Cobaias dão lugar à nova geração de células em pesquisa

O Estado de S. Paulo em 23/10/2016

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Herton Escobar

Talita Marin recebe os visitantes em seu laboratório mostrando o que parece ser um pontinho preto na ponta de uma agulha. Nada muito impressionante; até ela dizer: “Esse aqui é um coração”. Não um coração completo, com átrios e ventrículos, mas uma esfera de células cardíacas humanas, que os cientistas buscam transformar em uma alternativa ao uso de animais para teste e pesquisa de medicamentos.

FOTO: Gabriela Biló / ESTADÃO

FOTO: Gabriela Biló / ESTADÃO

 

“Tudo o que a gente faz com camundongos, a gente quer fazer com esses organoides”, explica Talita, pesquisadora do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio), em Campinas.

Dentro de uma estufa, mantida sempre a 37ºC – a temperatura do corpo humano –, várias cardioesferas como aquela são encubadas em placas, interligadas por um sistema circulatório artificial a organoides de fígado ou intestino. A placa é conectada a uma bomba peristáltica, que faz o fluido dentro dela circular de um compartimento a outro, ao ritmo de 60 batimentos por minuto – equivalente a um pulso humano.

Para testar uma substância, basta injetá-la na placa, como se fosse uma injeção numa pessoa. A tecnologia, alemã, é conhecida como chip de órgãos, ou “ser humano num chip”.

“Queremos chegar o mais próximo possível de um ser humano in vitro”, diz o gerente de desenvolvimento de fármacos do LNBio e coordenador do projeto, Eduardo Pagani.

Ainda há um longo caminho a percorrer nesse sentido, mas, para Pagani e muitos outros cientistas, já é um caminho sem volta. Passados três anos da invasão do Instituto Royal, em 18 de outubro de 2013, a busca por métodos alternativos, capazes de reduzir ou substituir o uso de animais em laboratório, é hoje uma atividade consolidada na ciência brasileira.

Todos os métodos alternativos validados mundialmente já foram aprovados para uso no País pelo Conselho Nacional de Controle de Experimentação Animal (Concea). São 24, incluindo o uso de células em cultura para testes de toxicidade, potencial corrosivo e outras propriedades de substâncias candidatas a fármacos ou cosméticos.

Por enquanto, o uso é facultativo, para dar tempo de os laboratórios se capacitarem; mas a partir de 2019, eles passam a ser obrigatórios. O Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) tem um edital em andamento para investir mais R$ 1,1 milhão na pesquisa de métodos alternativos no País.

“O que era o patinho feio, virou consenso. Todos nós queremos a mesma coisa”, diz Pagani, referindo-se a ativistas, cientistas, órgãos reguladores e indústria farmacêutica.

“Muita coisa avançou. Entramos num círculo virtuoso que não tem mais volta”, diz o bioquímico José Mauro Granjeiro, pesquisador sênior do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro) e ex-presidente do Concea.

Desafios. Em todo o mundo, os esforços nessa área são guiados pelo “princípio dos 3 Rs”, que em inglês referem-se a Replacement (Substituição), Reduction (Redução) e Refinement (Refinamento).

As estratégias diferem para cada meta, mas o objetivo final é o mesmo: diminuir o número de animais usados em pesquisa científica. No Brasil, esse número está em torno de 900 mil por ano, segundo dados do Concea. Na União Europeia, passa de 11 milhões, dos quais 60% são camundongos. Os Estados Unidos não mantêm estatísticas.

O grande desafio da substituição é garantir que esses métodos alternativos deem uma resposta tão robusta e confiável quanto os testes-padrão feitos com animais. No caso dos cosméticos, essa transição já está bem madura. Testes agressivos de irritabilidade e toxicidade, antes feitos em animais, agora são feitos em culturas de células ou peles humanas “artificiais”, produzidas em laboratório.

No caso dos medicamentos e vacinas, a substituição é mais complicada, pois a quantidade e a complexidade dos testes necessários é muito maior. Nesse caso, aposta-se principalmente na redução e no refinamento.

Assim como os animais são usados como uma “peneira”, para evitar que compostos perigosos (ou inúteis) sejam testados em seres humanos, tecnologias estão sendo desenvolvidas para retribuir o favor, peneirando as moléculas in vitro – ou in silico: em computadores – antes de testá-las nos animais.

É o caso do “chip de órgãos” do LNBio, que é um dos três laboratórios centrais da Rede Nacional de Métodos Alternativos (Renama), do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC).

“Tudo que for candidato a fármaco vai ser testado primeiro nesse chip”, aposta Talita. O uso dos organoides num sistema integrado, segundo ela, aumenta o valor preditivo dos testes, em comparação com as culturas de células tradicionais, isoladas em placas.

“Assim eu só mando para ser testado em animais aquilo que for realmente promissor”, explica Pagani. “Tem muita coisa testada em animais que é inviável. Se a gente souber que ela é inviável antes, evitamos testes desnecessários.”

Modelo animal. O desenvolvimento de métodos alternativos é bem-vindo pela maioria dos cientistas, mas poucos acreditam que eles poderão substituir por completo os modelos animais.

“Não tem como simular toda a complexidade de um organismo numa cultura de células ou num computador”, diz o imunologista Jean Pierre Peron, do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo, responsável pelos experimentos com camundongos que ajudaram a comprovar, no início deste ano, uma relação causal entre o vírus da zika e más-formações no cérebro de bebês.

A resposta da ciência à epidemia de zika é um bom exemplo da complementaridade dos testes in vitro (com células) e in vivo (com animais). As primeiras evidências concretas de que o vírus interferia no desenvolvimento do sistema nervoso vieram de estudos in vitro com organoides celulares – conhecidos como “minicérebros” –, mas a prova definitiva só veio mesmo com a reprodução do fenômeno em camundongos.

Peron injetou o vírus em fêmeas prenhas e observou que parte dos seus filhotes nascia com más-formações no cérebro semelhantes às de bebês humanos com microcefalia. “Como é que você vai demonstrar isso sem o modelo animal? Não tem como”, argumenta o cientista.

Os organoides são um avanço importante, tanto para teste de medicamentos quanto para pesquisa básica de doenças, “mas há situações em que o modelo animal vai ser mesmo indispensável”, avalia o pesquisador Stevens Rehen, da Universidade Federal do Rio de Janeiro e do Instituto D’Or de Pesquisa e Ensino, que foi o primeiro a mostrar que o vírus da zika era capaz de matar neurônios – usando “minicérebros”. “Não vejo substituição total, mas o avanço dos métodos alternativos nas próximas décadas será enorme”, diz José Mauro Granjeiro, do Inmetro.

Repercussão: IstoÉ; ANDA Jusbrasil

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