OCDE TG 439 e ISO 10993-23: El surgimiento de métodos in vitro para la irritación de la piel

Evaluar el potencial de irritación de la piel resultante del contacto con productos químicos y dispositivos médicos es un requisito indispensable tanto para la seguridad del usuario como para el cumplimiento reglamentario. Mientras que en el pasado esta evaluación se llevó a cabo exclusivamente mediante pruebas de animales, los avances científicos y éticos han llevado a in vitro métodos convirtiéndose en el enfoque preferido. Dos hitos clave en esta transición son los OCDE TG 439 y ISO 10993-23 normas. Nuestro laboratorio implementa ambos estándares de acuerdo con los principios GLP y GMP, utilizando modelos validados de epidermis humana reconstituida (RhE).

La base científica de las pruebas de irritación de la piel in Vitro

La irritación de la piel es una respuesta inflamatoria local, típicamente reversible resultante del contacto de una sustancia con la piel. Clínicamente, se manifiesta como eritema (rojo), edema (hinchazón), sequedad, pelado y picazón. En la tradición in vivo pruebas, esta respuesta se evalúa mediante la puntuación visual en un modelo de conejo; in vitro métodos, por otro lado, utilizan modelos de tejido tridimensionales que imitan las características estructurales y funcionales de la piel humana. Estos modelos son tejidos epidermis humanos reconstituidos (RhE) derivados de queratinocitos humanos que preservan la estructura multicapa de la capa epidérmica, la barrera lípido y la actividad metabólica.

El principio básico de la in vitro La prueba de irritación de la piel es aplicar la sustancia de prueba al tejido RhE durante un período específico de tiempo y luego medir la viabilidad celular. La viabilidad celular se determina utilizando el ensayo MTT; esta prueba se basa en el principio de que la sal de tetrazolio MTT se reduce mediante enzimas deshidrogenasa mitocondriales en células vivas, convirtiéndola en cristales formazan de color púrpura. Los cristales formazan se disuelven en un solvente adecuado y miden espectrofotométricamente. El porcentaje de viabilidad celular se calcula comparando con un control negativo. Si la viabilidad celular cae por debajo de un determinado valor umbral (normalmente 50 por ciento), la sustancia se clasifica como "irritante".

La ventaja más importante de este enfoque es que permite la extrapolación directa a la piel humana. Las diferencias estructurales y fisiológicas entre la piel animal y humana pueden limitar el poder predictivo in vivo pruebas. Dado que los modelos RhE reflejan directamente la biología humana, los resultados son más consistentes con la realidad clínica. Además, al eliminar por completo el uso de animales, estos métodos cumplen plenamente con el principio de "Reemplazo" de las 3Rs.

OCDE TG 439: In Vitro Skin Irritation Test for Chemicals

OCDE TG 439 es un reconocimiento internacional in vitro Guía de prueba desarrollada para evaluar el potencial de irritación de la piel de sustancias químicas y mezclas. Esta directriz fue aprobada en 2015 y actualizada en 2021. Bajo TG 439, se evalúa el potencial de irritación cutánea de la sustancia de prueba utilizando modelos validados de RhE (EpiSkinTM, EpiDermTM, SkinEthicTM RHE, LabCyte EPI-MODEL24, etc.). La prueba implica un único período de aplicación (normalmente 15 minutos o 4 horas) seguido de un período de incubación de 42 horas. La viabilidad celular se mide utilizando el ensayo MTT, y los resultados se interpretan comparando con controles negativos y positivos.

La característica más importante de TG 439 es que proporciona datos suficientes para la clasificación del SMA (sistema globalmente armonizado). Los resultados de la prueba se pueden utilizar para clasificar una sustancia como "Skin Irritant" (Categoría 2) o "No Irritating". Sin embargo, TG 439 evalúa sólo el potencial de irritación; se requieren pruebas separadas (OECD TG 430, 431, o 435) para evaluar el potencial de corrosión. TG 439 es ampliamente utilizado, especialmente para productos cosméticos, productos de cuidado personal, agentes de limpieza y productos químicos industriales.

En virtud del Reglamento de Cosméticos de la UE (EC 1223/2009), se prohíben completamente las pruebas de animales para productos cosméticos y sus ingredientes. Por lo tanto, TG 439 se ha convertido en una prueba obligatoria para la industria cosmética. Además, bajo el Reglamento de la UE REACH , se fomenta el uso de métodos y se prohíben las pruebas de animales cuando se disponga de alternativas validadas. TG 439 desempeña un papel central en este marco regulatorio.

ISO 10993-23: Prueba de Irritación de la piel para dispositivos médicos

ISO 10993-23 es el estándar internacional que define las pruebas de irritación de la piel como parte de la evaluación de biocompatibilidad de los dispositivos médicos. Este estándar es una versión actualizada de las pruebas de irritación originalmente incluidas en ISO 10993-10, ahora establecida como un estándar separado. ISO 10993-23 evalúa los efectos de los extractos obtenidos del dispositivo o del material del dispositivo en la piel de una manera que refleje mejor el escenario de uso clínico del dispositivo médico.

La innovación más significativa de ISO 10993-23 es su priorización in vitro métodos.
El estándar recomienda el uso de modelos validados de RhE como la primera opción para la evaluación de la irritación de la piel. Estos modelos operan en el mismo principio que la OCDE TG 439; sin embargo, ISO 10993-23 define condiciones de extracción y protocolos de preparación de muestras específicos para dispositivos médicos. Por ejemplo, los extractos se preparan desde el dispositivo utilizando disolventes polares (medios que contienen suero) y no polares (aceite vegetal) de acuerdo con ISO 10993-12; las temperaturas y las duraciónes de extracción se determinan para reflejar el uso clínico del dispositivo.

La diferencia más significativa entre las versiones ISO 10993-23:2021 y anteriores es su adopción de un enfoque basado en el riesgo para la selección de métodos de prueba y su mayor énfasis en el uso de in vitro métodos. La norma establece que, sobre la base de datos de caracterización química y literatura disponible, se puede realizar una evaluación de irritación sin pruebas de animales en ciertos casos. Además, reconoce que cuando el in vitro método no es apropiado o los resultados son inconclusivos, el in vivo prueba de irritación de la piel (prueba de parche en conejos o voluntarios humanos) se puede utilizar como alternativa.

En el cuadro que figura a continuación se presenta un resumen comparativo de las características principales de las normas TG 439 de la OCDE y las normas ISO 10993-23.

Ventajas y limitaciones de los modelos RhE

Los modelos de epidermis humana reconstituida (RhE) forman el núcleo de in vitro pruebas de irritación de la piel. La ventaja más importante de estos modelos es que preservan la estructura multicapa, barrera lípido y actividad metabólica de la piel humana, proporcionando así una respuesta realista a las sustancias de prueba. Los tejidos RhE contienen capas celulares diferenciadas que van desde la capa basal hasta los corneocitos; esto permite modelar con precisión la penetración química a través de la piel y la respuesta epidérmica. Además, dado que estos modelos están comercialmente disponibles, estandarizados y validados, los resultados demuestran una alta reproducibilidad en los laboratorios.

Otra ventaja de los modelos RhE es sus beneficios éticos y económicos. Al eliminar completamente el uso de animales, cumplen plenamente los principios 3R; acortan el tiempo de prueba (horas en lugar de días); reducen los costos; y simplifican los procesos de aprobación de comités éticos. Especialmente en la industria cosmética, los modelos RhE son la única opción obligatoria debido a la prohibición de las pruebas de animales en la UE.

Sin embargo, los modelos RhE también tienen ciertas limitaciones. Estos modelos consisten únicamente en la capa epidérmica; no incluyen otros componentes de la piel, como la dermis, vasos sanguíneos, células inmunes y terminaciones nerviosas. Por lo tanto, no se pueden modelar plenamente procesos tales como interacciones dermal-epidermal, respuestas vasculares y inflamación neurogénica. Además, ciertas sustancias de prueba (por ejemplo, sólidos insolubles en agua, ácidos fuertes/bases) pueden producir resultados inexactos en los modelos RhE; en tales casos, evaluación adicional o in vivo validación puede ser necesaria. Consciente de estas limitaciones, nuestro laboratorio adapta la estrategia de prueba para cada producto y proporciona análisis complementarios cuando sea necesario.

Implementación de TG 439 e ISO 10993-23 Tests en nuestro Laboratorio

En nuestro laboratorio certificado GLP y GMP, realizamos pruebas de irritación de la piel bajo TG 439 e ISO 10993-23 de la OCDE en pleno cumplimiento de las normas internacionales. Para in vitro pruebas, utilizamos modelos validados de RhE (EpiSkinTM, EpiDermTM, SkinEthicTM); en casos en los que in vivo La prueba es inevitable, operamos en pleno cumplimiento de los principios 3R bajo la supervisión de veterinarios experimentados y toxicólogos.

Nuestro proceso de prueba comienza con una evaluación preliminar completa. Se examinan las propiedades fisicoquímicas de la sustancia de prueba, la solubilidad, el valor de pH y la estructura química. Para dispositivos médicos, se evalúa detalladamente la composición material del dispositivo, el proceso de fabricación, el método de esterilización y el escenario de uso clínico. Sobre la base de esta información, se determina el protocolo de extracción más adecuado y el método de prueba.

En la prueba RhE, la sustancia o extracto de prueba se aplica a un modelo de tejido, y después de un período de incubación especificado, la viabilidad celular se mide utilizando el ensayo MTT. Los resultados se interpretan comparando con controles negativos y positivos. Las sustancias con viabilidad celular por debajo del 50 por ciento se clasifican como "irritantes". La evaluación morfológica sirve como complemento importante de los datos numéricos; la integridad del tejido, la forma celular y la estructura de capa se examinan bajo un microscopio.

Una de las principales ventajas de nuestro laboratorio es que los resultados de las pruebas pueden integrarse directamente en sus propuestas regulatorias. Los informes compatibles con la OCDE TG 439 son válidos para la UE REACH, CLP y regulaciones cosméticas. Los informes conformes a la norma ISO 10993-23 se aceptan para el MDR de la UE (2017/745), la FDA 510(k) y otras regulaciones de dispositivos médicos. Además, para ambos estándares, proporcionamos informes completos que incluyen datos de caracterización química, detalles de extracción, resultados de viabilidad celular y observaciones morfológicas.

Preguntas Frecuentes

Una de las preguntas más comunes que recibimos con respecto a la OCDE TG 439 e ISO 10993-23 es la norma adecuada para qué producto. La OCDE TG 439 se aplica a sustancias químicas, mezclas, cosméticos y productos de limpieza. ISO 10993-23, por otro lado, se desarrolló específicamente para dispositivos médicos y biomateriales. La elección depende de la categoría regulatoria de su producto; nuestro laboratorio evaluará las características de su producto y recomendará el estándar más adecuado.

In vitro a menudo se pregunta si pueden reemplazar in vivo pruebas. Sí, en muchos casos pueden. OCDE TG 439 e ISO 10993-23 permiten la clasificación sin necesidad de in vivo pruebas, siempre que se utilicen modelos validados de RhE. Sin embargo, si los resultados de la prueba no son concluyentes, la sustancia es insoluble en agua, o la autoridad reguladora lo solicita específicamente, in vivo validación puede ser necesaria.

También hay interés en qué marcas comerciales de los modelos RhE están disponibles y cuál debe ser preferido. EpiSkinTM, EpiDermTM, SkinEthicTM RHE y LabCyte EPI-MODEL24 son modelos RhE validados por la OCDE y reconocidos internacionalmente. La elección del modelo depende de las características de la sustancia de prueba y del estado de validación del laboratorio; todos los modelos funcionan con un principio similar y proporcionan resultados comparables.

En cuanto a la duración de la prueba, la prueba RhE suele producir resultados dentro de 1–2 semanas; la duración total, incluida la revisión de la notificación y la garantía de calidad, es de 3–4 semanas. Si in vivo validación es necesaria, este período puede extenderse a 4-6 semanas. Por último, se plantea la cuestión de qué propuestas reglamentarias pueden utilizarse estas pruebas. Los informes TG 439 de la OCDE son válidos para REACH, CLP, regulaciones cosméticas y clasificación GHS; los informes ISO 10993-23 son válidos para la UE MDR, FDA 510(k) y otras regulaciones de dispositivos médicos.

Los métodos in vitro para la evaluación de la irritación de la piel forman la base de un enfoque moderno que combina la precisión científica con la responsabilidad ética. Con nuestras pruebas, que son plenamente compatibles con los estándares TG 439 e ISO 10993-23 de la OCDE, evaluamos la seguridad de la piel de sus productos de acuerdo con los más altos estándares científicos—sin necesidad de pruebas animales. Nuestro laboratorio certificado GLP y GMP, equipado con modelos validados de RhE y un equipo experimentado, es su socio confiable para las necesidades de pruebas de irritación de la piel. Para demostrar la seguridad de la piel de su producto, póngase en contacto con nosotros.