TKPlate, la nueva plataforma europea para reducir la experimentación con animales en seguridad alimentaria

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) ha lanzado TKPlate, una nueva plataforma para modelar y predecir la toxicidad de las sustancias químicas y lo que les sucede dentro de los humanos y los animales, que marca un hito importante en el camino hacia un futuro con menos o ninguna experimentación con animales en materia de seguridad alimentaria.

Históricamente, las evaluaciones de seguridad de las sustancias químicas en alimentos y piensos (así como de medicamentos, productos de consumo, sustancias químicas industriales y de otro tipo) se han basado en pruebas obtenidas de experimentos con animales. Esta práctica fundamental de evaluación de los riesgos de las sustancias químicas ha garantizado, en general, la seguridad de los alimentos desde la década de 1950.

Sin embargo, la sociedad y los científicos cuestionan cada vez más esta práctica, tanto por motivos éticos como científicos. En este sentido, se han realizado mejoras en los últimos años gracias a la promoción de las tres R para reemplazar, reducir y refinar las pruebas con animales.

El uso de herramientas alternativas para generar información más representativa sobre la toxicocinética (TK) —cómo el cuerpo maneja las sustancias químicas— y la toxicidad/toxicodinámica (TD) —qué le hacen las sustancias químicas al cuerpo— también se está convirtiendo en una realidad.

Teniendo todo esto en cuenta, los científicos de la EFSA y varias organizaciones de investigación europeas importantes se unieron para crear TKPlate, un software de acceso abierto en línea que ofrece un espacio y un conjunto de herramientas para que científicos y reguladores modelen y predigan las propiedades de la toxicocinética y toxicidad.

Dos científicos de alto nivel de la EFSA, el toxicólogo Jean-Lou Dorne y el estadístico y modelador José Cortiñas Abrahantes, están liderando los trabajos con TKPlate y dan algunas claves sobre este.

 “La idea de TKPlate comenzó en 2014 con un informe científico sobre métodos alternativos a la experimentación con animales que podrían utilizar los expertos de la EFSA. El informe proponía el desarrollo de una serie de modelos TK y TD. La toxicocinética nos dice cómo el cuerpo absorbe, distribuye, metaboliza y excreta la sustancia química. La toxicodinámica explora los efectos tóxicos sobre moléculas, células, tejidos, órganos o un organismo completo”, explica Dorne.

Dorne subraya que, hasta donde se sabe, esta plataforma es única en el ámbito de la seguridad de los alimentos y piensos. “Permite a los evaluadores de riesgos y a otras personas involucradas en toxicología modelar procesos de TK y TD en todas las especies incluidas en la plataforma. Básicamente, se selecciona la especie, la sustancia química o el grupo de sustancias químicas, ingresa parámetros como el tipo de exposición y luego ejecuta los modelos con un clic”, apunta.

De esta manera, la plataforma calcula las concentraciones de sustancias químicas en el interior del organismo a partir de las ingestas (TK) y predice los efectos (TD) que pueden provocar.

“Estos resultados pueden reemplazar directamente los datos en animales, reduciendo la necesidad de nuevos experimentos. También funciona en la dirección opuesta; podemos estimar la exposición si hay datos como concentraciones en sangre u orina. Tiene muchas más funciones, incluido el modelado TK-TD y una herramienta para evaluar los riesgos de las mezclas químicas”, sostiene Dorne.

CREAR LA PLATAFORMA: “UN ESFUERZO GIGANTESCO”

Cortiñas, por su parte, recuerda las dificultades para crear el programa. “Los tipos de modelos en TKPlate son complejos de desarrollar ya que reflejan un marco conceptual sobre cómo una sustancia interactúa con un organismo. Por supuesto, todos los modelos son una simplificación de la realidad, por lo que el desafío radica en intentar capturar el proceso con la mayor precisión posible, reduciendo la complejidad para lograr algo generalizable”, remarca.

Así, señala que tratar de imitar el proceso completo dentro del organismo “no es realista, por lo que el desafío es considerar qué componentes retener para hacerlos lo más resistentes posible si nuestras suposiciones son inexactas o defectuosas”.

“Los modelos bien desarrollados como estos, incluidas las pruebas y la validación, tardan al menos un año en desarrollarse, dependiendo de la complejidad del organismo y de todos los componentes que se quieran incluir. Es un esfuerzo gigantesco y los investigadores que los produjeron merecen nuestro agradecimiento. Además de los modelos producidos entre 2015 y 2020, hoy en día todavía se están desarrollando otros”, indica.

TKPLATE PODRÍA UTILIZARSE EN LAS EVALUACIONES DE LA EFSA EN UN “FUTURO PRÓXIMO”

Carlos Gonçalo das Neves es veterinario y el científico jefe de la EFSA, y un ávido promotor de desarrollos de Nuevas Metodologías de Enfoque (NAM), como TKPlate. “El potencial de TKPlate y otras herramientas NAMs similares es asombroso. En la EFSA ya se utilizan algunos NAM basados en software y desempeñan un papel cada vez más importante en algunas de nuestras evaluaciones de riesgos”, destaca.

Gonçalo das Neves admite que TKPlate aún no se utiliza en las evaluaciones de la EFSA, pero asegura que se están explorando aplicaciones de sus modelos para optimizar la plataforma y priorizar la formación de su personal y expertos en toda Europa.

Esto, apunta, respaldará su uso en la evaluación de riesgos por parte de los paneles científicos de la EFSA, “con suerte en un futuro próximo”. “Y, por supuesto, podemos y queremos extender este apoyo a otras agencias de la UE y autoridades nacionales”, defiende.

“Estamos en la cúspide de una nueva era en la evaluación de riesgos químicos, en la que no sólo se verá una bienvenida reducción de la necesidad de realizar pruebas con animales, muy solicitada por nuestros ciudadanos, sino también nuevas mejoras en la calidad y relevancia de los datos utilizados en nuestras valoraciones. Realmente espero que TKPlate represente un gran paso adelante en esta dirección”, señala.

El científico jefe de la EFSA recalca que los organismos asesores científicos como la EFSA se están preparando para realizar evaluaciones de riesgos con los NAM. “Es importante que los reguladores y la sociedad tengan la seguridad de que todos los resultados para apoyar la toma de decisiones se basan en datos científicos sólidos. Estamos seguros de que TKPlate hará su trabajo”, concluye.