Hace diecisiete años, el biólogo Donald Ingber presentó a la revista Science un modelo de pulmón humano más pequeño que una memoria USB. El dispositivo, hecho de polímero transparente, contenía canales revestidos con células pulmonares y era capaz de expandirse y contraerse rítmicamente: en esencia, respiraba. Al exponerlo a proteínas inflamatorias y bacterias, reaccionaba como lo haría un pulmón vivo. Incluso revelaba cómo el movimiento afectaba a la absorción de nanopartículas.
La respuesta de los editores dejó una huella. A pesar de la sofisticación del sistema, rechazaron el artículo y pidieron a Ingber que repitiera los experimentos en ratones.
No era una petición descabellada: el modelo era nuevo y compararlo con animales ayudaría a validarlo. Pero el episodio dejó al descubierto una verdad incómoda. El modelo animal ha sido, durante décadas, el eje incuestionable de la investigación biomédica. ¿Qué ocurre cuando una tecnología disruptiva demuestra ser técnicamente superior, pero el establishment científico y regulatorio aún no está preparado para confiar en ella?
Del rechazo inicial a la exigencia regulatoria
El pulmón en un chip de Ingber no era un simple cultivo celular mejorado. Reproducía la interfaz entre el saco de aire y el vaso sanguíneo, con células humanas creciendo a ambos lados de una membrana porosa. Unos canales de vacío estiraban y relajaban el tejido de forma rítmica, imitando la respiración. Esa fuerza mecánica resultó decisiva: afectaba a cómo las células pulmonares respondían a las sustancias con las que entraban en contacto. Ningún cultivo estático podía ofrecer algo parecido.
La anécdota del rechazo de Science en 2009 ilustra el sesgo dominante. Los editores no cuestionaron la sofisticación del dispositivo. Simplemente asumieron que los resultados solo tendrían valor si se replicaban en ratones. Era el reflejo automático de una comunidad científica acostumbrada a considerar el modelo animal como la referencia incuestionable.
Ilka Maschmeyer, investigadora de toxicología traslacional en la empresa alemana TissUse, cuenta una historia que muestra el giro de 180 grados. Hace unos meses, una farmacéutica acudió a su compañía después de que la FDA le negara el permiso para iniciar un ensayo clínico. El problema no era la falta de datos: había presentado resultados en animales. La agencia estadounidense quería datos de órganos en chip o de alguna alternativa comparable. «Es raro todavía», admite Maschmeyer, «pero creo que será cada vez más frecuente».
Estas tecnologías se agrupan bajo el término NAMs, siglas que según a quién preguntes significan metodologías de nuevo enfoque, métodos alternativos novedosos o métodos no animales. El paraguas incluye organoides, órganos en chip y simulaciones computacionales.
El cambio normativo que abrió la compuerta
Durante años, el sistema regulatorio estadounidense fue un obstáculo para la adopción masiva de estas alternativas. La normativa exigía pruebas con animales antes de autorizar ensayos clínicos en humanos. Eso cambió a finales de 2022 con la aprobación de la FDA Modernization Act 2.0. Por primera vez, la ley autorizaba explícitamente el uso de NAMs en los estudios preclínicos exigidos para nuevos fármacos. «Era algo que no esperaba ver en vida», confiesa Maschmeyer.
El impacto inmediato en los laboratorios fue limitado, pero el mensaje era claro. En 2025, la FDA se comprometió a hacer de los estudios con animales la excepción y no la norma en las pruebas de seguridad de fármacos. Dio un paso más en septiembre de 2026: propuso sustituir las referencias a «pruebas con animales» en sus regulaciones por el término más amplio «pruebas no clínicas». El cambio deja claro que alternativas validadas, como sistemas de células humanas u órganos en chip, pueden usarse cuando sea apropiado.
El movimiento no fue aislado. Los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, el mayor financiador público de investigación biomédica del mundo, anunciaron en 2025 que las solicitudes de subvención basadas en modelos animales deberían incorporar también investigación no animal. La Comisión Europea y el Reino Unido han anunciado planes para eliminar progresivamente la experimentación animal.
Estos cambios regulatorios son esenciales. Si los reguladores no aceptan los resultados de las NAMs, hay pocos incentivos para adoptarlas. Maschmeyer observa un cambio en el último año: cada vez más científicos que trabajaban con modelos animales ahora necesitan añadir también modelos in vitro. Ingber lo califica de «cambio de juego».
La validación: el verdadero campo de batalla científico
Que los reguladores acepten las NAMs no basta. El siguiente paso es la validación: lograr que un sistema sea estandarizado, reproducible y fiable en cualquier laboratorio del mundo. Un prototipo de cerebro en chip puede funcionar perfectamente en el laboratorio que lo desarrolló, pero eso no garantiza su utilidad real. «Tiene que ser un producto comercial, producido en masa y cumplir criterios de rendimiento muy finos», explica Ingber.
Algunos sistemas ya han demostrado su valor clínico. El hígado en chip de Emulate, empresa fundada por Ingber, detectó correctamente siete de cada ocho fármacos que habían superado las pruebas con animales pero resultaron tóxicos para el hígado humano. Un estudio similar de la Universidad de Oxford y Janssen mostró que sus simulaciones computacionales de células cardíacas humanas identificaban compuestos causantes de arritmias con un 89 por ciento de precisión, frente al 75 por ciento de los estudios con animales.
El problema es el coste. El estudio de Emulate requirió 870 chips y el equivalente a 16 personas trabajando a tiempo completo durante 16 semanas. Son esfuerzos fuera del alcance de un laboratorio medio. Y habría que repetir estudios comparables para cada NAM comercial y cada contexto de uso.
Christian Maass, biólogo computacional en la empresa alemana ESQlabs, cree que falta un momento decisivo. «Me encanta lo que hacemos», dice sobre el campo de las NAMs, «pero los investigadores aún no han aportado la evidencia y la prueba de que lo hacemos mejor o igual que los modelos animales». Compara la situación con la llegada del iPhone, cuando la gente vio por primera vez lo bien que funcionaba un teléfono sin botones. «Ese fue un momento ‘ajá'», señala. «Para las NAMs, ese momento todavía no ha llegado».
La resistencia cultural: más difícil que la ingeniería
Thomas Hartung, toxicólogo y director del Centro para Alternativas a la Experimentación Animal de la Universidad Johns Hopkins, resume el desafío en una frase: «Este proceso de transición es mucho más complicado de lo que piensas. Se trata más de gestión del cambio que de tecnología».
El problema no es solo técnico. Kathrin Herrmann, científica veterinaria y colega de Hartung, supervisa una encuesta a investigadores que inician su carrera y trabajan con NAMs o intentan dar el salto. «Escuchamos constantemente la preocupación de que las propuestas basadas solo en NAMs se perciben como arriesgadas por los financiadores», explica. También hay presión para «añadir un experimento con animales» que dé credibilidad al proyecto. A esto se suma que el acceso a infraestructuras NAM es limitado y las trayectorias profesionales se vuelven inciertas cuando uno se aleja de los modelos animales establecidos.
Los modelos animales están incrustados en las bases de datos, los programas de formación y la propia cultura investigadora. Un toxicólogo que lleva décadas trabajando con ratas puede mirar con recelo unas placas de polímero y células madre desconocidas. Y un científico académico cuya carrera se construyó sobre modelos animales puede ver las NAMs como una amenaza para los puestos de trabajo de su equipo.
El ejemplo histórico del test de pirógenos en conejos ilustra la lentitud del cambio. A mediados de los años noventa se desarrolló y validó el test de activación de monocitos, que usa células sanguíneas humanas para predecir la respuesta inmunitaria. La Farmacopea Europea no lo aceptó como sustituto hasta 2010. Los conejos se siguen usando ampliamente en todo el mundo para esta prueba.
Formación y colaboración: la vía para el relevo generacional
La educación es la pieza clave para romper la inercia. Los NIH y la FDA ofrecen ahora recursos para investigadores interesados en NAMs, al igual que sus homólogos en otros países. Herrmann ayuda a organizar seminarios web donde investigadores y reguladores aprenden a usar y evaluar estas tecnologías. Los módulos de Hartung en la plataforma Coursera han sido seguidos por unos 12.000 estudiantes hasta la fecha.
«Estos estudiantes montarán sus propios laboratorios. Irán a la industria. Reemplazarán a la vieja guardia», afirma Joseph Wu, director del Instituto Cardiovascular de la Universidad de Stanford. Wu es también cofundador de Greenstone Biosciences, una empresa que usa tejidos humanos derivados de células madre e inteligencia artificial para modelar enfermedades y predecir respuestas a fármacos. Ha convencido a los directivos de la compañía para compartir libremente su amplia biblioteca de líneas de células madre con cualquier investigador académico que quiera usarlas. «Al final del día, solo intentamos hacer avanzar la ciencia», dice.
El camino en toxicología regulatoria puede servir de guía. Hartung lo llama una «función de faro»: los avances en este campo iluminan el camino para reemplazar el uso de animales en la investigación básica, que representa aproximadamente el 70 por ciento restante de los animales usados en experimentos. No será sencillo, pero el precedente ya existe.
Con tiempo, financiación, incentivos, formación y relevo generacional, la cultura investigadora puede cambiar. Las compuertas, dice Hartung, se han abierto de repente. Lo que queda por ver es si la comunidad científica decide cruzarlas.