Os testes em animais estão cada vez mais próximos de serem erradicados. Pesquisadores da Universidade de Swansea, no Reino Unido, estão desenvolvendo modelos de testes baseados em células (in vitro). Os cientistas visam produzir sistemas que possam reproduzir com mais fidelidade os órgãos humanos. Isso eliminaria as experiências em seres sencientes e levaria mais segurança às análises químicas.
*Por Gareth Jenkins, Professor da Escola de Medicina na Universidade de Swansea e Shareen Doak, Professora de Genotoxicologia e Câncer da Universidade de Swansea
Testes em animais têm estado no centro das avaliações de segurança química desde a década de 1970. Olhando para números mais recentes, em 2011, mais de um milhão de animais foram usados para testar se produtos químicos seriam prejudiciais aos seres humanos, apenas na Europa. Enquanto em 2016, 180.000 animais se tornaram cobaias para avaliar a segurança química no Reino Unido.
Todos os anos, cerca de 12.000 roedores são envolvidos em estudos de carcinogenicidade na Europa, para verificar se uma substância pode causar câncer. Mais de 600 roedores são testados em cada produto químico e monitorados para o crescimento do câncer ao longo de dois anos.
Existe um amplo consenso de que devemos encontrar alternativas aos testes em animais. Obviamente, há as preocupações éticas – ninguém quer ver os animais usados, se houver outras opções.
Há argumentos econômicos e biológicos também. As experiências em animais carregam um alto custo. Mas, o fator determinante aqui, é que a biologia humana difere significativamente da dos roedores. Os seres humanos não são camundongos grandes. Então, confiar em dados de ratos para prever a carcinogenicidade humana pode ser falho.
Testes em animais: identificação de agentes cancerígenos
A maioria dos carcinogênicos provoca câncer, causando danos ao DNA celular (conhecido como genotoxicidade). Esses malefícios levam a mutações no DNA que alteram a estrutura e a função dos genes-chave em nossos corpos, responsáveis pelo controle do crescimento celular.
Os genes mutados impulsionam o desenvolvimento do câncer, permitindo que as células se dividam descontroladamente e invadam os tecidos circundantes. À medida que as células se separam rapidamente, elas adquirem novas modificações de DNA. Então, um ciclo vicioso de mutação acelerada se inicia.
Como a genotoxicidade está na base das ações da maioria dos carcinogênicos, muitos testes de segurança para estes elementos concentram-se em sua detecção. Inicialmente, pode ser localizado em sistemas simples baseados em células (“in vitro”).
São modelos celulares cultivados em folhas 2D, no fundo de um frasco de cultura de tecidos, ou flutuando em suspensão em um meio de cultura de tecidos (um rico fluido nutriente, no qual as células crescem prontamente).
Esse tipo de teste é bem-sucedido: 80% a 90% dos carcinogênicos são detectáveis com testes de genotoxicidade. No entanto, cerca de 10% a 20% dos carcinogênicos não são. Esses carcinógenos “não-genotóxicos” são mais complicados e causam câncer por vias indiretas.
A falta de detecção de carcinogênicos não genotóxicos e alguns problemas com testes de genotoxicidade baseados em células existentes (por exemplo, compostos seguros erroneamente rotulados como carcinogênicos) estão em parte por trás da confiança contínua em testes em animais.
Alternativas a testes em animais
Nosso grupo de pesquisa está focado em projetar testes baseados em células novas, mais específicos e sofisticados para carcinogênicos. Recentemente, publicamos os resultados de um estudo de cinco anos, que descreveu como, ao unir várias anormalidades de células humanas reconhecidamente importantes no desenvolvimento do câncer, somos mais capazes de identificar carcinógenos in vitro. Crucialmente, essa abordagem pode ser usada para detectar carcinogênicos genotóxicos e não genotóxicos.
Como o nosso teste proposto avalia a genotoxicidade, carcinógenos genotóxicos continuam a ser encontrados. Mas, também podem identificar carcinogênicos não genotóxicos. Descobrimos que esse tipo de carcinogênico era detectável por meio de sua capacidade de alterar a expressão gênica e a morfologia celular (tamanho, a forma e o comportamento das células).
Estudos para aperfeiçoar os testes baseados em células
Mas, é importante notar que, não importa quão sofisticados sejam nossos modelos de testes baseados em células, ainda surgem questões sobre se eles podem ser verdadeiramente representativos de sistemas e órgãos humanos complexos.
Então, com isso em mente, agora estamos trabalhando para desenvolver modelos de tecidos humanos para refletir melhor a fisiologia humana. Esperamos adaptar o teste usando modelos 3D de fígado, pele e pulmão humanos, para imitar mais de perto nossa fisiologia.
Além disso, à medida que os humanos desenvolvem novos materiais, não são apenas produtos químicos que precisam de testes de segurança. Há uma crescente preocupação com nanomateriais, por exemplo. Eles prometem revolucionar tudo, desde a indústria aeroespacial a medicamentos.
A toxicidade humana e a carcinogenicidade dos nanomateriais são atualmente desconhecidas. Mas, o uso de teste in vitro e modelos de tecido 3D pode evitar que animais sejam testados com nanomateriais.
Acreditamos que esse tipo de análise – que examina várias anomalias relacionadas ao câncer ao mesmo tempo – consegue detectar com sucesso a grande maioria dos carcinógenos e pode anunciar o fim dos testes em animais nesse campo.
Nos últimos anos, a União Europeia baniu os experimentos em animais para cosméticos e esperamos que, com mais desenvolvimento, nossa abordagem aos carcinogênicos também elimine a necessidade de testes em animais em outros setores químicos. Não só tem o potencial de impedir o enorme sofrimento dos seres sencientes, como também irá melhorar a segurança humana.
*Imagem: divulgação
