Os testes em animais não são apenas questionáveis do ponto de vista ético, mas também não são tão eficazes. Várias empresas de biotecnologia estão desenvolvendo tecnologias que poderiam mudar essa situação.
Quando 4.000 cães da raça beagle destinados a testes em animais foram recentemente resgatados de um criadouro na Virgínia, isso foi um lembrete da escala imensa de animais usados na indústria farmacêutica e em outras pesquisas: Segundo estimativas, 192 milhões de animais são utilizados em laboratórios globalmente a cada ano.
Além dos desafios éticos, o processo não funciona muito bem. Dos medicamentos que passam nos testes em animais, mais de 90% acabam fracassando nos testes clínicos em seres humanos. No entanto, uma melhor tecnologia poderia começar a substituir o uso de alguns animais e tornar o desenvolvimento de medicamentos mais barato e eficaz. E, eventualmente, à medida que a tecnologia evolui, talvez ela e outras alternativas possam substituir completamente os testes em animais.
A empresa de biotecnologia Emulate é uma das pioneiras nessa tecnologia. Em uma versão de seu pequeno “órgão em um chip”, com tamanho aproximado de um pen drive, células pulmonares humanas revestem dois canais paralelos esculpidos em um plástico flexível. Outro chip é implantado com células cerebrais; ainda outro contém células hepáticas. A tecnologia imita o que acontece dentro do corpo, com nutrientes, ar e sangue sendo bombeados pelos pequenos canais. “O que estamos tentando fazer é recriar a unidade funcional mais simples de cada órgão”, diz Lorna Ewart, diretora científica da Emulate.
Quando a tecnologia é usada para testar medicamentos, evidências crescentes sugerem que ela pode funcionar melhor do que os testes em animais. E no caso de alguns tipos mais recentes de intervenções, como terapia genética ou anticorpos monoclonais, os testes em animais atualmente não funcionam de forma alguma; um chip de órgão poderia ajudar a fornecer feedback inicial crítico sobre se um medicamento é seguro ou eficaz. Em sua forma atual e de acordo com as regulamentações atuais, a tecnologia de chips de órgãos não pode substituir completamente os testes em animais. No entanto, ela tem o potencial de substituir significativamente o número de animais utilizados.
“Nós temos usado esses chips para reaproveitar medicamentos existentes em testes clínicos ou para desenvolver novos medicamentos, e podemos fazê-lo de forma mais rápida e barata”, diz o biólogo celular e bioengenheiro Donald Ingber, diretor fundador do Wyss Institute da Universidade de Harvard, que liderou uma equipe que pioneiramente desenvolveu o primeiro chip de órgão bem-sucedido em 2010. Em 2014, Ingber criou a Emulate, e atualmente faz parte do conselho da empresa.
Na Universidade de Harvard, a equipe de Ingber utilizou a tecnologia para identificar um medicamento existente para tratar a COVID-19, que está agora em testes clínicos na África. Eles também desenvolveram um novo tratamento que mostra promessa em proteger simultaneamente contra a COVID-19, o vírus SARS original, múltiplos tipos de influenza, MERS e resfriado comum. “Fizemos isso muito rapidamente e determinamos que funciona nestes chips humanos e em outros modelos”, diz ele. “Acredito que tem um enorme potencial”.
Antes da disponibilidade da tecnologia de chips de órgãos, as empresas farmacêuticas tinham duas opções principais para testes. “Uma delas era examinar células em uma placa de cultura, um ambiente muito artificial”, diz Ewart. “E a outra, é claro, é um modelo animal. E acredito que há muitos dados que mostram que, na verdade, esses dois modelos não ajudam os cientistas do desenvolvimento de medicamentos a escolherem o candidato certo, tanto do ponto de vista de segurança quanto de eficácia”.
Alguns medicamentos usados no tratamento de doenças hepáticas, por exemplo, se ligam a proteínas no fígado humano de uma maneira que não ocorre em animais; os pesquisadores não observaram efeitos tóxicos até que os testes em humanos fossem iniciados. Outros medicamentos que mostraram promessa no tratamento da doença de Alzheimer em animais não funcionam quando testados em humanos. Alguns medicamentos contra o câncer que eliminam tumores em camundongos não têm o mesmo desempenho em humanos. E a lista continua. (Uma conta no Twitter é dedicada exclusivamente a apontar comunicados de imprensa hiperbólicos sobre novos medicamentos que falham em mencionar que os resultados foram demonstrados apenas em camundongos e, portanto, podem ter pouca probabilidade de funcionar em humanos).
Em um estudo atualmente em revisão por pares, cientistas da Emulate, juntamente com as empresas farmacêuticas Johnson & Johnson e Abbvie, descobriram que os chips de fígado funcionaram muito melhor do que os animais na previsão da toxicidade de um medicamento específico. O estudo analisou 27 compostos diferentes usados em medicamentos que chegaram ao mercado, dos quais 22 foram posteriormente descobertos como prejudiciais ao fígado.
“Vinte e dois desses medicamentos passaram por testes em animais e foram considerados seguros o suficiente para avançar para os testes clínicos, mas posteriormente foram retirados do mercado ou exigiram rótulos de advertência”, diz o CEO da Emulate, Jim Corbett. (Antes de serem retirados, os medicamentos causaram a morte de 208 pacientes e exigiram que outros 10 pacientes recebessem transplantes de fígado.) A tecnologia do chip de fígado foi de sete a oito vezes mais precisa na identificação de toxicidade do que os testes em animais haviam sido.
A tecnologia de chips de órgãos ainda está em estágio inicial. A Emulate concentrou-se inicialmente em usar as ferramentas para testar a segurança dos medicamentos. O próximo passo é realizar mais testes de eficácia, para que os pesquisadores possam entender melhor como os medicamentos podem funcionar antes do início dos testes clínicos. A tecnologia poderia ser usada com amostras de células de pacientes com doenças raras, por exemplo, antes de ser realmente utilizada nesses pacientes diretamente.
Para aumentar o uso da tecnologia, a mudança na regulamentação é um passo fundamental: um projeto de lei que recentemente passou pela Câmara com apoio bipartidário, a Lei de Modernização da FDA, atualizaria os requisitos para empresas farmacêuticas que desejam avançar com um medicamento para testes clínicos. As diretrizes não foram atualizadas desde 1938. “Pela primeira vez, isso permitiria que você enviasse alternativas aos dados em animais”, diz Corbett.
As empresas farmacêuticas também podem começar a usar mais a tecnologia no desenvolvimento interno de medicamentos, uma vez que ela tem o potencial de economizar bilhões de dólares gastos em medicamentos que acabam não funcionando. O estudo recente sobre toxicidade de medicamentos no fígado calculou que, se as empresas farmacêuticas usassem apenas o chip de fígado da Emulate, poderiam economizar 3 bilhões de dólares por ano.
“Substituir os testes em animais para essas empresas farmacêuticas é realmente difícil, porque as pessoas não querem correr riscos e mudar a forma como fazem as coisas”, diz Ingber. “Mas talvez a economia disso chame a atenção dos executivos”.
Com conteúdo da fastcompany.
