El test de Ames en investigación preclínica

Los ensayos para determinar la toxicidad de los fármacos son una parte básica en el desarrollo de los mismos. Si una molécula muestra ser tóxica para los humanos, no tiene sentido seguir invirtiendo en ella para hacer más pruebas, ya que aunque tenga eficacia, no es segura.
El test de Ames, que toma su nombre de Bruce Ames, bioquímico y profesor de la Universidad de Berkeley en California, es un ensayo de referencia que combina un test de mutación de reversión bacteriana y una simulación del metabolismo en mamíferos para conseguir un estudio de genotoxicidad o toxicidad a nivel de los genes en diferentes compuestos. Tiene mucha relevancia en etapas preclínicas del desarrollo de fármacos, ya que establece el potencial mutagénico de una molécula con posible utilidad en clínica.

¡Sensacionalismo al poder!

El citado ensayo básico de toxicidad se realiza habitualmente después de dos tests anteriores:
Primero se comprueba la toxicidad aguda en dos especies animales (rata y ratón) mediante dosis elevadas secuenciales de la sustancia como el método de la Clase Tóxica Aguda OECD 423, que establece que sólo se administra una misma dosis única a 3 ejemplares macho del animal de experimentación. Se establecen unas dosis baja, media y alta durante un periodo de observación entre 7 y 14 días con el objetivo de calcular la LD₅₀ o dosis letal mediana (dosis del compuesto que produce un 50 % de mortalidad en la población). Posteriormente se realizará la necropsia de los animales que hayan muerto en el ensayo para comprobar el estado macroscópico y el peso de los órganos.

Esta prueba nos da una idea aproximada de los posibles efectos de sobredosificación en humanos.

También se realiza un estudio piloto de toxicidad sistémica por dosis repetidas en ratas aisladas en jaulas metabólicas administrándoles dosis bajas diarias del fármaco en potencia durante dos semanas. Se realizan observaciones diarias del animal, valorando posibles cambios en el comportamiento, el peso, la ingesta de alimento y bebida, además de realizar un examen oftalmoscópico. Tras el periodo experimental, se procederá a realizar análisis hematológicos y de coagulación, de orina y bioquímicos, además de realizar la necropsia en TODOS los animales que participan forzosamente en el estudio para proceder a un estudio histopatológico de todos los órganos. 

Este ensayo pretende indicar los órganos diana del futuro fármaco tras repetidas dosis (toxicidad subaguda y crónica).

"Me comí su hígado acompañado de habas y un buen Chianti".
Imagen sacada de The house of mouse.

El test de Ames, que se considera ya un estudio de toxicidad específica, utiliza como modelo diferentes cepas de la bacteria Salmonella tiphymurium en contacto con el compuesto de interés. Las cepas están mutadas para requerir de un suministro externo de Histidina (His, un aminoácido esencial) para su crecimiento. Si la el compuesto que se les añade (el candidato a ser un fármaco de uso humano) es un mutágeno, provocará una alteración genética en las bacterias, que será de diferente tipo -espontánea o inducida- en cada cepa, y producirá el retorno al crecimiento en un medio libre de histidina.

Griffiths et. al (1996)

A este ensayo también se añaden enzimas hepáticas provenientes de hígado de rata homogeneizado para simular el efecto del metabolismo, y se comparan los resultados con un control. Así se puede estudiar si el compuesto, aunque no sea mutagénico per se, posee toxicidad por medio de algunos de sus productos metabólicos.

El objetivo final del test es determinar si una sustancia es mutágena, y por lo tanto, potencialmente carcinógena.

Si el candidato a fármaco pasa este primer bloque de pruebas toxicológicas básicas, se caracterizará un perfil completo de seguridad realizando todos los estudios que componen la toxicología preclínica, que pretende detectar y evitar los riesgos posibles para el humano antes de comenzar los ensayos clínicos.
Fuentes:Wikipedia: Ames TestCarr, S. M. (2014): Strain-specificity of mutational types in the Ames Test. Memorial University, Canadá
Carr, S. M. (2014): The Ames Test for mammalian environmental mutagenicity. Memorial University, Canadá