Una enmienda a las Reglas de Nuevos Medicamentos y Ensayos Clínicos (2023), aprobada recientemente por el Gobierno de la India, tiene como objetivo reemplazar el uso de animales en la investigación, especialmente en las pruebas de drogas. La enmienda autoriza a los investigadores a utilizar en su lugar métodos no relacionados con animales y humanos, incluidas tecnologías como organoides 3D, órganos en chip y métodos computacionales avanzados, para probar la seguridad y eficacia de nuevos medicamentos.
Tubería actual de desarrollo de fármacos
Cada medicamento en el mercado pasa por un largo viaje de pruebas, cada uno diseñado para comprobar si puede tratar la enfermedad para la que fue creado y si tiene efectos nocivos no deseados. Durante mucho tiempo, el primer paso de este proceso ha sido probar la molécula candidata en al menos dos especies animales: un roedor (ratón o rata) y un no roedor, como caninos y primates.
Sin embargo, los humanos son criaturas más complejas, y los procesos biológicos y sus respuestas a menudo también varían de una persona a otra, según factores como la edad, el sexo, las enfermedades preexistentes, la genética, la dieta, etc., y un animal criado en laboratorio. las especies criadas en condiciones controladas pueden no capturar completamente la respuesta humana a una droga.
Este ‘desajuste’ entre las dos especies se refleja en la famosa alta tasa de fallas del proceso de desarrollo de fármacos. A pesar de la creciente inversión en el sector farmacéutico, la mayoría de las drogas que superó la etapa de prueba en animales fallan en la etapa de ensayos clínicos en humanos, que llegan hacia el final de la tubería.
Modos de prueba alternativos
Las limitaciones del proceso de prueba convencional, comenzando con animales, han llevado a un número cada vez mayor de investigadores a centrarse en sistemas que capturan mejor las complejidades de la biología humana y predicen las respuestas de los humanos.
En las últimas décadas se han desarrollado varias tecnologías utilizando células humanas o células madre. Estos incluyen estructuras celulares tridimensionales de tamaño milimétrico que imitan órganos específicos del cuerpo, llamados “organoides” o “mini-órganos”.
Otra tecnología popular es el “órgano en un chip”: son chips del tamaño de una batería AA revestidos con células humanas conectadas a microcanales para imitar el flujo sanguíneo dentro del cuerpo. Estos sistemas capturan varios aspectos de la fisiología humana, incluidas las interacciones entre tejidos y las señales físicas y químicas dentro del cuerpo.
Los investigadores también han utilizado técnicas de fabricación aditiva durante más de dos décadas. En 2003, los investigadores desarrollaron el primera bioimpresora de inyección de tinta modificando una impresora de inyección de tinta estándar. Varias innovaciones en la última década ahora permiten una bioimpresora 3D para ‘imprimir’ tejidos biológicos utilizando células y fluidos humanos como ‘bio-tinta’. Tales tecnologías, dicen los investigadores, nos están acercando a recrear un tejido u órgano humano en el laboratorio.
Estos sistemas prometen remodelar el diseño y desarrollo de fármacos. Dado que se pueden construir utilizando celdas específicas del paciente, también se pueden usar para personalizar las pruebas de drogas.
Estado de las regulaciones a nivel mundial
La forma en que se diseñen los marcos regulatorios globales desempeñará un papel importante para determinar si los investigadores adoptarán métodos sin animales para probar el efecto y los posibles efectos secundarios de los nuevos fármacos candidatos.
En 2021, la Unión Europea aprobó una resolución en un plan de acción para facilitar la transición hacia tecnologías que no utilizan animales en la investigación, las pruebas reglamentarias y la educación. Estados Unidos pasó la Ley de modernización de la FDA 2.0 en diciembre de 2022, lo que permitirá a los investigadores utilizar estos sistemas para probar la seguridad y eficacia de nuevos medicamentos.
En el mismo mes, Corea del Sur presentó un proyecto de ley llamado ‘Vitalización del desarrollo, difusión y uso de alternativas a los métodos de experimentación con animales’. En junio de 2023, Canadá modificado su Ley de Protección Ambiental para reemplazar, reducir o perfeccionar el uso de animales vertebrados en las pruebas de toxicidad.
En marzo de 2023, el gobierno indio adoptó estos sistemas en la tubería de desarrollo de fármacos al modificar el Normas sobre nuevos medicamentos y ensayos clínicos 2019. Lo hizo después de invitar comentarios de la gente y en consulta con la Junta Asesora Técnica de Drogas, el organismo estatutario que asesora a los gobiernos central y estatal sobre asuntos técnicos relacionados con las drogas.
Desafíos de la ciencia
Pero, ¿está lista la India para explotar esta tecnología?
Un problema es que desarrollar un sistema de órgano en un chip normalmente requiere conocimientos multidisciplinarios. Esto significa experiencia en Biología Celular recrear el comportamiento celular en el laboratorio; ciencia de los Materiales encontrar el material adecuado para garantizar que el chip no interfiera con los procesos biológicos; dinámica de fluidos para imitar el flujo de sangre dentro de los microcanales; electrónica integrar biosensores que puedan medir pH, oxígeno, etc. en el chip; ingeniería diseñar el chip; y farmacología y toxicología para interpretar la acción de las drogas en los chips.
“Es un esfuerzo verdaderamente interdisciplinario y necesita capacitación enfocada y desarrollo de recursos humanos, que falta en el país en la actualidad”, dijo Abhijit Majumder, profesor asociado de ingeniería química en IIT-Bombay, en una reunión organizada por el Centro el 10 de junio. para Predictive Human Model Systems y Humane Society International India (el autor está afiliado a este último). “Necesitamos crear uno o más institutos como el Instituto Wyss en Boston, que es un centro dedicado que se enfoca en innovaciones que emulan la biología humana”.
La reunión organizó una discusión en la que participaron miembros de la industria, la academia, el gobierno y los organismos reguladores, sobre el tema de la implementación de nuevas tecnologías basadas en humanos.
Para permitir esta interacción entre diferentes disciplinas, los desarrolladores de tecnología en la academia y la industria han propuesto crear un “Centro para la Excelencia” en la India, similar al Instituto Wyss, para reunir a científicos y otras personas con una amplia gama de conocimientos para construir modelos humanos preclínicos.
Otro problema importante se refiere a los recursos necesarios para la investigación. “La mayoría de los reactivos, los materiales relacionados con el cultivo celular y los instrumentos para estas tecnologías se importan actualmente de EE. UU., Europa y Japón”, Prajakta Dandekar, profesor asistente en el Instituto de Tecnología Química de Mumbai, cuyo laboratorio está desarrollando un -modelo en un chip, dijo. “Creo que existe una gran brecha y, por lo tanto, una oportunidad en varias áreas diversas relacionadas con el cultivo celular, la ciencia de los materiales y la electrónica, para desarrollar un ecosistema de extremo a extremo en la India”.
Pregunta de validación
Para gestionar la complejidad de recrear tejidos y órganos humanos en la placa de Petri, los investigadores a menudo minimizan la cantidad de componentes necesarios para simular la enfermedad que se investiga. Esto significa, por ejemplo, que no puede haber un hígado en un chip “estándar” o “universal” para estudiar todas las enfermedades del hígado.
Un laboratorio puede crear un sistema con solo células hepáticas, mientras que otro laboratorio que intenta estudiar el sistema inmunitario y el hígado también puede incorporar células inmunitarias en su hígado en un chip. Por lo tanto, los reguladores a veces expresan preocupaciones sobre la variabilidad en los datos que surgen de las diferencias en los protocolos y la experiencia de un laboratorio a otro.
“Es importante presentar pautas sobre el criterio mínimo de calidad y los estándares para estos sistemas”, dijo Indumathi Mariappan, cuyo laboratorio en el LV Prasad Eye Hospital, Hyderabad, ha desarrollado organoides de córnea. “Además, las pautas actuales sobre los requisitos de las pruebas con animales deben reevaluarse y revisarse, teniendo en cuenta los desarrollos más recientes en terapias basadas en células y en la edición de genes”.
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Una enmienda a las Reglas de Nuevos Medicamentos y Ensayos Clínicos (2023), aprobada recientemente por el Gobierno de la India, tiene como objetivo reemplazar el uso de animales en la investigación, especialmente en las pruebas de drogas.
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La enmienda autoriza a los investigadores a utilizar en su lugar métodos no relacionados con animales y humanos, incluidas tecnologías como organoides 3D, órganos en chip y métodos computacionales avanzados, para probar la seguridad y eficacia de nuevos medicamentos.
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Un problema es que desarrollar un sistema de órgano en un chip normalmente requiere conocimientos multidisciplinarios. Otro problema importante se refiere a los recursos que actualmente se importan de EE. UU., Europa y Japón.
Surat Parvatam es el estratega principal de Humane Society International India.
2023-06-29 07:00:00
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