“1 er Simposio internacional de investigación, desarrollo e innovación farmacéutica InnoFarma 2015”

DESARROLLO DE MODELOS ANIMALES DE ENFERMEDADES HUMANAS Y TECNOLOGÍAS RELACIONADAS

Marbel Torres, PhD 15 Julio 2015

Por que necesitamos animales de investigación? •  La mejor forma de estudiar las patologías humanas es en el

humano, pero esta practica no es moralmente aceptada. •  Código de Nuremberg, cualquier experimento hecho en humanos "debe ser diseñado y basado en los resultados de investigación animal •  Declaración de Helsinki "debe ser basada en pruebas de laboratorio adecuadamente realizadas en experimentación con animales" •  Ayudar a los investigadores a entender las enfermedades y como nos afectan. •  Utilizar como modelos para el estudio de enfermedades •  Desarrollar y probar tratamientos potenciales, .

Historia De homini corporis fabrica publicada 1543 Richard Lower 1665 : Transfusion de sangre de perro a perro Jenner 1798: inmunización a persona frente a la viruela con liquido de la lesiones de vacas

Pasteur 1882: antrax en ovejas, colera en gallinas y rabia en perros Kock 1842: Bacilo de la tuberculosis

1922: uso de perros para aislar insulina

Historia Rudolf Jaenisch: !ros mamíferos transgénicos integrado ADN del SV40 en ratón

hu-NSG ™) injertados con células primarias que generan los sistemas inmunes humanas

1996: Dolly oveja mamífero clonado a partir de una célula adulta

1911: Producción de leche maternizada en vacas

Similitudes biológicas

The Mouse ENCODE Consortium, Nature 2014 Vierstra, 2014 Mouse Genomics

v 95% genes están conservados, 70% secuencias de genes v El

genoma del ratón es “fácilmente” manipulable –al añadir o suprimir genes funcionales–. Como en menos de dos meses el ratón pasa de cría a adulto, “es muy útil para estudiar muchos aspectos de las enfermedades humanas o los efectos de los fármacos” Carninci

Similitudes biológicas •  Órganos y sistemas del cuerpo similares a los humanos y

otros animales. •  Susceptibles a las mismas enfermedades que afectan a los seres humanos y comparten como cáncer, diabetes y enfermedades del corazón •  Corto periodo de vida permite a los animales que se estudiarán a lo largo de toda su vida •  Entorno fácilmente controlable para mantener las variables experimentales a un mínimo

Como han ayudado la experimentación animal a la sociedad •  Vacunas contra polio, rubeola, hepatitis •  Tratamientos para el asma, leucemia •  Trasplante de órganos •  Terapias contra el cáncer •  Consumo de productos seguro •  Procedimientos quirúrgicos

Que animales son usados

COMPARACIÓN ENTRE LOS PORCENTAJES DE CLASES DE ANIMALES UTILIZADOS EN 2005 Y 2008 EN EUROPA

% de diferentes ensayos

Suero antidiftérica

Suero tuberculosis

Paludismo

Relación de Hormonas con cáncer próstata

Trasplante de órganos

Insulina en la diabetes

Rol de cromosomas en herencia

Función de Células nerviosas

Sistema espacial del cerebro

Penicilina

Vacuna Fiebre amarilla

Regulación del metabolismo del colesterol

Electrocardio grama

Virus del SIDA

Función de Neuronas

Invención del scanner

Vacuna polio

Sistema innato

Reprogramación de células madre

Ámbitos sujetos a la experimentación animal •  Investigación fundamental; •  Investigación traslacional o aplicada que tenga como

objetivo la prevención, profilaxis, diagnóstico o tratamiento de enfermedades humanas o animales; •  Desarrollo y la fabricación de productos farmacéuticos, alimentos, •  Pruebas para comprobar su calidad, eficacia y seguridad; •  Protección del entorno natural en interés de la salud humana o animal; •  Investigación dirigida a la conservación de las especies; •  Enseñanza superior o la formación; •  Investigación medicolegal.

Modelos de animales Ratones trangenicos Knock out knock in, contitutivos e inducibles, Rag – desarrollo linfocitario, deficientes en linfocitos Nude y SCID Modelo NOD de diabetes Modelo EAE de esclerosis multiple, autoinmunidad por inmunizacion peptidica Modelo de tuberculosis Modelos de infeccion viral Modelos de tumores

En Diabetes y obesidad

Islotes de langerhans

Fenotipos Obesidad y diabetes Hiperfagia Hipotiroidismo infertilidad

Ratones que no producen leptina son obesos

Rol de TLR en una infección contra Toxoplasma gondii

C57BL/6J

Modelo de estudio Ø  Ratones C57BL/6 Ø  Infeccion intraperitoneal Ø  Sensibilidad ó mortalidad en 8dias •  Parasitemia contrôlada •  Ileites Estrategia de vacuna Ø  Etudio de la vio de signalizacion Ø  Infeccion oral Ø  Modelo Balb/c Torres, 2013

Balb/c

Ratones que desarrollan osteoartrosis

Conn, Animals Models

Un nuevo modelo: Pez cebra •  Estudio •  Renal •  Cáncer •  Vascular •  Aumentando…. •  Tipos: •  Morfolino (Know-down) •  Cosntruccion genetica ( sobreexpresión)

Chen, 2015 Nature

Alzheimer •  Detener la degeneración del cerebro •  Acumulación de proteínas amiloides anormales en

alzheimer, Parkinson son síntomas visibles de neurodegeneracion •  Acción de inhibición sobre la enzima PERK, que activa el mecanismo de defensa •  Medicamentos restaurar proteínas en el cerebro

Enfermedades del corazón

Nueva vacuna contra el SIDA •  protege monos contra el SIDA, con una tasa de éxito del

50% en monos •  Utiliza un virus del resfriado común llamado adenovirus 26 que activa una respuesta inmune. A continuación, una segunda vacuna se administra con trozos de VIH adjuntos.

Health, Jul 3 2015

Desarrollo de la tecnología para evaluar directamente la influencia de los productos farmacéuticos en el cuerpo humano utilizando los órganos humanos

Estudio de nuevas drogas

Etapas de desarrollo de un fármaco

Nuevos modelos

•  Enfermedades raras y / o incurables, •  Trastornos hereditarios del metabolismo (enfermedades de depósito lisosomal), •  Nefrosis intratable •  Cardiomiopatía, y la •  Osteoartrosis. •  Técnicas de reproducción •  Fertilización in vitro y el embrión / gameto / ovario •  Criopreservación para mantener / preservar y brindar seguridad •  Desarrollo y aplicación de cepas altamente sensibles ratón para evaluación de la

seguridad •  Enfermedades, incluyendo los cánceres, malformaciones, mutaciones letales, y otros en un ratón individual; •  Daño del ADN y la reparación, detección y el análisis de mutaciones eficiente. •  Efectos transgeneracionales •  cáncer, •  malformaciones, •  enfermedades crónicas, la inestabilidad genómica) •  Tejidos enfermedades humanas en ratones SCID para el desarrollo de fármacos y

Importancia en la investigación

” Sorprendernos por algo es el primer paso de la mente hacia el descubrimiento ” Louis Pasteur