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Embryonic Stem cell-based Novel Alternative Testing Strategies

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Células madre para el cribado de fármacos

Un gran consorcio europeo desarrolló una herramienta basada en células madre para la identificación precisa, rápida y rentable de compuestos tóxicos.

Salud

Previamente a su comercialización, los fármacos deben cribarse en cuanto a seguridad y eficacia. La mayoría de esas pruebas de cribado durante la investigación y el desarrollo de fármacos se realizan en animales y conllevan un alto coste. También es posible hacer pruebas in vitro en determinadas líneas celulares, pero rara vez son representativas de la situación fisiológica humana. Para ensayar un solo compuesto, son necesarios cientos de animales que a menudo se someten a una serie de complejos procedimientos analíticos durante largos períodos de tiempo. Especialmente en lo que se refiere a toxicidad para la reproducción, la evaluación cubre el proceso de fertilización, la espermatogénesis y la ovogénesis, pero también el desarrollo embriofetal. Como resultado, hay una necesidad urgente de contar con pruebas de cribado de fármacos más rápidas y más fiables. Para resolver el problema, los investigadores del proyecto financiado con fondos europeos «Embryonic stem cell-based novel alternative testing strategies» (ESNATS) propusieron el uso de células madre embrionarias (CME) como plataforma para evaluar la toxicidad farmacológica. El consorcio estaba compuesto por destacados expertos europeos en el campo de la toxicología y la biología de CME junto con representantes de organismos reguladores y la industria farmacéutica. Tras una extensa optimización, se utilizaron CME diferenciadas al linaje neuronal para desarrollar una batería de pruebas basadas en CME con especial énfasis en neurotoxicidad y toxicidad para el desarrollo prenatal. Los científicos se sirvieron de modelos farmacocinéticos para definir las concentraciones en tejidos diana y correlacionarlas con sus concentraciones in vitro. Los ensayos de validación realizados demuestran claramente la capacidad del sistema ESNATS para responder a los desafíos tóxicos presentados por distintos compuestos. Se eligieron para su posterior explotación cinco sistemas de prueba representativos de cinco puntos temporales diferentes dentro del desarrollo neuronal temprano de los seres humanos. Para la toxicidad metabólica y para predecir respuestas adversas hepáticas en los seres humanos se utilizaron hepatocitos. Se desarrollaron asimismo conceptos para la automatización de los cultivos de CME a fin de asegurar su utilidad práctica en la industria farmacéutica. Aunque las pruebas desarrolladas dentro del proyecto ESNATS no han recibido la aceptación oficial de los organismos reguladores a través del proceso de validación del EURL ECVAM, muchas empresas farmacéuticas las están utilizando ya internamente. Entre los planes futuros para el sistema se incluyen la elucidación de alteraciones de la expresión génica y la identificación de moléculas diana implicadas en la toxicidad de los compuestos.

Palabras clave

Células madre, cribado de fármacos, compuestos tóxicos, toxicidad para la reproducción, célula madre embrionaria, toxicidad farmacológica, neurotoxicidad, desarrollo prenatal, expresión génica, toxicidad de los compuestos

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