Capítulo 33. Toxicología - Instituto Nacional de Seguridad e Higiene ...

HERRAMIENTAS Y ENFOQUESbacterianas, como Salmonella, y de células de mamíferos(incluidas líneas celulares humanas) que contienen genes queintervienen en el metabolismo de agentes carcinógenos/mutágenos,como los genes P450. Puede realizarse hoy el análisismolecular de las mutaciones efectivas inducidas en el transgende roedores transgénicos, o en genes nativos como hprt o en losgenes diana de Salmonella, de manera que puede determinarsecon exactitud la naturaleza de las mutaciones inducidas por lassustancias químicas, lo que arroja luz sobre el mecanismo deacción de la sustancia y permite establecer comparaciones conmutaciones en humanos supuestamente expuestos a ese agente.Los avances de la citogenética molecular permiten hoyevaluar con más detalle las mutaciones cromosómicas. Entreesos avances figura el empleo de sondas (pequeños fragmentosde ADN) que se unen (hibridizan) a determinados genes. Puedecomprobarse después la forma en que los genes se reordenan enel cromosoma mediante las nuevas localizaciones de las sondas,que son fluorescentes y se observan fácilmente como los sectorescoloreados de los cromosomas. La electroforesis en gel sobre unasola célula para determinar la rotura del ADN (que es el ensayoque suele denominarse “cometa”) permite comprobar ese fenómenoen células sueltas y puede ser un instrumento de sumautilidad en combinación con técnicas citogenéticas para detectarel daño cromosómico.Tras muchos años de utilización y tras generarse una base dedatos amplia y sistemática, la evaluación de la toxicidad genéticapuede realizarse hoy con un escaso número de ensayos de costerelativamente reducido y en un tiempo relativamente corto (unassemanas). Los datos obtenidos pueden utilizarse para predecir lacapacidad que posee un gen de ser carcinógeno/mutágeno decélulas somáticas en los roedores y, presumiblemente, en el serhumano. Ello permite limitar la introducción en el medioambiente de agentes mutágenos y carcinógenos y desarrollarotros agentes distintos no mutágenos. De los estudios que serealicen en el futuro se deben derivar métodos aún mejores y demayor capacidad de predicción que los ensayos actuales.• ENSAYOS DE TOXICIDAD IN VITROENSAYOS DE TOXICIDAD IN VITROJoanne ZurloLa aparición de complejas tecnologías en la biología molecular ycelular ha impulsado una evolución relativamente rápida en lasciencias de la vida, entre ellas la toxicología. En efecto, la toxicologíano se está centrando tanto en animales completos y poblacionesde animales completos como en las células y moléculas deanimales y seres humanos individuales. A mediados del deceniode 1980 los toxicólogos empezaron a aplicar estos nuevosmétodos a la evaluación de los efectos de las sustancias químicassobre los sistemas vivos. Como progresión lógica, esos métodos seestán adaptando a los fines de los ensayos de toxicidad. Estosavances científicos han contribuido junto con factores sociales yeconómicos a modificar la evaluación de la seguridad de losproductos y del riesgo potencial.Los factores económicos están específicamente relacionadoscon el volumen de materiales que se ha de ensayar. Cada año seintroducen en el mercado gran cantidad de nuevos cosméticos,fármacos, plaguicidas, sustancias químicas y productos para elhogar. Y ha de evaluarse la toxicidad potencial de todos ellos.Hay además un retraso acumulado, pues sustancias químicasque ya se están utilizando no se ensayaron suficientemente en sudía. La inmensa tarea de obtener información detallada sobre laseguridad de todas esas sustancias químicas utilizando losmétodos de ensayo tradicionales con animales completos seríamuy costosa en tiempo y en dinero, si es que fuera posiblerealizarla.Se plantean asimismo cuestiones sociales relacionadas con lasalud y seguridad públicas, y hay una creciente preocupaciónpública acerca del empleo de animales en ensayos de seguridadde productos. En lo que se refiere a la seguridad humana, losgrupos de defensa del interés público y del medio ambiente hanpresionado considerablemente a los organismos gubernamentalespara que apliquen normas más estrictas en materia desustancias químicas. Un ejemplo reciente ha sido la petición dealgunos grupos de defensa del medio ambiente de los EstadosUnidos de que se prohibieran el cloro y los compuestos quecontienen cloro. Una de las razones de esta actitud extremareside en el hecho de que la mayoría de esos compuestos no hasido objeto de ensayos suficientes. Desde la perspectiva de latoxicología, la idea de prohibir toda una clase de sustanciasquímicas diversas sólo porque contienen cloro es científicamentepoco sólida e irresponsable. Con todo, desde la perspectiva delpúblico es comprensible la petición de que se den garantías deque las sustancias químicas que se liberan en el medio ambienteno comportan un riesgo importante para la salud. Esta situaciónsubraya la necesidad de elaborar métodos de evaluación de latoxicidad que sean más eficientes y más rápidos.La otra preocupación social que ha afectado al ámbito de losensayos de toxicidad es el bienestar de los animales. Los gruposque en todo el mundo se dedican a la protección de los animales,cada vez más numerosos, han expresado una considerable oposiciónal empleo de animales completos en ensayos de seguridadde productos. Se han lanzado campañas activas contra los fabricantesde cosméticos, productos para el hogar y de cuidadopersonal y fármacos en un intento de detener los ensayos conanimales. En Europa, ello hizo que se aprobara la sexta modificaciónde la Directiva 76/768/CEE (la llamada “directiva sobrecosméticos”). La directiva dispone que los productos cosméticoso ingredientes de cosméticos que se hayan ensayado en animalesa partir del 1 de enero de 1998 no podrán comercializarse en laUnión Europea, a menos que no haya otros métodos alternativossuficientemente validados. Aunque la prohibición no esaplicable a la venta de tales productos en los Estados Unidos oen otros países, la directiva afectará notablemente a las empresasque tienen mercados internacionales en los que está incluidaEuropa.El concepto de otros métodos alternativos, que constituye labase del desarrollo de ensayos distintos de los que se realizan conanimales completos, se define por la regla de la triple R: reducir elnúmero de animales empleados; refinar los protocolos, de maneraque los animales sufran menos tensión o molestia, y remplazar losactuales ensayos con animales por ensayos in vitro (es decir,ensayos realizados fuera del animal vivo), modelos informatizadoso ensayos en especies de invertebrados o de vertebradosinferiores. La regla de la triple R se propuso en un libro quepublicaron en 1959 dos científicos británicos, W.M.S. Russell yRex Burch, y que se titulaba The Principles of Humane ExperimentalTechnique. Russell y Burch mantenían que la única manera deconseguir resultados científicos válidos pasaba por el tratamientohumano de los animales, y pensaban que debían desarrollarsemétodos para reducir y en última instancia sustituir el uso deanimales. Pero los principios enunciados por Russell y Burch notuvieron mucho eco en su día, y tuvieron que esperar a que amediados del decenio de 1970 resurgiera el movimiento dedefensa del bienestar de los animales. Hoy el concepto de las tresR está presente, y en primera línea, en las actividades de investigación,realización de ensayos y formación.En resumen, puede afirmarse que en el desarrollo de losmétodos de ensayo in vitro han convergido diversos factores a lolargo de los últimos 10-20 años. No es fácil saber si cualquiera33. TOXICOLOGIAENCICLOPEDIA DE SALUD Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO 33.51 ENSAYOS DE TOXICIDAD IN VITRO 33.51