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Actividad Científica

5 - oct. - 2020
La tecnología de librerías de fagos no puede sustituir a la de obtención de hibridomas

Científicos españoles han publicado en la revista Nature Methods una carta cuestionando una recomendación europea sobre sustituir la técnica de generación de anticuerpos monoclonales obtenidos a partir del uso de animales, por técnicas alternativas como puede ser el uso de librerías de fagos. Es evidente la utilidad de los anticuerpos monoclonales dirigidos de forma específica frente a distintos compuestos y patógenos (tales como virus, bacterias), que se emplean con éxito en técnicas de diagnóstico, terapia preventiva y curativa.  El tipo de anticuerpos y la información adquirida con la vacunación en modelos animales es crucial para poder entender la respuesta que se genera, como se evidencia en una epidemia como la que estamos pasando del Covid-19. Los científicos exponen en la carta que ambas tecnologías pueden complementarse, pero en ningún caso la tecnología de librerías de fagos puede sustituir a la de obtención de hibridomas.

CARTA PUBLICADA EN NATURE METHODS

La tecnología de generación de anticuerpos monoclonales sin emplear animales, no está preparada para sustituir a la actual de desarrollo de hibridomas.

Escribimos en nombre de COSCE (Confederación de sociedades científicas españolas) del acuerdo de transparencia de investigación animal, y apoyado por EARA (Asociación Europea sobre investigación animal). En Mayo de 2020, the European Commission’s Joint Research Centre (EC-JRC) emitió una recomendación sobre el desarrollo de anticuerpos no derivados de animales, instando a gobernantes, agencias financiadoras y prensa, de que deben emplearse este tipo de anticuerpos para mejorar la reproducibilidad científica. Esas recomendaciones estaban basadas en el trabajo realizado por el comité de asesoramiento científico (Scientific Advisory Committee, ESAC) de la Unión Europea- Laboratorio de referencia para alternativas al uso de animales de experimentación (EURLECVAM).

Publicaciones recientes en Nature y Nature Methods reclaman que los anticuerpos no derivados de animales están ya listos para reemplazar a los anticuerpos derivados de animales, para todas las aplicaciones conocidas. En nuestra visión, sin embargo, tanto el documento de la comisión europea, como los documentos publicados, contienen percepciones distorsionadas de las actuales posibilidades para los anticuerpos de origen no animal. Mientras que nosotros estamos de acuerdo en reemplazar la experimentación animal por métodos alternativos cuando ésta sea posibles, esos métodos requieren de una validación científica que justifique reemplazar el uso de animales, sin afectar a los resultados deseados del experimento.  

En nuestra opinión, todavía existen importantes retos que impiden la sustitución de la tecnología de la generación de anticuerpos monoclonales mediante hibridomas por métodos que no requieran el uso de animales, como son el insuficiente desarrollo tecnológico, eficiencia irregular que varía según la aplicación y la dificultad de implementación a escala global.

Todavía no existen tecnologías de librerías universales (fagos, levaduras, ribosomas o ARNm) y, en muchos casos, se sigue necesitando la inmunización animal.
Además, las tecnologías de librerías tienen importantes limitaciones a la hora de generar anticuerpos contra estructuras nativas, por ejemplo, de virus. La hipermutación somática in vivo permite el desarrollo de anticuerpos monoclonales con una afinidad y especificidad mucho mayores que los generados por la tecnología de fagos. Si bien se han realizado esfuerzos para mejorar la calidad de los anticuerpos basados en librerías, aún se necesita un mayor desarrollo que requiere de experimentación sustancial, tiempo y recursos. Por el contrario, la tecnología de hibridomas está bien establecida y permite el aislamiento de anticuerpos nativos generados en el contexto de una respuesta inmune contra un antígeno determinado. Durante el desarrollo de una vacuna, este método proporciona información valiosa sobre cómo reacciona el sistema inmunitario a ese antígeno, incluidos los genes de inmunoglobulina involucrados, reordenamientos secundarios, inserciones y deleciones, maduración dela afinidad, relaciones clonales de diferentes anticuerpos, isotipos, etc. Toda esta información crucial se pierde cuando se utiliza tecnología de librerías de fagos.

Es importante resaltar que la generación de hibridomas solo requiere animales durante la fase de inmunización. Los siguientes pasos, por ejemplo, la fusión celular, la selección clonal y la producción de anticuerpos, no requieren del uso de­­ animales, y actualmente se están produciendo grandes cantidades de anticuerpos monoclonales para uso terapéutico mediante células modificadas genéticamente a escala industrial. Por tanto, para el campo de producción de anticuerpos ya no se requiere de animales, y se han mejorado los protocolos de inmunización para maximizar el bienestar animal. Esto incluye el uso de mejores adyuvantes que producen pocos efectos secundarios, menor número de inmunizaciones y rutas alternativas de inmunización.

 

Las tecnologías de librerías (fagos u otros) pueden tener ventajas en algunos campos (por ejemplo, en toxicología con investigación para anti-venenos), pero no funcionan igual de bien para otras aplicaciones, como en el desarrollo de anticuerpos terapéuticos, y para fines analíticos. Las dos técnicas son complementarias y la transición hacia anticuerpos no derivados de animales debe tener en cuenta estas diferencias en sus aplicaciones.

 

Por último, la implementación de nuevas tecnologías en un laboratorio requiere de la capacitación del personal y un período de adaptación. Todavía hay muy pocos laboratorios en el mundo con acceso a tecnologías de construcción de librerías u otros sistemas que no requieran de animales. Incluso los miembros de la ESAC son conscientes de estas limitaciones, como afirman en su recomendación, reconociendo implícitamente la enorme dificultad de implementar la tecnología basada en librerías. Para mejorar la afinidad y la especificidad, las empresas productoras de anticuerpos tienen los recursos para utilizar librerías grandes y diversas, métodos de selección de alto rendimiento para elegir los ligandos ideales y cuidadosas estrategias de ingeniería genética, para mejorarlos aún más si fuera necesario. Por el contrario, el escenario es muy diferente para los pequeños laboratorios de investigación sin experiencia en técnicas de fagos, o sin poderosas librerías y plataformas de selección.

 

Desafortunadamente, las tecnologías de librerías de fagos aún no son una alternativa real a la tecnología de generación de hibridomas para todas las aplicaciones y, por lo tanto, creemos que el respaldo promovido por el EC-JRC no está científicamente justificado. El escenario ideal es tener ambas técnicas y elegir el mejor método en cada caso, de acuerdo con la aplicación particular. Cualquier cambio debe ser apoyado por la evidencia científica y supervisado por organismos reguladores, independientes de los intereses de terceros. El uso de métodos que no empleen animales debe limitarse a aquellos campos en los que se ha demostrado que es una alternativa real a la tecnología tradicional, mientras se desarrolla una hoja de ruta que permita una transición exitosa a estas nuevas tecnologías y, por lo tanto, que pueda beneficiar realmente a la sociedad.

 

Ref. Non-animal-derived monoclonal antibodies are not ready to substitute current hybridoma technology. África González-Fernández, Francisco J. Bermúdez Silva, Marcos López-Hoyos, César Cobaleda, Lluís Montoliu,  Margarita Del Val & Kirk Leech. Correspondence Published: 05 October 2020. Nature Methods (2020)

 

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