A avaliação da segurança é uma parte crítica do desenvolvimento de fármacos e cosméticos. Porém, nos últimos anos, há um crescente entendimento de que os experimentos em animais falham em prever a resposta em humanos, tornando necessário o desenvolvimento de modelos alternativos para prever a toxicidade e as reações aos fármacos.
Além disso, o recente endurecimento das regulamentações européias, banindo o uso de animais em pesquisa e desenvolvimento pela indústria de cosméticos, impede o desenvolvimento de novos produtos por empresas como L’Oréal e Estée Lauder, atraindo investimentos massivos para este campo.
O principal desafio para substituir os experimentos em animais é que as células humanas raramente sobrevivem mais do que alguns poucos dias fora do corpo. Para resolver esse problema, os cientistas da Universidade Hebraica de Jerusalém e o Instituto Fraunhofer para Terapia Celular e Imunologia da Alemanha formaram uma parceria para criar um dispositivo “fígado em um chip” que imita a fisiologia humana.
“Os órgãos do fígado que nós criamos possuíam menos de um milímetro de diâmetro e sobreviveram por mais de um mês,” afirmou o Professor Yaakov Nahmias, primeiro autor do estudo e Diretor do Centro Alexander Grass para Bioengenharia da Universidade Hebraica.
O segredo está na nanotecnologia
Enquanto outros grupos apresentaram resultados similares, uma grande descoberta foi alcançada quando os grupos adicionaram sensores baseados em nanotecnologia ao conjunto. “Nós percebemos que como estamos construindo os órgãos, não estamos limitados à biologia e podemos introduzir sensores eletrônicos e óticos no próprio tecido. Essencialmente nós estamos construindo órgãos biônicos em um chip,” afirmou Nahmias.
A inclusão de sensores eletro-óticos baseados em nanotecnologia a tecidos vivos já permitiu ao grupo identificar um efeito tóxico do acetaminophen (Tylenol).
“Como nós colocamos sensores dentro do tecido, nós conseguimos detectar alterações pequenas e rápidas na respiração celular que ninguém mais conseguiu,” disse Nahmias. Os autores descobriram que o acetaminophen, conhecido como Tylenol, bloqueou a respiração muito mais rápido e com uma dose muito mais baixa do que o que se acreditava previamente. Anteriormente, pensava-se que o dano apenas ocorreria em altas doses e em casos de doença ou função renal comprometida.
Este estudo muda cinquenta anos de pesquisa completamente. Os autores descobriram que o próprio acetaminophen pode interromper a respiração celular em minutos, explicando grande parte dos efeitos colaterais dos fármacos.
“É um estudo fascinante,” afirma o Professor Oren Shibolet, Diretor da Unidade de Fígado do Centro Médico Sourasky em Tel-Aviv, e um dos principais especialistas em danos ao fígado induzidos por fármacos, que não participou do estudo original. “Nós sabíamos que o acetaminophen pode apresentar nefrotoxicidade ou um efeito deletério aos rins, assim como reações cutâneas raras, porém graves, mas até agora nós não entendíamos muito bem o mecanismo por trás desses efeitos. Essa nova tecnologia fornece ideias excepcionais sobre toxicidade de fármacos e pode de fato transformar a prática atual.”
Uma alternativa aos testes em animais?
Os resultados marcam a primeira descoberta de um novo mecanismo de toxicidade utilizando a nova e emergente tecnologia de “humano em um chip”, sugerindo que o desenvolvimento de modelos alternativos aos testes em animais está muito próximo. Estima-se que o mercado global para essa tecnologia deve atingir $17 bilhões até 2018, a uma taxa de crescimento anual de dois dígitos nos últimos três anos.
Além disso, ela poderia eliminar a prática frequentemente cruel e ineficiente de testagem em animais – uma prática que trouxe importantes frutos para a comunidade médica, mas que possui um alto custo.
Yissum, a Empresa de Pesquisa e Desenvolvimento da Universidade Hebraica, juntamente com o Instituto Fraunhofer para Terapia Celular e Imunologia (IZI-BB) da Alemanha, submeteram um pedido provisório de patente no começo do ano e estão buscando ativamente por parceiros industriais.
Fonte: NoCamels