Nueva herramienta de detección de drogas reduce la necesidad de pruebas con animales

Debido a que su trabajo es eliminar las drogas y otros compuestos extraños del cuerpo, los riñones son un objetivo principal para cualquier efecto tóxico. Ahora, después de encontrar una manera efectiva de producir células renales humanas a partir de células madre, un equipo de científicos ha desarrollado la primera plataforma de cribado libre de animales que es capaz de predecir con precisión los efectos tóxicos de los compuestos sobre el riñón.
Células renales generadas a partir de células madre no tratadas (arriba) o tratadas con ácido aristolóquico (parte inferior), un compuesto tóxico ampliamente utilizado en la medicina tradicional china y otros remedios a base de hierbas, que está prohibido en muchos países.
Crédito de la imagen: IBN Singapur

En el diario Informes científicos, científicos del Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología (IBN) en Singapur describen cómo desarrollaron la plataforma utilizando células madre pluripotentes inducidas por humanos (iPSCs) y métodos de aprendizaje automático.

Además de predecir la toxicidad, observan que la nueva plataforma también identifica correctamente los mecanismos de lesión que un medicamento puede inducir, lo que puede mejorar la comprensión del compuesto y sus efectos.

El equipo anticipa que la nueva herramienta será muy útil no solo para las compañías farmacéuticas que buscan mejorar y acelerar el desarrollo de fármacos, sino también para reducir sus costos, pero también para la industria de alimentos y cosméticos.

Además de plantear inquietudes éticas, usar animales para tratar de predecir si un nuevo medicamento es seguro para usar en humanos tiene muchos inconvenientes. Por ejemplo, es costoso, lento y no garantiza necesariamente resultados confiables debido a las diferencias entre especies.

Los autores también señalan que a menudo, la toxicidad de un medicamento no se descubre hasta las últimas etapas del desarrollo del fármaco, y algunas veces solo después de que se ha comercializado. Por lo tanto, es necesario contar con herramientas que puedan detectar cualquier efecto tóxico mucho antes en la fase de desarrollo de la droga.

Además, ahora hay muchas partes del mundo, como la UE, India e Israel, donde es ilegal vender productos cosméticos si han sido probados en animales.

'Células de riñón altamente puros adecuadas para la detección de compuestos'

El autor principal Dr. Daniele Zink, líder del equipo de IBN y científico principal de investigación, dice:

"Desarrollamos el protocolo más rápido y eficiente para generar células renales a partir de células madre pluripotentes inducidas. En 8 días, produjo células renales altamente puras que fueron adecuadas para la detección de compuestos".

La nueva plataforma es el resultado de varios años de trabajo que evaluaron versiones anteriores. Estas versiones anteriores utilizaban células tubulares proximales renales primarias humanas o células similares derivadas de células madre embrionarias humanas (hESCs). Pero estas versiones no eran ideales porque las células primarias no son fáciles de obtener del cuerpo, y existen preocupaciones éticas y legales con el uso de hESCs.

Entonces, el equipo recurrió a los iPSCs humanos, que pueden generarse a partir de células que se encuentran fácilmente en el cuerpo, por ejemplo en la piel. La otra ventaja de iPSCs es que también se pueden usar para desarrollar modelos específicos de pacientes y enfermedades que pueden mejorar la comprensión de la enfermedad renal y ayudar al desarrollo de terapias personalizadas.

El aprendizaje automático aumenta la precisión de la predicción

Otra característica importante de la plataforma de cribado es el uso de métodos de aprendizaje automático. Estos mejoran en gran medida la precisión de la predicción. El aprendizaje automático utiliza métodos informáticos que se enseñan a sí mismos a crecer y cambiar a medida que reciben nuevos datos. El Dr. Zink señala:

"Además pudimos identificar los mecanismos de lesión y las vías celulares inducidas por fármacos mediante el uso de imágenes celulares automatizadas. Esperamos que nuestro trabajo contribuya al desarrollo de productos más seguros en el futuro".

Ella y sus colegas ahora buscan formar equipos con socios industriales para validar y aplicar sus plataformas de detección renal.

Otra área creciente de preocupación en torno al desarrollo de nuevos fármacos y compuestos es la creciente contaminación farmacéutica de los sistemas de agua en todo el mundo. Noticias médicas hoy Recientemente aprendí cómo los científicos están trabajando en una forma de hacer que las drogas sean más biodegradables para proteger los recursos hídricos.

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