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Ciência e P&D

Novos testes baseados em células podem oferecer uma alternativa às experiências com animais

Acabam de ser divulgados os primeiros resultados obtidos com um método experimental que oferece mais rapidez e eficácia na avaliação da toxicidade de produtos químicos, reduzindo a necessidade de usar animais. Os testes, realizados em laboratório por cientistas norte-americanos, abrangeram cerca de 10 mil tipos de compostos químicos diferentes, entre os quais pesticidas, produtos químicos usados em processos industriais, aditivos alimentares e medicamentos. Com base nos resultados, os pesquisadores elaboraram modelos "preditivos" sobre o grau de toxicidade dos compostos químicos (ou de associações de compostos), tanto para os seres humanos como para o meio ambiente. O projeto, que recebeu o nome de Tox21, está sendo desenvolvido conjuntamente por três organismos federais americanos: Environmental Protection Agency, National Institute of Health (NIH) e Food and Drug Administration (FDA).

Uma vez concluídos os testes com aproximadamente 10 mil compostos químicos (...)

Uma vez concluídos os testes com aproximadamente 10 mil compostos químicos (cada um com 15 concentrações diferentes e atuação em alvos celulares também diferentes), a equipe de pesquisadores, com base nos dados coletados, construiu modelos preditivos de novas combinações químicas. © angellodeco / shutterstock.com

"Existem milhares de substâncias químicas às quais os seres humanos estão expostos, mas os dados de que dispomos nem sempre são suficientes para avaliar os efeitos tóxicos potenciais", escrevem os autores do estudo, publicado na revista Nature Communications [1]. O problema é que os testes de toxicidade tradicionais, feitos em animais, são muito caros; além disso, as diferenças entre as espécies nem sempre permitem antever com precisão o efeito de determinadas substâncias químicas no organismo humano. Por fim, do ponto de vista ético, há uma crescente preocupação com o bem-estar dos animais usados nos testes. "Um dos principais objetivos do programa Tox21 é substituir os dados relativos à toxicidade in vivo por dados in vitro, reduzindo a necessidade de experimentação animal", explicou Ruili Huang, pesquisador do NIH e coautor do estudo, em entrevista à AFP. Mas, para que isso seja possível, os testes de toxicidade com células devem oferecer capacidade de predição para a saúde humana pelo menos equivalente ao que obtemos nos testes com animais – senão maior.

Uma vez concluídos os testes com aproximadamente 10 mil compostos químicos (cada um com 15 concentrações diferentes e atuação em alvos celulares também diferentes), a equipe de pesquisadores, com base nos dados coletados, construiu modelos preditivos de novas combinações químicas.

"O agrupamento de compostos em função da similaridade de estrutura e do perfil de atividade durante os testes evidencia relações entre esses fatores, abrindo caminho para a elaboração de hipóteses mecanicistas", explicam os pesquisadores, que construíram modelos preditivos para 72 endpoints de toxicidade in vivo, a partir de dados sobre a estrutura e a atividade das substâncias.

Os pesquisadores acreditam que os modelos em questão são capazes de predizer a toxicidade de substâncias químicas tanto para seres humanos como para animais. "Os modelos elaborados a partir dos dados obtidos nos testes in vitro permitem predizer o nível de toxicidade para o homem com mais exatidão do que para animais; paralelamente, o cruzamento dos dados relativos às estruturas e à atividade fornece modelos mais precisos do que o uso isolado desses dados. Os resultados sugerem que alguns perfis de atividade in vitro podem contribuir para definir a assinatura de mecanismos de toxicidade e, portanto, podem nos orientar na determinação das prioridades para aprofundar os estudos".

Esses modelos podem constituir "uma alternativa promissora aos estudos tradicionais de toxicologia animal". No entanto, novas pesquisas ainda devem ser efetuadas para validar e aprimorar os modelos que, segundo Huang, nunca substituirão completamente os testes com animais. Em contrapartida, graças a esses modelos, os cientistas poderão definir uma hierarquia de produtos químicos identificados como potencialmente tóxicos, a fim de realizar novos ensaios usando os métodos tradicionais. Como consequência, será possível "reduzir consideravelmente a quantidade de testes em que o uso de animais é indispensável", explica.

Os defensores dos direitos dos animais comemoram a boa notícia. "Para compreender melhor o desenvolvimento do ser humano e as doenças que o afetam, equipes pioneiras de cientistas estão desenvolvendo e implementando métodos que substituem o uso cruel de animais nas experiências", explica Julia Baines, consultora científica da associação PETA (People for the Ethical Treatment of Animals). "A PETA exalta o grande valor dos avançados métodos de pesquisa que prescindem do uso de animais, contribuindo para um futuro melhor – não apenas para os animais, como também para a saúde humana", declarou ela à AFP.


V.G. com AFP/Relaxnews
(Tradução: Maria Marques)

Observações

[1“Modelling the Tox21 10 K chemical profiles for in vivo toxicity prediction and mechanism characterization,” Ruili Huang, Menghang Xia, Srilatha Sakamuru, Jinghua Zhao, Sampada A. Shahane, Matias Attene-Ramos, Tongan Zhao, Christopher P. Austin & Anton Simeonov, Nature Communications, 26 January 2016, DOI: 10.1038/ncomms10425 - www.nature.com/naturecommunications

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