¿Es eficaz la experimentación con animales? Se explican los límites de los experimentos con monos de laboratorio.

Dec 01, 2023

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Donde la biomedicina se equivoca en la investigación con primates.

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Un amigo dice que siempre puede darse cuenta cuando tienes resaca. La forma en que cierras el pestillo de la jaula. Con tan poco que hacer, su atención puede centrarse en esas diferencias sutiles en el movimiento: la forma en que gira, si cae total o parcialmente.

Después de abrir el pestillo, el mono desciende al piso de concreto, pasando por la estación de servicio rodante con sus hisopos de algodón, cajas, botellas y jeringas.

En el pasillo, dos cuidadores lo ven agachado contra la pared de bloques de hormigón, con las manos presionadas contra la pintura color crema, los hombros levantados, la cabeza vuelta hacia un lado y mirando hacia el pasillo, con los ojos hacia ellos.

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En los últimos años, la experimentación con primates no humanos ha tenido una racha de mala publicidad. En 2020, la atención de los medios se centró en un laboratorio federal que estudiaba la neurobiología de la ansiedad asustando a monos con serpientes de juguete. En noviembre, el Departamento de Justicia de Estados Unidos acusó a miembros de una supuesta “red de contrabando de primates” por traficar y vender macacos salvajes de cola larga, una especie en peligro de extinción, a investigadores biomédicos en Estados Unidos.

Casi al mismo tiempo, la atención se centró en el Laboratorio Livingstone de la Universidad de Harvard, donde los investigadores cosieron los párpados de los macacos bebés para investigar cómo la privación visual afecta el desarrollo del cerebro. La controversia aterrizó en la revista Science, donde los científicos debatieron la ética de cegar a los monos. Me pidieron que opinara. Pero mis preguntas eran diferentes: menos sobre los macacos ciegos y más sobre los controles que miraban fijamente las paredes de su jaula.

Durante 16 años trabajé como profesor en facultades de medicina de Wisconsin y Oregón. Ambas universidades tenían centros de primates. Conocía sus operaciones, aunque nunca experimenté con primates. En cambio, mis laboratorios estudiaron principalmente ratones. Nuestro objetivo era identificar los factores de riesgo genéticos y contaminantes del autismo, una discapacidad que presenta desafíos con las emociones sociales. Nunca identificamos con éxito ningún factor de riesgo, pero descubrimos que los ratones disfrutan de la compañía de los demás y sienten empatía por su dolor.

Después de publicar más de 40 artículos científicos, dejé la academia. En parte, me fui por principio. Creía que si experimentábamos con animales, estábamos obligados a no desperdiciarlos. También creía que los científicos biomédicos estaban obligados a considerar las implicaciones de nuestros propios descubrimientos (por ejemplo, cómo respondían nuestros animales a sus entornos enjaulados) para poder hacer mejor ciencia. Al final perdí la fe en el proceso. También perdí el valor de confinar criaturas sensibles a jaulas diminutas.

Los científicos saben que el estricto confinamiento de las jaulas de laboratorio estándar distorsiona la psicología y la fisiología de nuestros animales. Sin embargo, a pesar de medio siglo de evidencia, seguimos enjaulándolos como si su biología estuviera integrada en su genética. Gracias a décadas de estudios con roedores, los científicos saben que la anatomía y fisiología del cerebro de un animal son muy vulnerables incluso a cambios modestos en su entorno de vida. Los ratones alojados en jaulas estándar, en lugar de jaulas ligeramente más grandes equipadas con bloques y túneles para estimulación mental, son más susceptibles al abuso de drogas, modificaciones genéticas y sustancias químicas tóxicas. Los monos, casi nuestros parientes más cercanos, pueden volverse tan trastornados mentalmente por el entorno de sus jaulas que ya no se parecen a los humanos sanos. Podrían tener más en común con los niños alojados en orfanatos rumanos en los años 1980 y 1990, que estaban tan privados de contacto humano que todavía luchan con discapacidades fisiológicas y psicológicas de por vida.

Es innegable que los experimentos con primates han ayudado al descubrimiento de tratamientos para enfermedades humanas, en particular vacunas y técnicas quirúrgicas. Hace más de un siglo, por ejemplo, los científicos recolectaron extractos de la médula espinal de un niño que murió de polio, los inyectaron en monos, estudiaron cómo se propagaba la infección y luego desarrollaron una vacuna que casi erradicó la polio. Mucho más recientemente, los experimentos con primates fueron útiles para desarrollar una interfaz cerebro-columna que puede restaurar la capacidad de caminar de las personas con parálisis.

Pero estos éxitos han sido raros. Parte del problema reside en la pregunta que ahora formulamos. A nivel mundial, los científicos utilizan aproximadamente 100.000 primates no humanos en un momento dado, a menudo para explorar cuestiones muy matizadas, como encontrar factores de riesgo y tratamientos para problemas de salud mental: autismo, TDAH, esquizofrenia, adicción, ansiedad, depresión, trastorno de estrés postraumático. . Y aquí la mayoría de las veces fracasamos. La mayoría de los fármacos que se muestran extremadamente prometedores en estudios con animales se quedan cortos en ensayos en humanos. No hemos desarrollado una nueva categoría de medicamentos para el tratamiento de enfermedades psiquiátricas en más de 50 años; Los nuevos fármacos psiquiátricos introducidos durante el mismo período han sido versiones modificadas de fármacos existentes.

Los científicos también utilizan primates para comprender cómo responden los sistemas inmunológicos similares a los humanos a las enfermedades infecciosas, pero, al igual que la salud mental, la inmunidad también es muy sensible a cómo se sienten los monos dentro de sus jaulas.

Las viviendas para los monos son escasas. La jaula estándar para un macaco rhesus, un primate común de laboratorio, mide aproximadamente 2,5 pies de ancho, lo suficientemente estrecha como para que su habitante toque ambas paredes a la vez. Por el contrario, sus parientes silvestres pueden recorrer áreas de distribución de aproximadamente 1,5 millas cuadradas en promedio. Los macacos están diseñados para navegar por 740 campos de fútbol americano entre pastizales de sabana y cubiertas forestales. Sin embargo, dentro de los laboratorios biomédicos, normalmente quedan confinados en el equivalente a una cabina telefónica.

Las situaciones de vivienda varían. Algunos viven en “viviendas individuales”, una situación que se asemeja al confinamiento solitario, a menudo durante unos meses, a veces de por vida. Otros obtienen un “contacto protegido”: dos monos separados por una rejilla que permite que las yemas de los dedos se toquen. Otros viven como “compañeros en una jaula”: comparten el espacio de una ducha hasta que sacan a uno de ellos, lo que a menudo deja al otro estresado y con el sistema inmunológico deprimido durante semanas o meses, dependiendo de su temperamento (y, tal vez, de cómo sea). cerca que se sentía de su amigo).

En algunos aspectos, los monos alojados individualmente lo pasan mejor que los humanos reclusos en régimen de aislamiento. Por ejemplo, pueden oírse vocalizar más fácilmente. Algunos tienen espejos de mano para ver a sus vecinos. Muchos tienen la oportunidad de hacer sonar las barras de compresión, los postes metálicos fijados a las paredes traseras de la jaula, que se utilizan para tirar de los monos hacia adelante para procedimientos como inyecciones y extracciones de sangre. Pero mientras las Naciones Unidas consideran que más de 15 días de confinamiento solitario en humanos son tortura, los monos de investigación a menudo reciben toda la vida, especialmente si la pierden y atacan a su compañero en la jaula. Y aunque los humanos en régimen de aislamiento tienen tiempo cada día fuera de su celda, los primates normalmente no tienen un descanso.

Los estudios muestran que el confinamiento solitario en las cárceles puede causar depresión, ansiedad, paranoia, fantasías violentas, ataques de pánico en toda regla, alucinaciones, psicosis y esquizofrenia. Algunas personas encarceladas también se automutilan, cortándose las muñecas y los brazos, ingiriendo objetos extraños, quemándose y volviendo a abrir los puntos de lesiones anteriores. Los síntomas físicos incluyen enfermedades cardiovasculares, migrañas, dolores de espalda, fatiga profunda y deterioro de la vista.

Asimismo, los monos de laboratorio expresan comportamientos que sugieren un trauma psicológico. Entre 362 monos rhesus alojados individualmente, un estudio encontró que el 89 por ciento expresaba un comportamiento anormal. La mayoría eran lo que llamamos “estereotipias”: comportamientos repetitivos que no sirven para nada, salvo para afrontar la situación. Algunos monos caminan en círculos. Otros se balancean o rebotan durante horas, como motores al ralentí. Algunos dan una voltereta metódica. Otros hacen sonar incesantemente sus barras de apriete. Algunos dedican tiempo al “saludo ocular”, un eufemismo para la autoestimulación metiéndose los dedos en el propio ojo.

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Mi amigo me dice que ha visto a unos monos cruzar la línea sin retorno. Sin responder a los cuidadores que interactúan con ellos, no pueden dejar de mecerse, girar, dar vueltas o retorcerse. No pueden separarse de la parte trasera de la jaula. Sus ojos ya no hacen contacto.

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Hasta el 15 por ciento de los monos de laboratorio se automutilan. Podrían arrancarse pelos sueltos del trasero hasta que adquieran un color rosa brillante, o golpearse la cabeza repetidamente contra las paredes de la jaula, o morderse lo suficientemente profundo como para requerir suturas. A diferencia de sus hermanos salvajes, los macacos enjaulados suelen pintar las paredes con sus heces, una sustancia que pueden manipular.

Casi una cuarta parte de los macacos enjaulados expresan comportamientos de “miembros flotantes”. Si observa uno durante un tiempo suficiente, es posible que vea su pierna retorcerse o patear. Podría agarrarse la pierna mientras ésta se eleva lentamente, aparentemente fuera de control. Podría flotar a sus espaldas. O su pie podría golpear implacablemente la nuca. Podría responder atacando su pierna, como si fuera extraña.

Sospecho que estos comportamientos son manifestaciones de una carga alostática intolerable: un "desgaste del cuerpo y del cerebro resultante de la hiperactividad o inactividad crónica de los sistemas fisiológicos que normalmente participan en la adaptación al desafío ambiental". Los espacios reducidos niegan a los primates la capacidad de actuar según sus motivaciones innatas: buscar placeres, evitar malestares y explorar entornos complejos y cambiantes. Las ostras no necesitan estas motivaciones porque pueden prosperar cementadas a una roca. Para los animales en movimiento, las motivaciones nos ayudan a tomar decisiones. Un gusto innato por el azúcar y la sal nos impulsa a buscar las calorías y el sodio que necesitamos para sobrevivir. Cuando los científicos extirpan el centro de placer del cerebro de una rata, llamado núcleo accumbens, ya no comen.

La curiosidad es también un impulso innato. En la naturaleza, los animales se sienten obligados a investigar su entorno (dónde ir, qué comer, con quién interactuar) para conocer sus opciones cuando sus situaciones cambian. Los científicos aprovechan la curiosidad innata de un animal para estudiar cómo funciona la memoria: presentan a un ratón de laboratorio un objeto nuevo y uno familiar, y si el roedor recuerda el objeto que encontró antes, pasará más tiempo olfateando el desconocido. Desde la década de 1950, los científicos saben que los monos resuelven acertijos complejos simplemente por el desafío de resolver la tarea.

Sospecho que, privados de desafíos variados y continuos que superar, entornos que explorar o una gama natural de movimientos corporales, los monos enjaulados (estudiados porque se parecen a nosotros) se vuelven locos de aburrimiento. Aun así, he oído a científicos insistir en que estos animales son más felices en jaulas porque obtienen comida, agua y seguridad de los depredadores. Le dirán que los primates de laboratorio obtienen un “enriquecimiento ambiental”, como una pelota de goma rellena con una golosina, un juguete que cuelga de la puerta de una jaula, un espejo para jugar o bocadillos esparcidos por el suelo de la jaula. Supongo que ellos también hacen ejercicio. Para los glúteos y los bíceps, pueden balancearse hacia adelante y hacia atrás o hacer sonar las puertas de su jaula. Para hacer ejercicio cardiovascular, pueden caminar en círculos o golpearse contra las paredes de la jaula.

Aquí está el problema. Los científicos deben creer que los animales de laboratorio prosperan física y mentalmente, no por razones de bienestar animal, sino para justificar nuestros experimentos. Necesitamos controles sanos, no psicológicamente destrozados, para comparar nuestros modelos de enfermedad. Y necesitamos que los animales utilizados como modelos de enfermedades estén sanos porque carecemos de la capacidad científica para separar la biología de un trastorno matizado, como el autismo o el TDAH, de factores de confusión como el daño mental causado por el encarcelamiento.

Mi escrúpulo con el experimento del Laboratorio Livingstone, el que consistió en coserles los párpados a monos bebés, no es principalmente ético sino científico. Afirmaron que al cegar a los monos, podrían obtener "comprensión de los cambios evolutivos en la organización funcional de la corteza visual de alto nivel". Pero supusieron erróneamente que sus monos de control "sanos", a quienes se les negó la mayor parte de la estimulación visual salvo el ambiente sensorial agotado de una jaula de color gris acero, tenían un funcionamiento visual normal.

Al describir lo que están estudiando como "cambios evolutivos", los investigadores nos indujeron a creer en lo ridículo: que el desarrollo del cerebro detrás de las barras de acero no sólo es normal sino lo suficientemente natural como para ser relevante para los cambios evolutivos que ocurren fuera del laboratorio. Sin embargo, sus monos no experimentaron ningún espectro completo de color, ningún movimiento natural como el susurro de las hojas, ni ningún paisaje pasajero. Como la mayoría de los experimentadores con primates, el laboratorio normalizó la idea de que los monos viven naturalmente dentro de cabinas telefónicas, no en las vastas, dinámicas y estéticamente complejas extensiones de la naturaleza.

Lo que más me molesta es que la comunidad científica exprese tan poca preocupación sobre si estamos persiguiendo artefactos del confinamiento. Y para los pocos que preguntamos, la respuesta es ruidosa y silenciosa.

Es cierto que los científicos están en un aprieto. Nuestro problema podría haber comenzado a finales de la Edad Media, hace unos 800 años, cuando el filósofo y teólogo italiano Tomás de Aquino argumentó que como los animales carecían de “almas racionales”, eran como máquinas. Siglos más tarde, René Descartes, padre de la ciencia moderna, llamó a los animales autómatas, robots impulsados ​​por reflejos, sin pensamientos ni sentimientos, como los hombres mecánicos de su época, construidos para martillar las campanas de las torres de los relojes de las aldeas. Armados con esta filosofía, los científicos clavaron perros a las paredes y los abrieron sin anestesia para descubrir que el corazón, no el hígado, bombeaba sangre. Se pensaba que sus chillidos y aullidos eran campanas que tocaban la hora en punto.

La cruel ironía es que la justificación ética para experimentar con animales (que carecen de experiencias subjetivas) nos permitió encontrar pruebas convincentes de que sí las tienen. Ahora nos vemos obligados a ignorar lo que hemos aprendido de la ciencia, para poder seguir haciéndolo.

En lugar de imaginar un nuevo paradigma, los científicos han ideado argumentos para mantener las cosas igual, afirmando, por ejemplo, que necesitamos jaulas pequeñas para controlar las variables de confusión en el entorno de un animal. Pero rutinariamente aceptamos las variables ineludibles dentro de sus límites (sonido, iluminación, calidad de los alimentos, situaciones sociales) que son imposibles o demasiado incómodas de controlar. En verdad, utilizamos jaulas pequeñas porque ofrecen la forma más barata y cómoda de generar publicaciones científicas.

¿Qué podrían hacer los científicos de manera diferente? Podríamos recurrir a alternativas más útiles. Podríamos implementar espacios espacial y temporalmente complejos para estudiar organismos más pequeños en condiciones en las que puedan prosperar como los seres humanos libres a los que deben parecerse. Los ratones y las ratas podrían vivir en pequeños graneros de investigación con variadas opciones de alimento y refugio y acceso exterior encerrado, donde podrían crear sus propias experiencias y enfrentar desafíos continuos e impredecibles. El pez cebra, los caracoles y las moscas de la fruta también podrían crear entornos lo suficientemente complejos como para operar como lo harían en la naturaleza. Las tecnologías remotas podrían ayudar a administrar diversos medicamentos y biomoléculas a los animales en movimiento y ayudarnos a monitorear sus respuestas.

Las instituciones de investigación biomédica podrían redoblar sus esfuerzos por programas de investigación sanitaria financieramente descuidados, como la prevención de enfermedades. Podríamos ampliar el seguimiento de las poblaciones humanas y silvestres para detectar focos elevados de enfermedades (como cáncer, trastornos congénitos y enfermedades mentales) que surgen de nuestra exposición a miles de pesticidas y contaminantes industriales.

Las preocupaciones actuales sobre los “químicos eternos” en nuestros alimentos y agua potable, y el enorme precio que ahora enfrentamos por la limpieza, podrían haberse predicho y remediado más fácilmente hace décadas, cuando epidemiólogos y químicos encontraron evidencia de su presencia en humanos y fauna silvestre. La elevada prevalencia de trastornos congénitos, alteraciones endocrinas, disfunción inmunológica y enfermedades mentales encontradas en la vida silvestre que se alimenta de peces en puntos calientes de contaminación alrededor de los Grandes Lagos y a lo largo de las costas de EE. UU. podría usarse para identificar exposiciones regionales a mezclas químicas que también amenazan la salud humana. . ¿Por qué no centrarse en estas cuestiones? Con modelos informáticos epidemiológicos avanzados y herramientas de secuenciación de genes, junto con sistemas de cultivo celular de alta eficiencia que pueden probar múltiples sustancias químicas a la vez sin el uso de animales, podríamos identificar compuestos dañinos y luego eliminarlos. El potencial es mucho mayor que lo que podamos aprender del uso de serpientes de goma para asustar a monos mentalmente debilitados.

Mucha gente cree que la ciencia es diferente de la fe ciega. Si eso es cierto, me pregunto cuántas madrigueras más exploraremos antes de ver que los primates deteriorados en jaulas no se parecen a los seres humanos libres. Quizás los científicos ignoran colectivamente la subjetividad animal por miedo a las implicaciones morales de experimentar con otras criaturas sensibles. ¿O estamos cegados por nuestras ambiciones de carreras y legados? No importa la causa, tenemos obligaciones con la confianza social depositada en nosotros. Y si llevamos 1.000 años de retraso en un cambio de paradigma, esperemos que los jóvenes científicos de hoy puedan encontrar la claridad de visión ilimitada para hacerlo realidad.

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El fugitivo todavía se encoge de miedo en el salón principal, con la mejilla y el pecho presionados contra el bloque de cemento, los ojos mirando hacia arriba, aparentemente fijos en el lastre audible de las luces fluorescentes. O la mosca dando vueltas y luego descansando debajo de ella. Podría escuchar el zumbido de ambos, uno contra el otro, un bicolor que no logra calmar la ansiedad de estar fuera de esa habitación. Habiendo conocido sólo las paredes metálicas y el fango fétido de los cuerpos inactivos, carece de familiaridad con las superficies de hormigón, el aire puro y la toma de riesgos.

El protocolo es sencillo. Mire al fugitivo, con el pecho hacia afuera, los hombros rectos y los ojos hacia él. Abre la puerta de la sala de la colonia. Utilice escobas para convencerlo de que regrese a su jaula.

El preso regresa. Cierran la puerta de su jaula. Gira, luego agarra los barrotes de la puerta como si ahora fuera el maestro, luego los sacude violentamente como si estuviera tratando de salir. Será estudiado una y otra vez porque de alguna manera nos representa. Quizás lo haga.

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Garet Lahvis fue profesor asociado y director del programa de posgrado en neurociencia conductual en la Universidad de Ciencias y Salud de Oregón. Actualmente está escribiendo un libro para University of Chicago Press sobre sus experiencias con los límites de la ciencia y de la comunidad científica al abordar algunos de nuestros problemas biomédicos más urgentes. Síguelo en X (anteriormente Twitter) en @GLahvis.

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