In Vivo
El término in vivo, literalmente «en el ser vivo», designa cualquier experimento realizado dentro de un organismo intacto, la mayoría de las veces un modelo animal y, estrictamente en el marco de los ensayos clínicos, un ser humano. Es la etapa que valida la relevancia fisiológica, farmacocinética y toxicológica de una molécula antes de cualquier posible desarrollo en humanos.
Los modelos animales habituales en la investigación de péptidos abarcan varias escalas. Los roedores (ratones, ratas) dominan por su coste accesible, su ciclo reproductivo rápido, la disponibilidad de líneas modificadas genéticamente (knock-in, knock-out, condicionales, humanizadas) y una enorme base de datos de referencia que permite la comparación entre estudios. Los modelos específicos de enfermedad incluyen ratones diabéticos ob/ob y db/db, ratas ZDF, modelos de regeneración tendinosa/ligamentaria, modelos cardiovasculares de isquemia-reperfusión y modelos tumorales xenoinjertados o inducidos genéticamente. El pez cebra (Danio rerio) ha surgido para el cribado embrionario rápido (transparente, desarrollo externo, 3-5 días hasta el fenotipo). Los primates no humanos se siguen utilizando en el desarrollo farmacéutico tardío cuando la farmacología humana debe modelarse con precisión (péptidos terapéuticos complejos, anticuerpos).
Los estudios clásicos de farmacología de péptidos in vivo incluyen: farmacocinética (PK, curvas plasmáticas tras administración IV, SC, IP, oral, cálculo de la semivida, el aclaramiento, el volumen de distribución, la biodisponibilidad), farmacodinamia (PD, medición del efecto biológico a lo largo del tiempo), estudios de dosis-efecto (determinación de NOAEL, LOAEL, ED50), toxicidad de dosis única y dosis repetida (14-28 días), estudios de genotoxicidad y carcinogénesis, reproducción y teratología, y estudios de eficacia en modelos de enfermedad.
El marco regulador y ético es estricto. El principio de las 3R (Reducción del número de animales, Refinamiento de los procedimientos para minimizar el dolor, Reemplazo por métodos alternativos cuando sea posible), formalizado por Russell y Burch en 1959, estructura todo enfoque experimental. En Europa, la Directiva 2010/63/UE y sus transposiciones nacionales (en Francia: Code Rural R. 214-87 y siguientes) exigen autorizaciones de proyecto validadas por comités de ética, formación obligatoria de los experimentadores, instalaciones homologadas y una justificación científica sólida para cada experimento. En Estados Unidos, el IACUC (Institutional Animal Care and Use Committee) desempeña un papel equivalente, anclado en la Animal Welfare Act.
La complementariedad con lo in vitro es esencial. Lo in vitro permite un cribado rápido, ético y de bajo coste, pero carece de fisiología integrada. Lo in vivo valida la relevancia biológica, pero es caro, lento y plantea cuestiones éticas. Un programa de investigación serio combina ambos: validación in vitro seguida de confirmación in vivo en un modelo mínimo relevante, y después un estudio más profundo en modelos más complejos. Los datos traducibles al ser humano se refuerzan mediante la coherencia entre los resultados in vitro (células humanas), in vivo (modelos animales) y ex vivo (tejidos humanos, organoides derivados de pacientes).
Para los péptidos vendidos como Research Use Only (RUO), estos productos no están autorizados para la administración en humanos; los estudios publicados que los referencian se han realizado todos en el marco de la investigación in vivo animal o in vitro.