Testes em animais na pesquisa de carcinógenos podem estar perto do fim

"Os seres humanos não são camundongos grandes, então confiar em dados de roedores para prever a carcinogenicidade humana pode ser falho"

Em 2011, mais de um milhão de animais foram usados ​​somente na Europa para testar se os produtos químicos seriam prejudiciais aos seres humanos (Foto: Domínio Público)

Testes em animais estão no centro das avaliações de segurança química desde a década de 1970. Olhando para os números mais recentes, em 2011, mais de um milhão de animais foram usados ​​somente na Europa para testar se os produtos químicos seriam prejudiciais aos seres humanos. Já em 2016, 180 mil animais foram utilizados para avaliar a segurança química no Reino Unido.

Todos os anos, cerca de 12 mil roedores estão envolvidos em estudos de carcinogenicidade na Europa – para testar se um produto químico pode causar câncer. Mais de 600 roedores são submetidos aos testes de cada produto químico e monitorados para o acompanhamento do 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 sendo usados ​​se houver alternativas. Mas há argumentos econômicos e biológicos também. Os testes em animais carregam um alto custo. Mas o fator determinante aqui é que a biologia humana difere significativamente da biologia dos roedores. Os seres humanos não são camundongos grandes, então confiar em dados de roedores para prever a carcinogenicidade humana pode ser falho.

A maioria dos carcinogênicos induz câncer, causando danos ao DNA celular (conhecido como genotoxicidade). Esse dano leva 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 modificados impulsionam o desenvolvimento do câncer, permitindo que as células se dividam descontroladamente e invadam os tecidos circundantes. À medida que as células se dividem rapidamente, elas adquirem novas mutações 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 carcinogênicos concentram-se em sua detecção. Inicialmente, pode ser detectado em sistemas simples baseados em células “in vitro”. Estes são modelos celulares cultivados em folhas 2D no fundo de um frasco de cultura de tecidos – ou 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 10-20% 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.

Nosso grupo de pesquisa está focado em projetar testes baseados em células novas, mais específicos e mais sofisticados para os carcinogênicos. Recentemente, publicamos os resultados de um estudo de cinco anos que descreve como, ao unir várias anormalidades de células humanas reconhecidamente importantes no desenvolvimento do câncer, somos mais capazes de identificar carcinogênicos 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 detectados – mas também podem detectar carcinogênicos não genotóxicos. Descobrimos que os carcinogênicos não genotóxicos eram detectáveis ​​por meio de sua capacidade de alterar a expressão gênica e a morfologia celular – o tamanho, a forma e o comportamento das 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 se tratando dos sistemas e órgãos humanos complexos. Então, com isso em mente, agora estamos trabalhando para desenvolver modelos de tecidos humanos para reproduzir melhor a fisiologia humana. Esperamos adaptar nosso teste usando modelos 3D de fígado, pele e pulmão humanos para imitar melhor a fisiologia humana.

Além disso, à medida que os humanos desenvolvem mais e mais materiais novos, não são apenas produtos químicos que precisam de testes de segurança. Há uma crescente preocupação com novos nanomateriais, por exemplo, que prometem revolucionar tudo, desde a indústria aeroespacial a medicamentos e produtos de consumo. A toxicidade humana e a carcinogenicidade dos nanomateriais são atualmente desconhecidas. Mas, novamente, o uso de um teste in vitro e modelos de tecido 3D poderiam evitar a necessidade de testes em animais com nanomateriais.

Acreditamos que esse tipo de análise – que examina várias anomalias simultâneas relacionadas ao câncer – pode detectar com sucesso a grande maioria dos carcinógenos e decretar o fim dos testes em animais nesse campo. Nos últimos anos, a União Europeia baniu os testes 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 temos o potencial de impedir o sofrimento dos animais, como também melhorar a segurança humana.

Artigo de autoria de Gareth Jenkins e Shareen Doak, cientistas do The National Centre for the 3Rs, do Reino Unido, que se dedica ao desenvolvimento de alternativas aos testes em animais. Jenkins também é professor da Escola Médica da Universidade de Swansea, no País de Gales; e Shareen é professora de genotoxicologia e câncer da Universidade de Swansea. Título original: Breakthrough could end animal testing in carcinogen research, publicado originalmente no site acadêmico The Conversation no dia 23 de julho.

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