Ética y ciencia en el laboratorio. Los desafíos y cuidados de la experimentación con animales. Entrevista con Anayátzin Paulina Heredia

UNAM Internacional: Nos interesa conocer su opinión sobre el trabajo científico con modelos animales. En gran parte de los artículos que hemos recibido para el número de neurociencias de la revista UNAM Internacional, las autoras y los autores mencionan el trabajo en laboratorio con animales y pensamos que era importante abordar este tema, tanto en el ámbito de las neurociencias, como en el de las ciencias en general. Nos gustaría que nos platicaras tu aproximación: ¿cuáles son los problemas que nos plantea la ciencia cuando experimenta con animales, cuando utiliza animales para la experimentación? y, a partir de esto, ¿qué cuidados se pueden o deben tener?
Anayátzin Paulina Heredia: La historia del uso de animales con fines de investigación científica es larguísima. De hecho —y esto es algo que siempre menciono— el uso de animales ha sido paralelo al desarrollo de la medicina, tanto en lo que respecta al conocimiento anatómico y fisiológico, hasta lo que hoy se desarrolla a nivel molecular y a lo largo de todos estos años de desarrollo científico se han utilizado diversas especies animales. Sin embargo, hablando de la ciencia moderna, como la realizamos hoy en el laboratorio, esa práctica tendrá unos cien años.

Antes de eso, se hacía investigación de manera menos controlada que ahora. No existían, antes del siglo XX, los centros de investigación ni los bioterios como hoy los conocemos. Cada investigador hacía experimentos prácticamente en su casa, no había espacios diseñados para hacer investigación con animales. No obstante, durante los últimos cien años se empieza a hablar de instalaciones adecuadas y de mejorar el cuidado de los animales. Se empiezan a desarrollar líneas genéticas que para nosotros, en el caso de ratas y ratones, tienen este propósito en particular: obtener mejores modelos, mejor controlados tanto las caractarísticas genéticas como a las variables ambientales y procedimentales con el objetivo de obtener mejores datos que puedan ser utilizados y extrapolados a otras especies.

La crítica al uso de animales con este fin se ha presentado desde hace muchos años. Se dice que, ya a mediados del siglo XIX, Fanny Martin, la esposa de Claude Bernard —considerado como uno de los fundadores de la fisiología y célebre por su uso de animales para la experimentación— se unía a la naciente Sociedad Protectora de los Animales, tratando de revertir las acciones del científico. Se cuestionó mucho su forma de hacer investigación, aunque también se le reconoce su gran aportación a la metodología de la investigación científica. Se le criticaba porque en ese entonces todavía se practicaban las vivisecciones, disecciones que se hacían con animales totalmente conscientes; pues en ese entonces no se había desarrollado, como ahora,los anestésicos y fármacos que permitieran hacer procedimientos con el animal inconsciente. Por ahí me encontré un texto que relataba que su esposa e hijas estaban muy preocupadas por la forma en la que Bernard hacía investigación. La historia cuenta que se divorcian y Fanny funda uno de los primeros grupos de protección animal, un movimiento que entonces se llamó antiviviseccionista, y es de los primeros antecedentes de lo que ahora conocemos como “proteccionismo”, conformado por activistas en contra de la experimentación con animales. Estas inquietudes, entonces, nacieron en Francia y se fueron diseminando a otras partes. De manera que actualmente encontramos muchos grupos que critican abiertamente la forma en la que se utilizan los animales; de hecho, se critica el uso mismo de animales con distintos fines, incluyendo la investigación y la transparencia de todas las prácticas que se realizan con animales.

Por lo tanto, ha existido esta percepción social, que ha generado inquietud por los procedimientos que se realizan con los animales. Estos antecedentes, impulsados por las críticas filosóficas, fueron generando presión para que se estableciera una normativa respecto al uso de animales con fines de investigación.

Anayátzin Paulina Heredia

UNAM Internacional: ¿En qué momento la comunidad científica internacional o las comunidades científicas en general empiezan a tomar en consideración que la experimentación podría estar provocando dolor o sufrimiento en los animales que se utilizan? ¿Cuándo empieza la preocupación por lo que el animal experimenta?
APH: Probablemente se reconozca un punto de partida en el trabajo de William Russell y Rex Burch, quienes a mediados del siglo XX propusieron el principio de “las tres R” [ver recuadro 1]. Ellos utilizaban animales, pero hicieron una crítica a la forma en la que se desarrollaba la investigación con ellos. Se dieron cuenta de que había procedimientos que se podían cuestionar éticamente, a la vez que reconocían la importancia de seguir utilizando animales. Decían: no hay otra alternativa; es necesario realizar investigación experimental con animales por los grandes beneficios que hemos obtenido de ella. Pero sí se puede mejorar la forma en la que se utilizan y por eso establecen este principio, hoy generalmente aceptado, de las tres r: reemplazo, reducción y refinamiento. En los años cincuenta, ellos veían muy lejano el reemplazo (sustituir a los animales por otros medios); pero ahora es posible sustituirlos por métodos alternativos que ha traído el desarrollo tecnológico. Por ejemplo, en el caso de los cosméticos, la muy criticada constatación de cosméticos en animales ya cuenta con métodos alternativos por lo que no deberíamos utilizar animales para constatación de cosméticos.

La normatividad y la regulación cambia en cada país. Hay países que desde hace veinte o treinta años, sobre todo países europeos —que son los que más historia tienen en la regulación de uso de animales con este fin—, tienen un marco jurídico que prohíbe la constatación de productos cosméticos en animales. En México se presentó una iniciativa a principios de 2020 y fue aceptada; se espera que los laboratorios que todavía hacen constatación emprendan esta transición hacia los métodos alternativos que se basan en cultivos celulares.

UNAM Internacional: ¿Estos métodos alternativos serían como los organoides que la tecnología actual puede hacer —estructuras en 3D que funcionan como sustitutos de un organismo vivo—o simulaciones por computadora? 
APH: Exactamente, organoides [ver recuadro p. 272], cultivos celulares, software o programas computacionales que han servido mucho en la preclínica. Por ejemplo, el desarrollo de una nueva molécula que podría tratar cierto tipo de cáncer. Antes se probaba directamente en animales; ahora no, ahora se tienen que pasar varias fases de estos métodos para evaluar un compuesto, sus características químicas y demás; se compara una molécula con otras y se pueden predecir ciertos mecanismos de acción o de interacción celular. De cien productos que se busca que tengan potencial terapéutico, muy pocos, menos del diez por ciento, va a pasar a un modelo animal, porque primero se prueban con estos métodos alternativos.

Anayátzin Paulina Heredia

En el caso de la docencia, sobre todo para escuelas como medicina veterinaria, medicina general, clínica o biología, que consideraban en sus planes de estudio prácticas con animales, ahora se cuenta con métodos alternativos para que el alumno desarrolle habilidades o competencias sin necesidad de utilizar animales, al menos en las primeras etapas de formación. En las últimas muy probablemente sí será necesario tener interacción directa con animales o pacientes. En medicina veterinaria, por ejemplo, se ha apostado mucho por la educación combinada: primero utilizan métodos alternativos y después ya manejan directamente a los animales. Si bien no se ha reemplazado de manera absoluta, sí ha disminuido significativamente el uso de animales. A eso se refiere el reemplazo.

Hay áreas en que va a ser más difícil la sustitución, como el desarrollo de fármacos o de vacunas que en algunas etapas sí necesita la experimentación con animales. La cirugía experimental, por ejemplo, utiliza bastantes modelos animales. Pero la tendencia es que se vayan reemplazando cada vez más. Actualmente ya es muy difícil justificar en algunas áreas que se sigan utilizando animales, como en el caso de la docencia. Incluso el uso de invertebrados se considera un reemplazo relativo (no están tan regulados) pero también ya se empiezan a considerar y probablemente, a mediano plazo exista un marco regulatorio y más lineamientos para estas especies con fines de investigación.

En cuanto a la revisión de las nuevas propuestas de investigación, lo primero que se pregunta es si existe un método alternativo; si no existe, entonces se justificaría el uso de animales y es aquí donde entran en juego las otras dos R: primero, reducción —utilizar el menor número posible de animales. En función de la variabilidad de lo que voy a medir, caractarísticas genéticas de los animales, nivel de significancia, etc. establezco el número de animales necesarios para realizar mi investigación. No en todos los trabajos se utiliza el mismo número de animales, a veces con diez es más que suficiente y el resultado es estadísticamente válido. Otras veces serán mil animales, entonces se tiene que justificar: a eso se refiere la R de reducción, a considerar el número de animales mínimo necesario para dar validez estadística a ese trabajo de investigación.

Y, por último, la tercera R es el refinamiento, que es donde más desarrollo se ha logrado en los últimos años. Se refiere a las condiciones en las cuales va a estar el animal desde que nace hasta que muere, pasando por el procedimiento experimental al cual va a ser sometido. Cuando se empieza a hablar del refinamiento se hacía referencia solamente al momento en el cual iniciaba el experimento: “mi experimento va a iniciar cuando los ratones tengan dos meses y pesen –no sé– veinticinco gramos”. Se les sometía a procedimientos como la administración de alguna sustancia, después a una toma de muestras y finalmente a la aplicación de un método de eutanasia. En la actualidad se considera todo lo que tiene que ver con el bienestar del animal, desde que nace, las condiciones en las que crece, cómo está siendo alojado, si está solo o en grupo, qué tipo de interacción tiene con sus compañeros de alojamiento, el sustrato, el tipo de caja, el ambiente, etc. También se habla de programas de enriquecimiento ambiental, como parte del concepto de refinamiento.

Esto ha venido desarrollándose a la par de la consideración que tenemos hacia otras especies y de la obligación que tenemos en cuanto a libertades y dominios de los animales. ¿Qué es lo mínimo que requiere un animal para estar bien tanto fisiológica como mentalmente? Hoy se da mucha importancia a la parte mental: que el animal tenga muchos estímulos positivos, lo que resulta en mayor plasticidad neuronal le permite a los animales adaptarse mejor, resolver problemas y al final contar con resultados más confiables. En investigación se habla de otorgar justicia retributiva frente a los procedimientos a los que voy a someter al animal, que muchas veces pueden ser molestos o invasivos. Es decir, ¿de qué manera voy a minimizar el daño ante estímulos negativos? ¿De qué manera le voy a dar estímulos positivos para que, de alguna forma, no la pase tan mal?

UNAM Internacional: ¿Crees que este proceso hacia el trato humanitario de los animales de investigación haya sido influenciado por los movimientos críticos ante prácticas culturales que implican maltrato animal, como la tauromaquia?
APH: Históricamente ha habido mucha percepción negativa en las prácticas de investigación con animales. Hoy ya se habla mucho de los vínculos que tenemos con otras especies en general. Tenemos que extender nuestro círculo de consideración moral y ya se habla de mayor protección hacia otras especies, ya se habla de bienestar y hay mayor preocupación, al menos en las grandes ciudades. Parece ser que sí es una mayor preocupación en general sobre mejorar las condiciones de los animales.

Algunos países europeos que, como mencioné, tienen una historia más larga de preocupación y consideración por los animales de experimentación, son pioneros en bienestar. Tienen más tiempo desarrollando una normatividad e incluso ya empiezan a considerar a los invertebrados. Hace un momento mencioné que una alternativa de tipo relativo podría ser la utilización de invertebrados. Se pensaba que no merecían consideración, es decir, si utilizo moscas o nemátodos, por ejemplo, el Caenorhabditis elegans, que es ampliamente empleado en investigación, ¿qué tipo de consideración merece si son de un orden filoenético menor? Ahora, como ya se conocen mejor los mecanismos de nocicepción —proceso fisiológico de reacción al daño o al dolor— y se ha avanzado mucho en el campo de las neurociencias de muchas especies, ya se está empezando a considerar este tema en invertebrados; y algo que realmente aplaudo es que ya existen instituciones que registran proyectos con invertebrados que incluyen evaluación del dolor.

Estos cambios han sido resultado del conocimiento creciente de cada una de las especies, lo que invita a reflexionar sobre cómo evaluarlas. En algún momento esto puede llegar a plasmarse en una normatividad y tal vez lleguemos al momento en que también los invertebrados puedan ser considerados. Existen mayores niveles de empatía; incluso a nivel social ya se habla de “familias multiespecies”.

Caenorhabditis elegans adulta
Kbradnam

UNAM Internacional: Tomando en cuenta que establecemos relaciones de afecto muy intensas con nuestras mascotas, gatos y perros sobre todo, pero a veces también con algunos otros tipos de animales, ¿el investigador, la investigadora en el laboratorio, quienes trabajan en los bioterios, también establecen una relación afectuosa con sus animales?
APH: De hecho, se recomienda mucho que establezcan este vínculo para que los animales los vayan conociendo; aunque hay que reconocer que esto en ocasiones puede implicar una carga emocional pesada para el investigador. No queremos que los animales nos tengan miedo. No queremos que, en el momento en que ya nos ven metiendo la mano en la caja, lo relacionen con una experiencia negativa, algo que les va a causar molestia, desagrado o estrés, así que ahora se habla de esto, del condicionamiento, es decir, de entrenarlos para que sea posible manejarlos mucho más fácilmente.

Los programas de condicionamiento empezaron con primates no humanos y perros de bioterio, ahora se ha extendido a otras especies. Ya hay formas de entrenar, por ejemplo, a las ratas para que se dejen tomar muestras. Los animales aprenden y sí hay mucha interacción. Como anécdota, en algún momento tuve una alumna que hacía hasta reiki con las ratas, las estiraba y les hacía masaje y esas ratas parecían de peluche, que se dejaban hacer procedimientos sin tanta restricción.

Así que, por un lado, sí se ha desarrollado esto bastante y ha tenido beneficios. Por otro lado, para los alumnos de pronto esto tiene una carga emocional importante, porque convives, formas este vínculo a lo largo del procedimiento. Y, además, al final casi siempre se necesita la aplicación de un método de eutanasia. Eso es complicado. Hay una condición que empezó a registrarse en el área médica humana y de enfermería, pero que ahora también se ve mucho en medicina veterinaria: la fatiga por compasión; este desgaste emocional ante ciertas prácticas que se hacen con los animales. A la gran mayoría de los animales sujetos a un procedimiento, al final se les tiene que aplicar un método de muerte eutanasia, lo que es difícil para algunos.

UNAM Internacional: ¿Hay algún consenso científico o en términos de ética para definir un umbral de dolor para los experimentos con animales?
APH: Ahora se pide en todos los proyectos de investigación que se establezcan límites. Pero ¿cómo se mide eso, cómo establezco un límite? Pues conociendo varios aspectos de los animales y ponderando con el objetivo del procedimiento experimental. Es un concepto que llamamos puntos terminales o puntos finales humanitarios, que son indicadores de dolor o de sufrimiento que nos van a permitir tomar la mejor decisión sobre los animales.

¿Cómo establecemos el punto terminal? Básicamente por el comportamiento de los animales ante cambios patofisiológicos o bien por medio evaluaciones de algunas hormonas que estén asociada a dolor, estrés o molestia aguda o crónica. Ahora los investigadores hacen sus tablitas de evaluación del dolor. No en todos los animales se mide el dolor de la misma forma. Las especies son distintas; algunas muestran el dolor de una forma muy evidente, mientras que en otras no es tan evidente. Siempre pongo el ejemplo de los perros porque, además, tenemos mucha interacción con ellos. Con perros sí podemos identificar fácilmente cuándo algo no está bien. Si yo tengo a mi perro como animal de compañía, puedo identificar ciertos cambios; lo conozco bien e identifico cambios que me llaman la atención, que me indican que algo no está bien: no está comiendo como habitualmente lo hace o no está tan activo como normalmente está. Entonces, ante esos cambios que identifico, puedo decidir si creo que tiene algo y lo llevo a consulta veterinaria. Igual en el laboratorio, hay que observar bien, y en ese sentido, la persona investigadora tendría ese compromiso y responsabilidad de conocer muy bien a la especie con la que está trabajando.

Anayátzin Paulina Heredia

UNAM Internacional: Esto significa que, por ejemplo, el investigador que está haciendo su doctorado en neurociencias ¿debe tener una capacitación en comportamiento animal? ¿Es esto es parte de la normatividad de la que nos hablabas?
APH: Tal vez no específicamente con el fin de que sea especialista en comportamiento animal, pero sí es necesario integrar estos programas de capacitación sobre manejo básico y reconocimiento de indicadores del dolor. Si bien no son muy especializados, sí deben permitir al alumno de cualquier área identificar cambios en su modelo animal y reconocer signos de dolor. Y ahora hay varias herramientas para ello que se han venido desarrollando como las escalas Grimace que evalúan cambios en la expresión facial, o bien, cambios en la condición corporal, en el peso, etc.. Adicionalmente, existen herramientas que permiten identificar cambios patofisiológicos tales como: alteraciones en frecuencia cardíaca (FC), frecuencia respiratoria (FR), temperatura, que también son bastante útiles. Finalmente, si puedo tomar alguna muestra y medir, por ejemplo, cortisol, es decir, ya lograría una evaluación mucho más integral.

No obstante,  muchos bioterios estamos muy limitados para hacer evaluaciones integrales, pero ¿qué es lo que tenemos a la mano? Siempre el contacto con el animal. Por eso muchas de las tablas de evaluación de malestar o dolor se basan en cambios de comportamiento o presentación de signos clínicos evidentes. Los programas de capacitación, no importa el área de investigación en la que se están desarrollando, sí tendrían que enfocarse en el reconocimiento del dolor.

UNAM Internacional: En el caso de la UNAM, ¿la investigación que se realiza con animales sigue un protocolo, una normatividad? ¿Es posible conocer y consultar esta normatividad?
APH: A nivel nacional tenemos una norma, conocida como “norma 062”: la NORMA Oficial Mexicana NOM-062-ZOO-1999, Especificaciones técnicas para la producción, cuidado y uso de los animales de laboratorio. En su articulado, el inciso 4.2 dice que todas las instituciones que hagan investigación, docencia, desarrollo tecnológico y constatación tienen que integrar comités internos para el cuidado y uso de animales de laboratorio (CICUAL). Las normas oficiales son de aplicación obligatoria en todo el territorio nacional, así que la UNAM se debe plegar a ellas y formar estos comités. Parece ser que entre los primeros está el de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia y de institutos como el de Investigaciones Biomédicas. Hubo un acuerdo de integración de comités de toda la UNAM en 2019, según el cual todas las entidades tenían que integrar comités de diferente tipo: bioseguridad, ética ambiental, integridad académica. Aquí se incluían los comités para el cuidado y uso de animales de laboratorio para esas entidades que utilizaban animales. Desde 2015 a la fecha ha habido mayor integración de comités, que son importantes porque se consideran los mecanismos institucionales que velan por que todos los proyectos de investigación cumplan con los aspectos tanto éticos como metodológicos que se esperan.

UNAM Internacional: Una última pregunta, ¿qué especies animales son las que están siendo más utilizadas en la UNAM para hacer investigación? ¿Qué animales hay en nuestros bioterios y cómo los cuidamos?
APH: Seguramente la gran mayoría de los bioterios que tiene la UNAM tendrá roedores, principalmente el ratón, que es el modelo animal por excelencia, es del que más se conoce; se tiene su genoma bien identificado y eso ha permitido generar modelos genéticamente modificados que permitan obtener mayor información relacionada con los humanos. Las ratas también se utilizan bastante; en estudios de comportamiento, en estudios de neurociencias, la rata es un modelo ampliamente utilizado. Se menciona que, por ejemplo, para la enfermedad de Alzheimer el modelo por excelencia es la rata; no ha habido mejor animal para inducir esta condición del comportamiento, porque además son muy inteligentes y resuelven problemas rápidamente.

En los últimos años ha crecido mucho el uso del pez cebra; países como Canadá ya utilizan más al pez cebra que a los mamíferos. Que además como especie, tiene muchas ventajas. Así como el uso de la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, o de hormigas como sistemas modelo.

Hay mamíferos que cada vez están más restringidos. El caso de los perros: en la Ciudad de México, por ejemplo, tenemos la ley de protección de animales que prohíbe el uso del perro y del gato con fines de investigación y docencia. En general la tendencia es mayor regulación, una justificación real del uso de animales y cuidar su bienestar pero siempre que sea posible, utilizar métodos alternativos.

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