El ratolí domèstic és l’organisme de laboratori per excel·lència. S’ha dit d’ell que és un ésser humà de butxaca. En efecte, en aquest petit rosegador es reprodueixen gran varietat de malalties humanes, s’hi fan tests de toxicitat, i s’hi assagen teràpies per al futur. Aquest vast camp de recerca fou possible, sobretot, a partir de la dècada de 1980, amb la construcció dels primers ratolins transgènics, que incorporen un gen que no és propi de l’espècie, i dels ratolins genoanul·lats o knock outs, als quals es desactiva la funció d’un o més gens. L’any 2002, es va completar la seqüència del seu genoma, molt esperada ja que hauria de permetre entendre millor el genoma humà. D’altra banda, aquest preuat animal de la recerca biomèdica continua plantejant alguns reptes pel que fa a la regulació de l’experimentació i també en relació a qüestions de biaix de gènere.
Model per a malalties i teràpies
Les tècniques de producció de ratolins transgènics i knock out permeten reproduir en aquests animals malalties com l’obesitat, la diabetis o el parkinson. D’altra banda, aquest petit mamífer també s’utilitza per estudiar l’aplicació de possibles teràpies ja sigui per a la regeneració de teixits, amb la combinació de cèl·lules mare i nous materials, ja sigui per a la creació de teràpies localitzades contra les cèl·lules cancerígenes que poden reduir la toxicitat de les teràpies actuals o ser una alternativa quan no hi ha possibilitat d’intervenció quirúrgica.
Transgènics i knock outs
Els gens que incorporen els ratolins transgènics poden ser per determinar l'homologia dels gens entre dues espècies o per atorgar una nova propietat com pot ser la bioluminescència que permet veure la fisiologia de l'animal "in vivo". Els ratolins knock outs s'utilitzen per conèixer la funció d’un gen d’interès i permeten produir models animals d’una malaltia produïda per la manca del gen. Els knock out totals tenen inhibit el gen d’interès a tots els teixits i durant tota la vida de l’animal. Actualment, també hi ha els knock out condicionals en els quals es pot decidir a quin teixit i en quin moment de la vida de l’animal s’inhibeix la funció del gen d’interès. La producció de ratolins transgènics constitueix un negoci que, actualment, mou milions d'euros anualment.
Ratolins obesos
L’obesitat és una malaltia que depèn de nombrosos factors (dieta, herència, activitat física, etc.) i està associada a altres malalties com les cardiovasculars o la diabetis. Entre d’altres aspectes, se sap que l’obesitat comporta una inflamació crònica de baix grau que afecta negativament la sensibilitat de la insulina i que els nivells d’algunes molècules d’aquesta ruta metabòlica, com les proteïnes kinasa (IKKε), són més elevats. En ratolins knock outs per a aquesta proteïna kinasa IKKε es redueix la inflamació i això produeix un efecte protector de l’obesitat induïda per la dieta. Amb una dieta rica en greixos els knock outs s’engreixen menys que els ratolins control.
Regenerar teixits
Algunes línies de la recerca actual amb el ratolí investiguen la possibilitat de combinar l’ús de cèl·lules mare amb nous materials biocompatibles per a la regeneració de teixits. Per veure com es produeix “in vivo” la regeneració, s’insereix en el ratolí una construcció que porta el gen luciferasa i per mitjà de tècniques d’imatge no invasives permet visualitzar el que passa amb diferents combinacions de materials i de cèl·lules mare, segons quin sigui el teixit a regenerar. Entre d’altres aspectes, s’estudia la possibilitat d’utilitzar cèl·lules mare del mesènquima adipós per a regenerar teixit ossi. Són més abundants i fàcils d’extreure que no pas les cèl·lules mare de la medul·la òssia.
Càncer: teràpies localitzades
Actualment, s’està investigant amb gran interès la possibilitat de desenvolupar teràpies diana que actuen de manera localitzada contra el càncer. Concretament, es basen en l’ús de gens suïcides, generalment enzims, que catalitzen la conversió d’una pro droga no-tòxica en un agent cititòxic a les proximitats de les cèl·lules canceroses. Entre d’altres, s’està investigant les cèl·lules mare d’origen adipós com a possible vehicle per a transportar i alliberar l’agent citotòxic en el cas de tumors de pròstata. Aquestes cèl·lules són fàcils d’aïllar i més abundants que les cèl·lules mare de la medul·la òssia.
Model en neurociències
Molts dels misteris que planteja actualment el cervell, s’exploren, abans que en els humans, en el ratolí. El comportament, els somnis o les emocions són objecte de nombroses recerques que pretenen desxifrar els mecanismes químics que les sustenten. Fins fa un parell de dècades, les rates havien estat el model per excel·lència en aquest camp per la seva intel·ligència i mida. Però la possibilitat tècnica de fer ratolins transgènics ha afavorit l’ús progressiu d’aquest últim. Els avenços en aquest camp afavoreixen el desenvolupament de teràpies en el tractament de malalties i de trastorns de la conducta.
Memòria i aprenentatge
El cervell del ratolí presenta nombroses homologies amb el cervell humà. Malgrat que algunes parts estan menys desenvolupades, molts dels mecanismes bàsics estan conservats. Actualment, grans projectes de neurociències dediquen esforços i recursos a investigar com influeixen certs estímuls i informacions sobre la memòria, l’aprenentatge i la presa de decisions. A través de l’examen dels patrons d’activitat cerebral, per exemple, intenten respondre com el cervell utilitza les informacions per guiar el comportament.
Alegria, tristesa i por
Les emocions han estat durant molt de temps atribuïdes exclusivament a l’espècie humana. Efectivament, els humans compten amb la capacitat de poder expressar o interpretar una varietat d’estats d’ànim o emocions. Però, també al ratolí se li suposa l’experimentació d’emocions a nivell bàsic. A aquest nivell, l’anàlisi de les substàncies que el ratolí secreta quan experimenta joia o tristesa; o les rutes a través de les quals s’activa la por, a l’amígdala, poden obrir nous fronts per a tractar alguns trastorns de la conducta relacionats amb el suïcidi, en el cas de la tristesa, o de traumatismes (guerra, accidents, etc.) en el cas de la por.
Malalties neurodegeneratives
El ratolí també s’utilitza com a model de les malalties neurodegeneratives. En aquest camp, la genòmica del comportament aporta valuosa informació sobre els desordres motors com la malaltia del Parkinson. Aquesta malaltia es caracteritza per la degeneració de les neurones que secreten un neurotransmissor específic, la dopamina, en els ganglis basals, i que és necessari per a la regulació dels moviments i l’equilibri. Els malalts de Parkinson arriben a perdre fins a un 70% de les neurones dopaminèrgiques de la substancia negra i el cos estriat. Entre d’altres, els ratolins knock outs del receptor D2 de dopamina desenvolupen les característiques de la malaltia del Parkinson, i s’ha vist que produeixen uns cossos similars als cossos de Lewy característics de la malaltia.
Ratolins autistes
L’autisme és un dels desordres neuropsiquiàtrics que sembla que té un major component heretable. Això fa pensar que hi ha factors genètics que juguen un rol important en la seva etiologia. De fet, algunes evidencies suggereixen que certes anormalitats cromosòmiques contribueixen al risc de l’autisme, entre elles la duplicació del cromosoma humà 15q11-13. En aquest sentit, s’han desenvolupat ratolins knock outs com a possibles models de l’autisme. Però el mecanisme molecular responsable de la fisiologia de l’autisme encara és lluny de ser complet.
Experimentar amb ratolins
Durant les darreres dècades s’ha avançat molt en matèria de benestar animal a la recerca. A nivell europeu i regional, s’han establert normatives i protocols que garanteixen una regulació de l’experimentació animal i es pot resumir amb la filosofia: reemplaçar, reduir i refinar. No s’espera que es pugui evitar l’experimentació en la seva totalitat perquè algunes recerques, per la seva naturalesa, no són viables en sistemes alternatius. L’experimentació animal, doncs, és un afer que inevitablement s’exposa a diferents postures i sensibilitats.
Reemplaçar, reduir i refinar
A nivell europeu s’ha establert una regulació i legislació sobre l’experimentació animal que pretén, primerament, substituir l’ús d’animals quan existeixen sistemes alternatius; com per exemple cultius cel·lulars, que permetin portar a terme la recerca amb les mateixes garanties. Quan la recerca només es pot realitzar en animals, la següent premissa és la de reduir el sacrifici d’animals gràcies a l’optimització del nombre d’animals necessaris per a cada recerca. En aquest cas, a més a més, cal refinar les pràctiques d’experimentació a través d’una sèrie de protocols que evitin el patiment dels animals.
Normativa vigent per a l’experimentació i el benestar animal
Espanya aplica la directiva de la Unió Europea: Directiva 86/609/CEE, desenvolupada en el Reial Decret 223/1988, i l’Ordre de 13 d’octubre de 1989 que foren derogats amb el Reial Decret 1201/2005, de 10 d’octubre, sobre protecció dels animals utilitzats per a l’experimentació i altres finalitats científiques (BOE nº 252, de 21 de octubre, p. 34367). Des del 8 de desembre de 2007 és d’aplicació la Llei 32/2007, de 7 de novembre, per a la cura dels animals, en l’explotació, transport, experimentació i sacrifici.
Catalunya fou dels territoris pioners en l’aplicació de la Directiva Europea amb la publicació de la LLEI 5/1995, de 21 de juny, de protecció dels animals utilitzats per a l’ experimentació i per a d’altres finalitats científiques (DOGC 10-7-1995) que complementava el marc jurídic existent a Catalunya per a la protecció dels animals, constituït per la LLEI 3/1988. També està vigent el Decret 214/1997 de 30 de juliol, pel que es regula la utilització d’animals per a l’experimentació i altres finalitats científiques (DOGC 7-8-1997).
Actualment la Comissió Europea ha presentat una proposta de Directiva del Parlament Europeu i del Consell, relativa a la protecció dels animals utilitzats amb finalitats científiques. Una cop aprobada, sustituirà a la Directiva 86/609/CEE.
Ratolins femella
La major part de recerques que es fan en el ratolí en els camps de neurociències, farmacologia i fisiologia, que després es tradueixen en resultats per als humans, es realitzen únicament amb mascles. Una de les raons per les que s’utilitzen mascles és per a què els efectes de les hormones sexuals (arriben a la pubertat en 5 o 6 setmanes) no afectin els resultats. No obstant, hi ha nombrosos aspectes que, com l’ansietat o el dolor, presenten grans diferències entre sexes. Per això, darrerament es reclama la necessitat d’incloure els dos sexes en les recerques i prestar atenció a les diferències. D’aquesta manera, els resultats seran més realistes i es podran afinar els tractaments i els medicaments dirigits a humans.
