se le pueda modificar su propio genoma y se le pueda curar».

El proyecto financiado por la Fundación Séneca servirá a los investigadores para avanzar en la optimización de los sistemas para poder producir animales modificados genéticamente al menor coste de animal posible (mínimo número de trasferencia de embriones…).

«Se trata de una metodología muy compleja, por lo que estamos tratando de optimizar cada uno de ellos para que sea eficiente y la trasferencia a la sociedad sea lo más rápida posible», explica el responsable del trabajo.

En este momento, cuentan con cerdos nacidos de un gen y saben que funcionan embriones de cuatro o cinco genes más y en desarrollo hay otro momento.