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An integrated interdisciplinary approach to animal-free chemical and nanomaterial safety assessment

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Comprobar los efectos de las sustancias químicas sin utilizar animales

Un método denominado células madre pluripotentes inducidas podría ser la clave para conseguir algún día unos productos químicos más seguros sin necesidad de comprobar su toxicidad en animales.

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Ya sea a través de los alimentos que consumimos, el aire que respiramos, los productos de cuidado personal que utilizamos o los medicamentos que tomamos, cada día estamos expuestos a miles de sustancias químicas. Aunque la mayoría son completamente seguras en las cantidades a las que solemos estar expuestos, algunas pueden llegar a ser nocivas. ¿Cómo sabemos qué productos químicos son seguros y cuáles no? Antiguamente, esto se valoraba principalmente a través de un método de prueba y error. Entonces, cuando las personas decidieron que no querían seguir siendo conejillos de Indias, los científicos pasaron a utilizar animales, principalmente ratas y ratones. Sin embargo, por motivos éticos y de precisión científica (a final de cuentas, los humanos no son ratas de 75 kg), los científicos comenzaron a buscar métodos alternativos para comprobar la toxicidad de un producto químico. Y ahí entra en escena la célula humana.

Acceso al código de ADN

«Podemos extraer una célula humana del lugar donde vive en un tejido vivo y mantenerla viva en condiciones de laboratorio específicas», afirma Paul Jennings, investigador en la Vrije Universiteit (VU) de Ámsterdam. «Al introducir una serie específica de instrucciones genéticas, los científicos pueden convertir una célula adulta en una versión de célula madre anterior suya capaz de convertirse en una multitud de tipos de células diferentes». Este método se denomina células madre pluripotentes inducidas (CMPi) y fue el centro de atención del proyecto in3, financiado con fondos europeos. «Las CMPi mantienen el código de ADN del donante, se pueden multiplicar en laboratorio casi indefinidamente y pueden convertirse en cualquier tipo de célula de nuestro cuerpo», explica Jennings, que coordinó el proyecto, respaldado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie.

Productos químicos más seguros en el futuro

Durante el proyecto, los investigadores multiplicaron las CMPi y las enviaron a los laboratorios de los socios en diferentes partes de Europa. Estos utilizaron sus conocimientos especializados para ordenar a las células que se desarrollasen como células representantes del riñón, el pulmón, el encéfalo, el hígado y los vasos sanguíneos. A continuación, estos modelos se emplearon para comprobar los efectos biológicos de una serie de productos químicos que ya sabemos que resultan tóxicos para el ser humano. Después, los diversos datos químicos y biológicos obtenidos por los diferentes laboratorios del proyecto se combinaron y se analizaron con métodos y herramientas informatizados. Los datos integrados obtenidos sirvieron para diferentes fines, por ejemplo comprender cómo influye un determinado producto químico en diferentes células del cuerpo. Sirvieron asimismo para investigar cómo la combinación de la información sobre las estructuras químicas y sus interacciones biológicas podría permitir predecir la toxicidad de compuestos similares. «Estos resultados han demostrado la utilidad de las CMPi como una herramienta que nos ayudará a comprender el modo en que los productos químicos afectan a la biología humana», concluye Jennings. «Los progresos tecnológicos como las CMPi, combinados con los avances continuos en los métodos computacionales, nos permitirán utilizar productos químicos más seguros en el futuro sin necesidad de comprobar su toxicidad en animales».

Palabras clave

in3, comprobación de la toxicidad, animal, pruebas, célula humana, instrucciones genéticas, ADN

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