Debate global sobre o uso de animais em laboratórios: para onde caminha a pesquisa e a inovação biomédica?
A dificuldade de translação dos resultados pré-clínicos - obtidos em animais - para o sucesso clínico em humanos é um dos maiores desafios da pesquisa biomédica
Desde o final da Segunda Guerra Mundial, o uso de animais de laboratório tornou-se um dos pilares do avanço da ciência e a inovação na área biomédica. Modelos animais permitiram desvendar mecanismos fisiopatológicos complexos.
O avanço na compreensão de doenças crônicas de alta prevalência como câncer, doenças cardiovasculares e distúrbios neurodegenerativos, etc somente foi possível graça aos estudos em animais.
Além disso, viabilizaram o desenvolvimento de milhares de medicamentos e muitas vacinas que ampliaram significativamente a expectativa e a qualidade de vida da população mundial.
A experimentação animal contribuiu também para a identificação de novos alvos terapêuticos, validação de hipóteses biológicas e avaliação de segurança e eficácia de compostos antes de sua aplicação em humanos.
Ao longo das décadas, camundongos, ratos, cães, suínos e primatas não humanos desempenharam papel central nesses processos.
Limitações
Entretanto, apesar de sua relevância histórica e científica, os modelos animais apresentam limitações importantes.
As dificuldades atuais para desenvolver novas terapias voltadas a doenças complexas do sistema nervoso central (SNC) ilustram claramente os desafios da inovação tecnológica nessa área.
Esse cenário evidencia, sobretudo, a limitada capacidade de translação dos resultados obtidos na pesquisa pré-clínica para a pesquisa clínica em humanos.
Estima-se que aproximadamente 89% dos novos fármacos falham em ensaios clínicos em humanos, sendo que cerca da metade dessas falhas deve-se a toxicidade imprevista.
No campo da oncologia, modelos animais induzidos por carcinógenos reproduzem aspectos histológicos e moleculares semelhantes aos tumores humanos e são valiosos para estudos de progressão tumoral e metástase.
Contudo, podem demandar semanas ou meses para o desenvolvimento de tumores, implicando custos elevados de manutenção e desafios práticos para uso rotineiro nas fases iniciais de descoberta de fármacos.
Ainda assim, permanecem importantes sistemas de biologia translacional, sobretudo em estágios avançados do desenvolvimento não clínico.
Dificuldades por múltiplos fatores
Animais de laboratório são geralmente jovens, geneticamente homogêneos, criados em condições padronizadas e livres de comorbidades, diferindo substancialmente da população humana heterogênea e frequentemente idosa que desenvolverá as doenças.
A pandemia da Covid-19 evidenciou tanto a necessidade quanto as limitações dos modelos animais.
Diferentes espécies, incluindo camundongos geneticamente modificados, hamsters e primatas, foram rapidamente mobilizadas para estudar a infecção, testar vacinas e avaliar terapias.
A adaptação do vírus para infectar modelos murinos ou a modificação genética dos animais para expressar o receptor humano para a Angiotensin Converting Emzyme 2 (ACE2) - principal alvo para a entrada do vírus no corpo humano -, exemplifica o esforço científico para aproximar o modelo da condição humana.
Pressão social e política
Paralelamente aos desafios científicos, cresce a pressão social e política para reduzir ou mesmo eliminar o uso de animais na pesquisa biomédica.
O debate é especialmente intenso quando envolve animais de maior porte, como cães e primatas não humanos.
Estratégias governamentais recentes no Reino Unido e nos Estados Unidos estabeleceram metas para reduzir testes em cães e primatas com cortes planejados de pelo menos 35% até 2030 em determinados contextos.
Ao mesmo tempo, agências reguladoras como a Food and Drug Administration (FDA) publicaram diretrizes para reduzir, refinar e substituir o uso de animais no desenvolvimento de medicamentos.
Esse movimento é impulsionado pelo avanço das chamadas Novas Metodologias de Abordagem (NAMs), que incluem organoides, "organ-on-a-chip", modelos computacionais e ferramentas baseadas em inteligência artificial.
Sistemas como o "Liver on-a-Chip" demonstraram capacidade de identificar compostos com potencial de toxicidade hepática com 87% de acurácia. Esses sistemas inclusive detectaram toxicidades que haviam passado despercebidas em modelos animais.
Em 2024, essa tecnologia foi aceita no programa de Inovação em Ciência e Tecnologia (ISTAND da FDA). Isso abriu caminho para seu uso regulatório em substituição parcial a testes animais.
Organoides derivados de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) também vêm sendo utilizados para modelar doenças humanas. Além de testar toxicidade de fármacos, com resultados promissores.
Além disso, modelos computacionais e ferramentas de inteligência artificial vêm sendo incorporados à toxicologia regulatória.
O modelo de inteligência artificial usado para gerar e prever dados biológicos complexos a partir de grandes bases de dados experimentais, desenvolvido com base em dados de milhares de roedores expostos a compostos químicos, demonstrou capacidade de prever toxicidade hepática em experimentos simulados.
Riscos para saúde humana
Essas abordagens não estão isentas de limitações. Os "organ-on-a-chip" frequentemente representam apenas um subconjunto dos tipos celulares de um órgão e não reproduzem a complexa interação sistêmica entre múltiplos tecidos.
A validação regulatória dessas metodologias é complexa, onerosa e requer rigor equivalente ao exigido para modelos animais.
Especialistas alertam que, sem padrões robustos de validação e transparência, a adoção precipitada de alternativas pode gerar riscos relevantes a saúde humana.
Assim, a adoção generalizada dessas alternativas enfrenta obstáculos significativos. O processo de validação regulatória é caro, demorado e complexo.
Para que um método alternativo seja aceito por agências reguladoras de registros de medicamentos e vacinas como a FDA ou a European Medicine Agency (EMA), é necessário demonstrar inequivocamente que representa o sistema modelado com precisão e com boa reprodutibilidade.
Determinados aspectos da biologia — como as interações endócrinas sistêmicas, o envelhecimento tecidual, o comportamento e a cognição - continuam difíceis de serem reproduzidos em sistemas in vitro.
Em áreas como a neurociência comportamental, a complexidade do organismo íntegro ainda torna indispensável o uso de modelos animais para responder a questões fundamentais. Além de promover avanços no entendimento de doenças crônicas relevantes, especialmente aquelas que afetam o SNC e que ainda carecem de terapias eficazes.
Substituir onde for possível, reduzir sempre que viável e refinar as práticas
Chama a atenção que a própria tecnologia que promete reduzir o uso de animais também tem sido empregada para melhorar o bem-estar animal.
Ferramentas de inteligência artificial automatizadas capazes de identificar dor e estresse por meio da análise de expressões faciais, as chamadas "grimace scales" vêm sendo desenvolvidas para diferentes espécies.
Esses sistemas podem tornar a avaliação de sofrimento mais rápida e precisa do que a observação humana isolada, contribuindo para o refinamento das práticas experimentais.
O panorama atual indica que a transição para substituir animais em pesquisa deve ocorrer de forma progressiva e estratégica.
O número de publicações envolvendo exclusivamente NAMs tem aumentado desde 2003, e há maior abertura regulatória para considerar dados provenientes dessas metodologias.
Ainda assim, dados obtidos com o uso de animais continuam obrigatórios para a maioria das submissões regulatórias nos Estados Unidos e na Europa.
Em síntese, o uso de animais na pesquisa biomédica e na inovação em saúde humana foi e continua sendo fundamental para o avanço da ciência e da medicina. Mas, suas limitações translacionais e as crescentes demandas éticas impulsionam o desenvolvimento e a incorporação de alternativas inovadoras.
A tendência atual não aponta para uma eliminação abrupta da experimentação animal, mas para uma abordagem integrada e escalonada: substituir onde for possível, reduzir sempre que viável e refinar continuamente as práticas.
O futuro da pesquisa biomédica e do desenvolvimento de novos medicamentos e vacinas provavelmente será híbrido, combinando modelos animais, sistemas humanos avançados in vitro e ferramentas computacionais. Tudo com o objetivo comum de aumentar a previsibilidade, a segurança e a eficiência no desenvolvimento terapêutico.
João Batista Calixto trabalha com testes pré-clinicos para desenvolvimento de medicamentos para a indústria farmacêutica.
Este artigo foi publicado no The Conversation Brasil e reproduzido aqui sob a licença Creative Commons
