El Congreso y la FDA están presionando a las compañías farmacéuticas para que reemplacen la tecnología animal en la investigación de medicamentos. Aún queda mucho por hacer, pero las startups y los líderes de la industria están trabajando para que esto suceda.
En el Hospital Infantil Mercy de Kansas City , investigadores han creado algo extraordinario: diminutos “corazones” latentes, cultivados en laboratorio. Visibles solo al microscopio, estas diminutas entrañas se llaman organoides. Se pueden cultivar en cuestión de días a partir de las propias células madre del paciente, y sus médicos las utilizan para buscar el mejor medicamento para su afección, ahorrando meses de ensayo y error.
También son fundamentales para el futuro de las pruebas de drogas y algún día tal vez para el fin de las ratas de laboratorio.
Las pruebas en animales son obligatorias por ley desde 1937, cuando una nueva formulación de un antibiótico común contenía un ingrediente tóxico y causó la muerte de más de 100 personas. Casi un siglo después, se siguen retirando medicamentos de los supermercados por sus efectos tóxicos, a pesar de que las pruebas en animales demostraron su seguridad. Ahora, políticos, científicos y empresarios impulsan métodos nuevos y más precisos para probar medicamentos antes de que lleguen a los ensayos clínicos en humanos, lo que podría salvar vidas y miles de millones de dólares en el proceso.
En 2022, un grupo de científicos realizó un experimento con 27 compuestos farmacológicos conocidos cuya seguridad se había demostrado en estudios con animales. Algunos de ellos presentaron efectos secundarios tóxicos y fueron retirados del mercado tras causar la muerte de personas. Los investigadores probaron los 27 compuestos con una nueva tecnología llamada “órgano en chip”: similar a los organoides, los “chips de órganos” contienen grupos de células incrustados en un diminuto dispositivo electrónico que puede simular el comportamiento de un órgano. Los investigadores descubrieron que los órganos hepáticos en chip predijeron con precisión qué compuestos eran peligrosos, un avance que podría generar un ahorro significativo en el costoso proceso de desarrollo de fármacos. Según los autores del estudio, unas pruebas más precisas con chips de órganos podrían ahorrarle a la industria más de 3000 millones de dólares al año.
Además de la seguridad, el costo es otra razón para alejarse de las pruebas en animales. Hoy en día, las compañías farmacéuticas suelen gastar más de 2 mil millones de dólares para comercializar un solo fármaco, y la industria invierte casi 300 mil millones de dólares al año en investigación y desarrollo. Sin embargo, a pesar de estas enormes inversiones en I+D, más del 90 % de los fármacos candidatos fracasan. Es un proceso derrochador que contribuye a los exorbitantes precios de los fármacos que llegan al mercado.
Las pruebas en animales, un primer paso en el proceso de muchos fármacos, son un factor clave. Simplemente no son tan precisas como deberían, lo que lleva a los investigadores a un sinfín de costosos callejones sin salida. Una broma común entre ellos es que somos capaces de curar casi todas las enfermedades, en ratones.
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“Claramente no estamos obteniendo información realista de los animales, porque todo lo que llega a la etapa de ensayo clínico primero ha pasado por ensayos con animales y ha tenido éxito, ¿verdad?”, dijo Ali Afshar, director ejecutivo de Mytos, con sede en Londres, que está desarrollando una nueva forma automatizada de cultivar células, replicando células humanas en una placa de Petri para luego poder probar medicamentos en ellas.
Convencionalmente, las células se cultivan manualmente, lo que puede generar inconsistencias entre cultivos y dificulta la replicación de experimentos. Automatizar el proceso proporciona datos más rápidos y fiables, a la vez que libera tiempo a los investigadores para realizar trabajos más importantes. Mytos, fundada en 2016 y con una recaudación total de casi 29 millones de dólares, vende sus cultivos a clientes farmacéuticos para probar tratamientos para enfermedades en las que los modelos animales no se corresponden con lo que ocurre en las personas, afirmó Afshar.
Los organoides y los cultivos celulares son algunas de las maneras en que la FDA ha propuesto eliminar las pruebas en animales, comenzando con una clase de medicamentos llamados anticuerpos monoclonales, que imitan los anticuerpos naturales del sistema inmunitario y se utilizan para tratar todo, desde el cáncer hasta la enfermedad de Crohn y la COVID-19. Probar estos medicamentos es difícil porque no suelen funcionar en ratones y deben probarse en animales más grandes y más estrechamente relacionados con los humanos, como monos, lo que puede costar decenas de miles de dólares cada uno. Pero incluso entonces, las pruebas en animales a menudo producen resultados engañosos sobre cómo funcionarán estos medicamentos en humanos. La FDA emitió una guía en abril que sugiere que los desarrolladores de medicamentos utilicen estas alternativas para demostrar que estos compuestos son seguros. La idea es basarse en datos humanos reales para determinar qué candidatos a fármacos son los más prometedores.
Esto solo es posible gracias a que el presidente Joe Biden firmó la Ley de Modernización 2.0 de la FDA en 2022, tras su aprobación unánime en el Senado. La ley eliminó el requisito de probar medicamentos en animales para la aprobación de la FDA cuando existen otros datos de seguridad, obtenidos mediante simulaciones por computadora o miniórganos, que satisfacen a los reguladores. También elimina el requisito en medicamentos biológicamente similares a los que ya se encuentran en el mercado. El consenso bipartidista sobre la reducción de las pruebas en animales se ha mantenido durante la segunda administración Trump, y los Institutos Nacionales de Salud también anunciaron una nueva iniciativa para reducir el uso de animales en la investigación, priorizando la financiación y la coordinación interinstitucional para estas nuevas tecnologías.
Pero cada nueva forma de prueba tiene sus desventajas. Los organoides, por ejemplo, tienen limitaciones, afirmó Julie Frearson, directora científica de la empresa de investigación y desarrollo de fármacos Charles River Laboratories, que el año pasado lanzó una iniciativa de 500 millones de dólares para reducir la dependencia de la investigación con animales. Ofrecen una visión general de cómo un fármaco afecta a una zona específica del cuerpo, pero no revelan cómo afecta sistémicamente al paciente, explicó. Probar un tratamiento en un organoide cardíaco, por ejemplo, no indica cómo afectará al hígado o los riñones. Además, los organoides tienen una vida relativamente corta, lo que dificulta comprender los efectos a largo plazo de un fármaco.
La startup Gordian Biotechnology, con sede en San Francisco, espera reducir el número de animales utilizados en pruebas, conservando al mismo tiempo las ventajas de los datos sistémicos a largo plazo. Ha desarrollado una técnica denominada cribado en mosaico, que permite evaluar múltiples terapias génicas en un mismo animal mediante la introducción de sus compuestos farmacológicos en una sola célula. Al modificar el ADN de esa célula, que aún interactúa con otros sistemas del organismo, se puede obtener una buena idea de los posibles efectos crónicos del fármaco.
Esto reduce los costos lo suficiente como para permitir a Gordian utilizar animales más compatibles con los humanos en la investigación, como los caballos, que padecen enfermedades similares a las de los ratones, propias de la vejez. La compañía, con un presupuesto de 170 millones de dólares, ya utiliza su técnica para desarrollar terapias génicas para enfermedades relacionadas con la edad, como la osteoartritis y la enfermedad del hígado graso.
“El principal desafío clínico al que se enfrenta literalmente toda empresa biotecnológica es que los animales no son humanos, ni los organoides, ni las células”, declaró a Forbes el director ejecutivo de Gordian, Francisco LePort . “No se puede saber qué funcionará en un ser humano hasta que se prueba realmente en él”.
Organoides más robustos podrían ser útiles. Vivodyne, con sede en San Francisco, que en mayo recaudó 40 millones de dólares en una ronda de financiación de serie A, está creando organoides más complejos, más grandes que las versiones microscópicas, que funcionan de forma más parecida a los órganos del cuerpo. Algunos incluso pueden hacer circular la sangre. El director ejecutivo, Andrei Georgescu, afirmó que esto mejorará la capacidad de los científicos para predecir la eficacia de los fármacos en una etapa mucho más temprana del proceso de desarrollo. Actualmente, afirmó, «no disponemos de suficientes observaciones para poder correlacionar esto fácilmente. Y ese es realmente el factor limitante».
Los científicos también recurren a la inteligencia artificial para modelar la interacción de los medicamentos con el organismo. La Ley de Modernización 2.0 de la FDA, así como las directrices de la FDA y los NIH, se refieren a la IA como una posible alternativa a la experimentación con animales. Sin embargo, si bien la IA ha acelerado nuestra comprensión de los componentes básicos del cuerpo humano, los científicos aún están lejos de poder simular de forma fiable cómo un medicamento podría interactuar con pacientes humanos.
“En el mejor de los casos, probablemente entendemos entre el 10% y el 15% de los fundamentos de la biología”, dijo Najat Khan, director de I+D de la compañía farmacéutica Recursion, que está trabajando en sus propios modelos de IA para el descubrimiento de fármacos y tiene varios medicamentos contra el cáncer actualmente en ensayos con humanos.
Parallel Bio, con sede en Cambridge, Massachusetts, una empresa de biotecnología en fase inicial con una financiación de 30 millones de dólares, utiliza IA para modelar el sistema inmunitario humano. Para ello, prueba la respuesta inmunitaria a posibles medicamentos en ganglios linfáticos organoides derivados de pacientes de una amplia variedad demográfica. Posteriormente, utiliza sus herramientas de IA para predecir mejor la seguridad y eficacia de un tratamiento para sus clientes farmacéuticos, entre los que actualmente se encuentra Centivax, desarrollador de vacunas. El objetivo final de la empresa es «desplazar el descubrimiento de fármacos de los modelos animales hacia modelos más relevantes», según declaró a Forbes el director ejecutivo, Robert DiFazio .
Admitió que, si bien la tecnología tal vez nunca reemplace por completo las pruebas con animales, la alineación colectiva hacia ese objetivo es energizante.
“Esta es una de las pocas cosas que ahora mismo cuenta con un sólido bipartidismo”, dijo. “Creo que el público en general entiende que esta es una de las razones por las que los medicamentos son tan caros y por las que es tan difícil fabricarlos”.