¿Es útil saber cómo trabajan los animales y las plantas para la investigación biomédica?

¡Absolutamente!

El caso más notable es el de los trasplantes de válvula cardíaca. Cuando un humano obtiene una nueva válvula cardíaca, el reemplazo no siempre se toma de un donante humano, ¡sino que a menudo se fabrica con tejido de corazón de cerdo o de vaca! [Las válvulas mecánicas también existen, pero existen ventajas y desventajas para cada una]. Nuestro sistema inmune debería poder rechazar el tejido no humano, pero el conocimiento de la anatomía del cerdo y la vaca nos permite tratar los tejidos del animal para que nuestro cuerpo no los rechace.

Tenemos mucho en común con los animales, por lo que a menudo se pueden utilizar en lugar de humanos para la investigación preliminar. Por ejemplo, si tiene que probar un nuevo medicamento, es mejor probarlo en un modelo animal de la enfermedad, como un ratón o un conejo, antes de realizar pruebas en humanos, en caso de que el medicamento sea extremadamente peligroso. Además, las pruebas con animales son más baratas y le permiten usar un gran número de sujetos, lo que es bueno para el análisis estadístico. Para que esto funcione, sin embargo, necesitamos saber exactamente cómo funciona el cuerpo del animal y cómo es similar o difiere de los humanos. Además, necesitamos desarrollar modelos animales para enfermedades humanas: ¿cómo se crea un ratón con la enfermedad de Parkinson? ¿El modelo tiene la misma enfermedad exacta o solo los mismos síntomas?

¿Qué pasa con los animales “inferiores”, como los insectos o los nematodos, o incluso los peces? Puede que no tengan nuestros órganos, pero sí tienen nuestros genes. La mosca de la fruta ( Drosophila melanogaster ) se ha utilizado en la investigación genética durante décadas y por muchas razones no entraré aquí. ¡También comparten aproximadamente el 75% de los genes causantes de enfermedades humanas! Puede que no tengan riñones, pero tienen genes similares a los de nuestros riñones y mutaciones similares en estos genes asociados con enfermedades renales, por ejemplo. Una cantidad asombrosa de nuestro conocimiento sobre genética proviene de la investigación con moscas de la fruta: cualquier hallazgo biomédico que involucre genética en humanos nunca hubiera sido posible sin la mosca. Otros animales modelo utilizados en genética y estudios de desarrollo incluyen el pez cebra Danio rerio y el gusano redondo Caenorhabditis elegans .

También hay muchas formas inesperadas en que la biología animal ayuda a los humanos. Un buen ejemplo es la prueba de embarazo de la rana: si se inyecta una rana hembra del género Bufo con orina o suero [plasma sanguíneo] de una mujer embarazada, la rana producirá los óvulos dentro de las 24 horas. Si la mujer no está embarazada, no huevos de rana.

¿Cómo pueden los nematodos y las ranas ser tan útiles para la medicina humana? Simple: todos evolucionamos a partir de un ancestro común, y compartimos mucho ADN. Esta es la razón por la cual los científicos dicen que “nada en biología tiene sentido, excepto a la luz de la evolución”. Toda la investigación biomédica de los últimos dos siglos (incluida la investigación biomédica predarwiniana en animales) depende por completo de que la teoría de la evolución sea cierta, lo que afortunadamente es.

La zoología también es importante para estudiar para el desarrollo de tratamientos. Por ejemplo, ciertas vacunas se hacen dentro de los huevos de gallina. La investigación mostró que, por ejemplo, el virus de la gripe se reproduce muy bien dentro de los huevos de gallina fertilizados. Después de unos pocos días de incubación, el virus se cosecha de los huevos, se inactiva y se convierte en una vacuna para evitar que las personas se enfermen. Otro tratamiento es la terapia de desbridamiento de los gusanos. La investigación demostró que los gusanos [larvas de la mosca, específicamente de las moscas botella] comen carne muerta y, como beneficio adicional, secretan antibióticos. Los médicos en 17-1800 también notaron que los pacientes con heridas infestadas de gusanos curaron mejor que aquellos con heridas “limpias”. Por lo tanto, para casos como quemaduras o úlceras donde hay muertos, tejido necrotizado en una persona, se aplican gusanos desinfectados a la herida y se les permite limpiar la carne muerta y preservar la vida. ¡Sus diminutas bocas pueden hacer un trabajo más delicado que cualquier cirujano!

La última razón para estudiar animales es que son vectores de enfermedades humanas. Los mosquitos transmiten malaria, los perros portan rabia, los cerdos portan tenia, los copépodos llevan gusanos de Guinea, los murciélagos portan Ébola, etc. [Los gusanos mismos son también animales, por cierto, muchos animales son ellos mismos la enfermedad]. Estudiar al animal no solo nos permite encontrar formas de tratar la enfermedad y prevenir su transmisión, sino también formas más creativas de combatirla. Por ejemplo, los mosquitos genéticamente modificados que no pueden transmitir la malaria o la enfermedad del Nilo Occidental podrían salvar millones de vidas.

¿Qué hay de las plantas? Las plantas también son modelos críticos, pero para la investigación médica su mejor uso es como fuente de nuevos medicamentos. La mayoría de nuestros productos farmacéuticos son de origen vegetal: la aspirina proviene del sauce, el taxol (un medicamento contra el cáncer) proviene del tejo, la quinina (un antipalúdico) del árbol de la quina, etc. La botánica es fundamental para el desarrollo de fármacos. Hoy en día, no solo estamos buscando plantas, sino también hongos, bacterias y algunos animales para obtener nuevos compuestos químicos que podrían ser prometedores como medicamentos o terapias para enfermedades humanas.

¡La investigación biológica básica en animales no humanos puede tener muchas implicaciones para la medicina humana de muchas maneras inesperadas! Es por eso que me encanta, y por qué financiar la biología básica es tan importante.