Un organismo modelo (a menudo abreviado como modelo ) es una especie no humana que se estudia ampliamente para comprender fenómenos biológicos particulares , con la expectativa de que los descubrimientos realizados en el organismo modelo proporcionen información sobre el funcionamiento de otros organismos. [1] [2] Los organismos modelo se utilizan ampliamente para investigar enfermedades humanas cuando la experimentación humana sería inviable o poco ética . [3] Esta estrategia es posible gracias a la descendencia común de todos los organismos vivos y la conservación de los procesos metabólicos y de desarrollo .vías y material genético a lo largo de la evolución . [4]
El estudio de organismos modelo puede ser informativo, pero se debe tener cuidado al generalizar de un organismo a otro. [5] [ página necesaria ]
En la investigación de enfermedades humanas , los organismos modelo permiten una mejor comprensión del proceso de la enfermedad sin el riesgo adicional de dañar a un ser humano real. La especie elegida generalmente cumplirá una equivalencia taxonómica determinada [ aclaración necesaria ] para los humanos, de modo que reaccione a la enfermedad o su tratamiento de una manera que se asemeje a la fisiología humana según sea necesario. Aunque la actividad biológica en un organismo modelo no asegura un efecto en humanos, muchos medicamentos, tratamientos y curas para enfermedades humanas se desarrollan en parte con la guía de modelos animales. [6] [7]Hay tres tipos principales de modelos de enfermedades: homólogos, isomorfos y predictivos. Los animales homólogos tienen las mismas causas, síntomas y opciones de tratamiento que los humanos que tienen la misma enfermedad. Los animales isomorfos comparten los mismos síntomas y tratamientos. Los modelos predictivos son similares a una enfermedad humana particular solo en un par de aspectos, pero son útiles para aislar y hacer predicciones sobre los mecanismos de un conjunto de características de la enfermedad. [8]
El uso de animales en la investigación se remonta a la antigua Grecia , con Aristóteles (384-322 a. C.) y Erasístrato (304-258 a. C.) entre los primeros en realizar experimentos con animales vivos. [9] Los descubrimientos en los siglos XVIII y XIX incluyeron el uso de un conejillo de indias en un calorímetro por parte de Antoine Lavoisier para probar que la respiración era una forma de combustión, y la demostración de Louis Pasteur de la teoría de los gérmenes de la enfermedad en la década de 1880 usando ántrax. en ovejas
La investigación con modelos animales ha sido fundamental para muchos de los logros de la medicina moderna. [10] [11] [12] Ha aportado la mayor parte del conocimiento básico en campos como la fisiología humana y la bioquímica , y ha desempeñado un papel importante en campos como la neurociencia y las enfermedades infecciosas . [13] [14] Por ejemplo, los resultados han incluido la casi erradicación de la poliomielitis y el desarrollo del trasplante de órganos , y han beneficiado tanto a humanos como a animales. [10] [15] De 1910 a 1927, el trabajo de Thomas Hunt Morgan con la mosca de la frutaDrosophila melanogaster identificó los cromosomas como el vector de herencia de los genes. [16] [17] Drosophila se convirtió en uno de los primeros organismos modelo, y durante algún tiempo el más utilizado, [18] y Eric Kandel escribió que los descubrimientos de Morgan "ayudaron a transformar la biología en una ciencia experimental". [19] D. melanogaster sigue siendo uno de los organismos modelo eucariotas más utilizados. Durante el mismo período de tiempo, estudios sobre genética de ratones en el laboratorio de William Ernest Castle en colaboración con Abbie Lathropcondujo a la generación de la cepa de ratón endogámica DBA ("diluida, marrón y no agutí") y la generación sistemática de otras cepas endogámicas. [20] [21] Desde entonces, el ratón se ha utilizado ampliamente como organismo modelo y está asociado con muchos descubrimientos biológicos importantes de los siglos XX y XXI. [22]