modelos de evaluación biológica, in vitro e in vivo

2° Congreso Nacional de Química Médica
Tinoco-Méndez y col.
MODELOS DE EVALUACIÓN BIOLÓGICA,
IN VITRO E IN VIVO
1
1
1
1,2
Mabel Tinoco Méndez , Lucía Macías Rosales , Celedonio Gómez Ruiz , Isabel Gracia Mora
1
2
Unidad de Experimentación Animal, Depto. De Química Inorgánica y Nuclear, Facultad de
Química, UNAM. [email protected]
RESUMEN
La Facultad de Química cuenta con una Unidad de Experimentación Animal con
características de construcción y desarrollo acordes a las necesidades para el
mantenimiento y la experimentación con animales de alta calidad biológica, ya que cuenta
con control ambiental de las siguientes características: control de temperatura que la
mantienen en 23°±1°C, humedad relativa de 50%, sistema de ventilación con filtros HEPA
permitiendo 14 recambios de aire/h y gradientes de presión entre los cuartos de
experimentación y el resto de las áreas. Esta Unidad se encuentra conectada a una
planta de emergencia que permite su funcionamiento continuo, así como un sistema de
iluminación con interruptores automáticos que permiten la ciclicidad en luz/oscuridad. El
material de las puertas y su sellado confieren a todos los cuartos aislamiento del ruido.
Así mismo, se cuenta con un laboratorio de Cultivo de Tejidos y con personal
especializado lo que permite ofertar servicios como:
Evaluación de actividad citostática, citotóxica y genotóxica In Vitro e In Vivo de fármacos y
xenobióticos:
Cultivo de linfocitos humanos determinando CI50, apoptosis, IM, CPC, TGP e ICHs en
cultivos tratados con fármacos o xenobióticos en presencia y ausencia de activación
metabólica.
Evaluación de IM, CPC, TGP, ICHs, MN y apoptosis en médula ósea de ratones tratados
con fármacos o xenobióticos.
Evaluación de actividad Antineoplásica In Vitro e In Vivo de nuevos fármacos:
Evaluación de actividad antineoplásica In Vitro en diversas líneas tumorales murinas y
humanas de diferente estirpe celular.
Modelos animales de isotransplantación y xenotransplantación determinando:
Toxicología Preclínica de nuevos fármacos y nuevas formulaciones:
Toxicidad aguda en ratón y rata, por vía I.P., I.V., P.O. y cutánea.
Determinación de las vías de muerte celular inducida por fármacos y xenobióticos y
determinación de la fase del Ciclo Celular en el que actúan.
Hibridación in situ para virus de Papiloma humano, Virus Epstein-Barr, Citomegalovirus.
Palabras clave: Química Médica, Desarrollo de Fármacos.
INTRODUCCIÓN
Debido a que la ciencia biomédica ha crecido a pasos agigantados es necesario
también crecer al mismo ritmo contando con los métodos e infraestructura adecuados a
ella. En México, existe una necesidad creciente por dar servicio a la demanda de salud y
a la atención de las nuevas exigencias sanitarias. Aunado a lo anterior, vale la pena abrir
un paréntesis para señalar que en México y en pleno siglo XXI, aún no se genera un solo
fármaco de utilización universal. Esto es, existe una dependencia absoluta de la industria
farmacéutica transnacional. Esta situación es probable que obedezca a la falta de
2° Congreso Nacional de Química Médica
Tinoco-Méndez y col.
vinculación de las ciencias básicas a las aplicadas, así como a la cuestionable credibilidad
que se les da a los desarrollos de investigadores nacionales.
En la actualidad el estudio de las plantas medicinales como uno de los recursos
más importantes de la medicina tradicional mexicana, entra en una etapa de interés
difundido al medio científico nacional, dicha situación obedece en parte, al
convencimiento provocado por la crisis económica, de que los recursos vegetales del país
deben ser estudiados para afrontar carencias y costos de medicamentos que cada vez
son más caros. Dada esta circunstancia, se observa la importante necesidad de tener
información fitoquímica y farmacológica para responder a las necesidades de la sociedad.
Desde nuestra Facultad de Química se ha forjado, de forma pionera y continuando
con la tradición de aplicar las últimas estrategias y conceptos desde la amplia
interdisciplina de la Ciencia, un grupo de especialistas de alto nivel, trabajando en
QUÍMICA MÉDICA. Desde 1995, la Facultad cuenta con una Unidad de Experimentación
Animal (UNEXA) con características de construcción y desarrollo acordes a las
necesidades para el mantenimiento y la experimentación con animales de alta calidad
biológica. Dentro de la UNEXA, se cuenta con un laboratorio de Cultivo de Tejidos y el
personal técnico con el que se cuenta, se encuentra altamente capacitado en las
diferentes técnicas que se llevan a cabo tanto en la UNEXA como en el Laboratorio de
Cultivo. La UNEXA cuenta con control ambiental de las siguientes características:
Control de temperatura por medio de equipos de aire acondicionado que mantienen
la temperatura en 23 ± 1° C y una humedad relativa de 50%, el sistema de ventilación
está provisto de filtros HEPA permitiendo 14 recambios de aire por hora y manteniendo
gradientes de presión entre los cuartos de experimentación y el resto de las áreas. La
Unidad se encuentra conectada a una planta de emergencia que permite su
funcionamiento continuo, así como un sistema de iluminación con interruptores
automáticos que regulan los ciclos luz/oscuridad en los cuartos de los animales. El
material de las puertas y su sellado confieren a todos los cuartos un aislamiento del ruido.
Los animales de laboratorio con los que se cuenta están microbiológicamente
definidos y libres de patógenos específicos (Specific Patogen Free, “SPF”) y certificados
por un tercero autorizado (Missouri University Research Animal Diagnostic Laboratory),
por lo tanto son animales de alta calidad tanto microbiológica como genética, con los
siguientes logros científicos y éticos:
•
Eliminación de las enfermedades y de la contaminación genética de los animales de
laboratorio presentes en las poblaciones criadas domésticamente, como variables
extrañas que comprometen la veracidad y generalidad de los resultados de la
investigación científica.
•
Facilitar la validación, a través de la replicación del conocimiento científico generado al
utilizar un animal de experimentación de características biológicas y microbiológicas
verificadas y certificadas.
•
Reducir de manera muy importante el número de animales de laboratorio necesarios
para obtener resultados experimentales estadísticamente válidos, al disminuir la
variación fenotípica entre los sujetos experimentales, ofreciendo animales
endogámicos isogénicos y exogámicos uniformes, mantener constantes las variables
medioambientales durante el desarrollo, mantener constante la flora microbiana
presente y ausentes todos los gérmenes patógenos.
2° Congreso Nacional de Química Médica
Tinoco-Méndez y col.
El Laboratorio de Cultivo de Tejidos cuenta con el equipo y material necesarios para
realizar los siguientes servicios:
1. Evaluación de actividad citostática, citotóxica y genotóxica In Vitro e In Vivo de
fármacos y xenobióticos.
a) Cultivo de linfocitos humanos determinando Concentración Inhibitoria media (CI50),
apoptosis, Índice Mitótico (IM), Cinética de Proliferación Celular (CPC), Tiempo
Generacional Promedio (TGP) e Intercambio de Cromátidas Hermanas (ICHs) en
cultivos tratados con fármacos o xenobióticos en presencia y ausencia de activación
metabólica.
b) Evaluación de IM, CPC, TGP, ICHs, Micronúcleos (MN) y apoptosis en médula ósea
de ratones tratados con fármacos o xenobióticos.
2. Evaluación de actividad Antineoplásica In Vitro e In Vivo de nuevos fármacos.
a) Evaluación de actividad antineoplásica en diversas líneas tumorales murinas y
humanas de diferente estirpe celular
b) Modelos animales de isotransplantación y xenotransplantación determinando:
• Actividad
• Apoptosis
• Daño histológico a nivel tanto macro y microscópico como ultraestructural.
3. Toxicología Preclínica de nuevos fármacos y nuevas formulaciones.
a) Toxicidad aguda en ratón y rata, por vía Intraperitoneal (I.P.), Intravenosa (I.V.), Oral
(P.O.) y cutánea.
• Histopatología
• Microscopía electrónica
4. Determinación de las vías de muerte celular inducida por fármacos y determinación de
la fase del Ciclo Celular en la que actúan.
a) Determinación de apoptosis y ciclo celular en cultivos primarios, líneas tumorales y
modelos tumorales por medio de inmunohistoquímica, técnicas de biología molecular
y citometría de flujo.
5. Técnicas inmunohistoquímicas para marcadores tumorales y de hibridación in situ
para virus de Papiloma humano, Virus Epstein-Barr, Citomegalovirus.
Así pues, la UNEXA ofrece servicios especializados en las áreas de toxicología,
genotoxicidad, actividad, potencia y eficacia de nuevas formulaciones, entre otros a través
de la evaluación preclínica y clínica experimental de nuevas drogas, poniendo especial
énfasis en las enfermedades que representan un importante problema de salud pública
en nuestro país (cáncer y diabetes).
BIBLIOGRAFIA
1. Geran, Greenberg, Macdonald and Abott, Protocols for in vivo screening systems. National
Cancer Institute, 1987.
2° Congreso Nacional de Química Médica
Tinoco-Méndez y col.
2. Kallman E.G. Rodent Tumor Models: The Future of Cancer Therapy. Vet. Clin. Of North
Am. Small An. Prac., 20: 1055-1073 (1990)
3. American Type Culture Collection Cataloque of Cell lines and Hybridomas, 7°Edition, 1992
4. Tucker J., Preston R. Chormosome aberrations, micronuclei, aneuploidy, sister chromatid
exchanges and cancer risk assessment. Mutation research 365, 147-159, (1996).
5. OPPTS 870.5915 In Vivo Sister Chromatid Exchange Assay
6. Norpa H., Bonassi S., et al. Chromosomal aberrations ans SCEs as biomarkers of cancer
risk. Mutation research 600, 37-45, (2006).
7. OPPTS 870.5395 In Vivo Mammalian Cytogenetics Tests: Erythrocyte Micronucleus assay