sexta-feira, 28 de novembro de 2014

Como o Ebola mata tanto?

Fonte: extra.globo.com

No momento em que escrevo essa postagem, a epidemia de Ebola de 2014 já infectou quase 16 mil pessoas na África e causou a morte de quase seis mil, tendo uma taxa de mortalidade que beira 40 %. Quando você estiver lendo, o número já será maior. E provavelmente, embora muitos altos, esses números são menor do que a realidade, já que o colapso do frágil sistema de saúde dos países afetados impede que todos os casos sejam diagnosticados. Mas por que o Ebola é tão mortal?

Primeiro, precisamos entender como o nosso corpo se defende dos vírus. Como eu já escrevi antes, os vírus não são capazes de produzir suas próprias proteínas e, por isso, precisam invadir as células do hospedeiro e usar os seus recursos. Para se proteger dessa invasão, uma das coisas que o nosso corpo vai é produzir uma proteína, chamada interferon. O interferon “avisa” as células da presença do vírus e faz com que elas produzam substâncias antivirais para se proteger. Como ele faz isso? Quando o interferon se liga a uma célula, ele induz uma série de reações que terminam por ativar uma proteína, chamada STAT, dentro da célula. Quando STAT está ativada, ela se liga a uma segunda proteína, chamada KPNA, que tem por função levar STAT para dentro do núcleo da célula. Lá, STAT muda a atividade de vários genes e aumenta da produção de substâncias antivirais. E é aí que o Ebola mostra as suas garras! O vírus é capaz de impedir que a STAT entre no núcleo e dessa forma as substâncias antivirais não são produzidas. Com isso, o vírus ganha tempo para se reproduzir rapidamente e a infecção se espalha pelo corpo antes que o organismo possa se defender. Porém, não se sabia como o vírus é capaz de atrapalhar a atividade de STAT.

Foi isso que pesquisadores americanos investigaram. As descobertas foram publicadas esse ano na revista Cell Host & Microbe. Os cientistas produziram as proteínas humanas STAT e KPNA, e uma proteína do Ebola chamada eVP24 em laboratório e estudaram a forma como elas interagiam. Eles descobriram que a proteína do vírus é capaz de se ligar a KPNA de modo quase mil vezes mais forte que a STAT. Além disso, tanto a eVP24 quanto a STAT se ligam na mesma região da KPNA.

Os pesquisadores então usaram cultura de células no próximo experimento. Quando as células são tratadas com interferon, a STAT vai para o núcleo, como era de se esperar. Porém, quando a proteína do Ebola está presente, o interferon não é capaz de fazer STAT entrar no núcleo. Isso mostra que eVP24 impede a entrada de STAT, já que ela liga à KPNA com muito mais força que STAT. Assim, KPNA não se liga a STAT e não a leva para o núcleo.

E o que é mais interessante: a proteína do vírus impede a entrada de STAT, mas não de outras proteínas que são importantes para a reprodução do vírus. Assim, o vírus é capaz de bloquear o efeito antiviral do interferon sem atrapalhar a sua própria replicação. Os cientistas foram capazes de encontrar quais partes da proteína do vírus são importantes para esse efeito e eles esperam que essas informações possam ser usadas para a criação de novos medicamentos que ajudem a impedir a rápida reprodução do Ebola no início da infecção. Isso poderia dar mais tempo para o corpo dos pacientes se recuperar e combater o vírus.

Em tempo: nenhum animal foi diretamente usado nessa pesquisa.

Referência 
 

quarta-feira, 26 de novembro de 2014

Cultura de célula 2.0 vai ajudar no estudo do cérebro

Fonte: www.cartacapital.com.br

O cérebro é extremamente complexo. Células, com diferentes estruturas e funções, se comunicam para transmitir impulsos nervosos que controlam muitas atividades por todo o organismo. A própria estrutura tridimensional do órgão é importante para as suas funções. Assim, o melhor modelo para estudar o cérebro é o próprio cérebro. Mas como nós não podemos viver sem o nosso, dependemos de animais de laboratório para realizar experimentos de fisiologia cerebral. E, como as cobaias também não vivem sem cérebro, elas precisam ser eutanasiadas no fim dos experimentos, na grande maioria das vezes. Métodos alternativos para o estudo do cérebro ainda são falhos em reproduzir o que acontece dentro da caixa craneana. Por exemplo, uma cultura de neurônios em laboratório está muito longe de representar a complexidade do cérebro, embora funcione muito bem em estudos sobre a fisiologia dos neurônios em si.

Para atacar esse problema, pesquisadores americanos desenvolveram uma cultura de células de neurônios em 3D. Eles montaram uma estrutura básica, feita a base de fibras de seda e um tipo de gel usado em culturas de células contendo colágeno. E, então, os neurônios obtidos de cérebro de ratos foram crescidos nessa estrutura. Quando cultivados dessa forma, os neurônios se mantiveram viáveis por pelos menos dois meses, muito mais do que nas culturas de células tradicionais.

Além disso, os cientistas também testaram como os neurônios cultivados em 3D reagiam a diferentes estímulos, como o uso de toxinas e impactos mecânicos contra o cérebro. Em ambas as situações, a diminuição da atividade dos neurônios e a liberação de substâncias pelas células se mostrou bastante similar ao já visto em cérebros “de verdade”.

Embora essa cultura 3D pareça representar melhor o cérebro do que uma tradicional cultura 2D, pesquisadores são cautelosos no estudo publicado nesse ano na revista americana Proceedings of the National Academy of Sciences. Outras células presentes no cérebro, além dos neurônios, precisam ser incluídas no sistema para que se torne mais próximo da realidade. Modificações na estrutura usada também poderão ser feitas para simular diferentes regiões do órgão. Mais estudos são necessários, mas pode-se vislumbrar uma redução no uso de animais nas pesquisas de neurobiologia.

Referência 
 

quarta-feira, 12 de novembro de 2014

Novo caminho para o tratamento do diabetes

Fonte: www.mundodastribos.com

O diabetes, doença caracterizada pelos altos níveis de açúcar no sangue, atinge cerca de 20 milhões de brasileiros. A doença é classificada em dois tipos. No diabetes tipo I, a pessoa é incapaz de produzir ou liberar o hormônio insulina, responsável por fazer as células do corpo, principalmente fígado, músculos e tecido adiposo (que acumula gordura), pegarem a glicose do sangue. O diabetes tipo I normalmente aparece ainda na infância e esses indivíduos são tratados com o recebimento de doses injetáveis de insulina. Já no diabetes tipo II, as pessoas produzem insulina (na maioria das vezes até demais), mas as células não são capazes de “sentir” o hormônio e não retiram o açúcar do sangue, o que faz com que a glicose permaneça alta. O diabetes tipo II está claramente associada à obesidade e é uma doença crônica, que pode levar ao entupimento dos vasos sanguíneos (aterosclerose), danos na retina (que pode levar até a cegueira), pressão alta, problemas de coagulação (que podem levar ao infarto, ao derrame e a amputações) e problemas renais. Embora já existam alguns remédios para combater o diabetes tipo II, a doença é hoje uma pandemia global e os gastos da saúde pública com as suas complicações são enormes. Por isso, vários grupos de cientistas pelo mundo estudam novas formas de curar ou remediar a doença.

Um desses grupos, formado por pesquisadores americanos, publicou seus resultados na revista Nature, onde um novo alvo foi investigado. Os cientistas estudaram uma proteína, chamada IDE, que é uma protease, ou seja, é capaz de degradar outras proteínas. Uma das proteínas destruídas é a insulina. Os pesquisadores achavam que se eles fossem capazes que impedir a ação da IDE, sobraria mais insulina no sangue e as células retirariam mais glicose de circulação. Porém não é simples assim.

Mais de dez anos atrás, outro grupo americano criou um camundongo transgênico que não possuía o gene da IDE. Como esperado, a insulina não era destruída e fica alta no sangue, porém os animais também eram diabéticos. Isso acontece, provavelmente, pelo excesso de insulina, que dessensibiliza as células, que param de sentir o hormônio, mesmo em alta quantidade (lembre-se do que sua vó dizia: “tudo em excesso faz mal”). Assim, os pesquisadores precisavam de outra estratégia.

Eles procuraram em uma biblioteca de quase 14 mil compostos por possíveis inibidores da IDE e encontram seis moléculas que impediam a sua ação. Os cientistas escolheram uma delas para trabalhar em animais. Os camundongos receberam uma injeção com o composto e depois tomaram uma bebida doce (em um sistema parecido com o exame de sangue que os médicos pedem para investigar se um paciente está diabético). Os animais tratados apresentaram níveis de açúcar menores que os controles (que não receberam a nova molécula), indicando uma melhor resposta da insulina. Camundongos obesos (que acabam apresentando diabetes tipo II, assim como nós) também melhoraram seus níveis de açúcar no sangue.

Os cientistas também descobriram que a IDE pode destruir outros dois hormônios importantes para os níveis de glicose no sangue: a amilina e o glucagon. E isso é bom e ruim. É bom porque a amilina diminui a passagem de comida pelo estômago, mantendo a pessoa sem fome por mais tempo. Assim, esse novo composto pode reduzir a fome e funcionar como um redutor de apetite (mas isso é apenas uma hipótese, já que isso ainda não foi testado). Mas é ruim porque o glucagon tem efeitos contrários aos da insulina e age para aumentar os níveis de glicose no sangue. Isso pode explicar, em parte, porque o animal transgênico sem IDE acaba ficando diabético.

Isso deixou os cientistas cautelosos. Eles escreveram que assim, para que esse novo composto seja transformado em um remédio no futuro, será necessário modifica-lo para que ele tenha um efeito curto, logo após a alimentação. Ou ele terá que ser tomado junto com outro composto que bloqueie a ação do glucagon, evitando um aumento indesejável dos níveis de glicose no sangue. De qualquer forma, ainda vamos precisar esperar entre cinco a 10 anos para ver esse novo remédio nas farmácias, o que não diminui a esperança de termos mais uma arma para combater o diabetes.

Referências

FARRIS, W. et al. Insulin-degrading enzyme regulates the levels of insulin, amyloid beta-protein, and the beta-amyloid precursor protein intracellular domain in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 100, n. 7, p. 4162-7, 2003.

MAIANTI, J. P. et al. Anti-diabetic activity of insulin-degrading enzyme inhibitors mediated by multiple hormones. Nature, v. 511, n. 7507, p. 94–8, 2014.

segunda-feira, 10 de novembro de 2014

Novos passos no entendimento da leucemia

Fonte: www.oitopassos.com

A leucemia linfoide aguda é o câncer infantil mais comum. A taxa de cura é alta e gira em torno de 90 %, porém ela ainda é a principal causa de morte de crianças nos países desenvolvidos. Os pacientes têm uma produção descontrolada de leucócitos (que são células do sangue, responsáveis pela defesa do organismo). O excesso dessas células, pouco desenvolvidas e malignas, causam diversos sintomas, como fraqueza, febre, perda de peso, sangramentos e dores nas juntas.

Os cientistas ainda não sabem totalmente o que causa a divisão descontrolada dos leucócitos e muitos genes defeituosos estão envolvidos no processo. Um desses genes, que foi implicado na doença recentemente, é chamado de Pax5. Pax5 é um fator de transcrição, ou seja, é um gene cuja função é regular a atividade de outros genes. Mas o papel de Pax5 na leucemia ainda é pouco entendido.

Com isso em mente, pesquisadores da Austrália, Áustria e Estados Unidos criaram um camundongo transgênico, onde era possível “ligar e desligar” o gene Pax5 facilmente. Assim, a função do gene na leucemia poderia ser estudada de modo mais simples. Quando o gene era desligado, os camundongos desenvolviam leucemia aproximadamente cinco meses. Porém, se o gene for religado, os animais tem uma melhora significativa nos sintomas e vivem dois meses a mais que os outros. Os cientistas também investigaram quais genes estavam desregulados na ausência de Pax5 e se surpreenderam em descobrir que mais de seis mil genes tinham sua atividade desregulada.

Os pesquisadores também estudaram células de pacientes humanos que tinham o gene Pax5 defeituosos. As células foram cultivadas em laboratório e um gene Pax5 funcional foi inserido artificialmente. E essas células apresentaram um perfil de malignidade menor, o que indicaria uma melhora no quadro do paciente. Cerca de 200 genes estavam desregulados nessas células humanas com Pax5 defeituoso.

Os resultados são interessantes, mas segundo os cientistas, Pax5 não seria um bom alvo para o tratamento da leucemia. Isso porque, normalmente, os pacientes apresentam um Pax5 que não funciona e é muito difícil recuperar a sua função com um remédio com a tecnologia atual. Porém, o próximo passo será identificar quais desses 200 genes desregulados são importantes para o desenvolvimento da doença. Caso seja possível aumentar a atividade desses genes, a doença poderia ser controlada. Esses seriam então alvos para a produção de novos tratamentos. A pesquisa foi publicada esse ano na revista Genes & Development.

Referência

LIU, G. J. et al. Pax5 loss imposes a reversible differentiation block in B-progenitor acute lymphoblastic leukemia. Genes & Development, v. 28, n. 12, p. 1337–50, 2014.

sábado, 8 de novembro de 2014

Avançando o sinal vermelho

Fonte: wellingtonflagg.blogspot.com
Har G. Khorana

Como as informações escritas nos nossos genes são lidas para a formação das proteínas do nosso corpo? Primeiro, os genes presentes no seu DNA são copiados em moléculas de RNA, num processo chamado transcrição. Esse RNA possui a mesma sequência que estava no DNA (com exceção do “T”, que no RNA passa a ser “U”). Em seguida, esse RNA é “lido” por estruturas celulares chamadas ribossomos. Cada três “letras” do RNA funcionam como uma sílaba (que é chamada de códon) e indicam qual aminoácido deve ser colocado para a formação das mais diversas proteínas, no processode tradução. Esse código de três letras é o famoso código genético e foi decifrado por Har Gobind Khorana, Robert W. Holley e Marshall Nirenberg, que receberam o Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 1968.

O código genético também indica quando uma proteína deve começar a ser feita e quando ela deve terminar. A sequência de letras “AUG” indica que os ribossomos devem começar o processo de tradução da proteína. Ela também indica que o aminoácido metionina deve ser colocado na proteína (e assim toda proteína começa com uma metionina, embora ela possa ser retirada depois, por outros processos celulares). E as sequências “UAA”, “UAG” e “UGA” são os códons de parada e a produção da proteína em questão é interrompida. Ou pelo menos deveria ser... Dois trabalhos publicados esse ano mostram que isso não é uma verdade absoluta.
Robert W. Holley


O primeiro trabalho foi publicado na revista Science por pesquisadores americanos. Eles analisaram mais de cinco trilhões de “letras” de sequências de DNA que estavam disponíveis em banco de dados. Essas sequências foram obtidas de vírus, bactérias e outros organismos em amostras ambientais, que incluíam água doce e salgada, ou associadas ao corpo humano (sim, bactérias vivem em você!). Os cientistas encontraram indícios de genes que avançavam sobre o códon de parada e continuavam a produzir proteínas em quase todas as amostras, embora em uma quantidade pequena em cada uma delas (0,044 %). 

Por que isso acontece? Os pesquisadores hipotetizaram que isso seria uma forma de defesa de bactérias contra os vírus que as ataca. Os vírus não são capazes de produzir as suas proteínas e por isso infectam as células e usam os processos das células invadidas para o seu benefício. Para isso, eles injetam o seu material genético na célula hospedeira, que passa a produzir as proteínas virais. Mas, isso só acontece se tanto vírus quando bactéria usarem o mesmo código genético. Se bactéria alterar a forma como lê os códon de parada pode impedir a tradução das proteínas virais e se tornar resistente à infecção viral. Mas só até o vírus também modificar seu código genético. É a co-evolução!
Marshall Nirenberg


Mas isso não está restrito a bactérias e vírus. Outro trabalho publicado na revista Nucleic Acids Research traz evidências de que genes humanos também podem avançar sobre o códon de parada e produzir proteínas maiores que o esperado. Os cientistas não tem certeza de como isso acontece ou porque acontece em apenas uma parte das vezes que a proteína é traduzida. Eles acreditam que a solução do mistério deve estar na estrutura formada pelo RNA, e não apenas na sua sequência de letras. Os pesquisadores não investigaram qual seria o impacto desse avanço sobre a função da proteína, se é que existe algum. Porém esses resultados mostram claramente o quanto ainda não sabemos sobre o funcionamento dos nossos genes. Ainda existem muitas perguntas a serem respondidas.

Caderno de protocolo de Nirenberg exposto no Museu do Prêmio Nobel em Estocolmo

quinta-feira, 6 de novembro de 2014

Biblioteca da Torre - “Isto é Biologia: A Ciência do Mundo Vivo”, de Ernst Mayr

Ernst Mayr (Fonte: en.wikipedia.org)

Ernst Mary foi um dos maiores evolucionistas da história da Biologia e ator principal da chamada Síntese Neodarwinista do século XX. Biólogo alemão, Mayr se dedicou à ornitologia (estudo das aves) no início da sua carreira, mas suas maiores contribuições foram dadas ao campo da evolução das espécies. Mayr definiu o Conceito Biológico de Espécie, que considera uma espécie não como um grupo de indivíduos similares em sua aparência, mas sim um grupo de seres capazes de se reproduzir entre si, gerando descendentes férteis. Esse conceito de espécie é o mais usado no estudo dos animais e sua evolução. Mayr também desenvolveu estudos sobre como as novas espécies surgem a partir de um ancestral comum e elaborou a teoria da especiação peripátrica, onde pequenos grupos de indivíduos podem ocupar nichos na periferia da área onde a espécie vive, e se isolar e mudar rapidamente com o passar das gerações.

Além de tudo isso, Mayr se dedicou a filosofia e divulgação científica no final da sua carreira, publicando livros direcionados ao público leigo. Um desses livros é “Isto é Biologia: A Ciência do Mundo Vivo”, cuja primeira edição data de 1997. Mayr morreu em 2005, com 100 anos. Eu estava cursando o terceiro ano da faculdade de Ciências Biológicas e Mayr foi escolhido patrono pela minha turma.

Embora Mayr tenha tentado escrever para o publico em geral, esse livro ainda é muito complexo, mas tem muito valor. Ele começa contando a história da biologia e da filosofia da vida com uma grande quantidade de detalhes, o que torna os fatos quase palpáveis. Em seguida, tenta definir o que é a Ciência e mostra porque a Biologia é especial; ela não tem as Leis da Física e da Química e precisa de um contexto histórico para explicar as relações entre os seres que por milhões de anos evoluíram juntos. Mayr também dá a sua visão de como a Biologia explica a vida e de como a Ciência avança, incluindo um histórico muitíssimo interessante sobre a evolução da biologia celular.

Mayr divide as grandes questões que desafiam os biólogos em três simples tipos: (1) o quê?; (2) como?; e (3) por quê? As respostas para as perguntas “o quê?” são os levantamentos do que existe de vida no mundo. Quantos seres ainda existem para ser descobertos na Amazônia? Será que ainda é possível encontrar algum ser muito diferente de tudo o que se conhece?

Como um embrião se desenvolve para formar um indivíduo adulto? As questões do segundo tipo buscam entender os mecanismos pelos quais as coisas acontecem na Biologia. Essas respostas são as que têm maior impacto sobre a nossa vida diária. Responder “como os obesos desenvolvem diabetes?” pode trazer novas formas de combate à doença.

As perguntas “por quê?” são impossíveis de se responder com precisão, já que envolvem questões evolutivas, cujas informações que temos são poucas e fragmentadas. Nunca saberemos ao certo tudo o que aconteceu com a vida na Terra pelos seus bilhões de anos de evolução. Mayr dá alguns exemplos dessas perguntas de difícil resposta. Por que só existem beija-flores nas Américas? Por que animais que vivem em desertos têm cor da areia? Por que as aves migram com a mudança das estações?

Por fim, Mayr discute sobre o papel da Ecologia e quais perguntas são feitas por esse campo específico e heterogêneo da Biologia. Ele também aborda o que sabemos sobre evolução da espécie humana, desde o ancestral primata que dividimos com os chimpanzés até a civilização. E no último capítulo, Mayr apresenta uma interessante hipótese sobre como a ética pode ter surgido evolutivamente na espécie humana. De modo geral, o livro é um apanhado de questões, históricos e teorias sobre e da Biologia de grande valor. Mas falha em tentar atingir o grande público, sendo complexo e detalhado demais em alguns conceitos que demandam um conhecimento prévio de biologia e filosofia da Ciência. É extremamente interessante para pessoas envolvidas em Ciências da Vida, mas também para cientistas de outras áreas que estejam curiosos para entender como a Biologia funciona e pensa. E pode ser um desafio recompensador para quem está fora da Torre.
 

domingo, 2 de novembro de 2014

Mais um gene do infarto e do derrame

Fonte: revistavivasaude.uol.com.br

Eu já escrevi isso aqui: “os genes carregam a arma, mas o ambiente puxa o gatilho”. Ou seja, tanto os genes que recebemos dos nossos pais quanto o nosso estilo de vida têm influência sobre a maior parte das nossas características (incluindo as doenças metabólicas). Mas é importante descobrir genes que possam estar envolvidos com o surgimento de doenças e entender como eles funcionam, para que pessoas que os carregam possam ser avisadas tratadas de modo precoce. Isso pode evitar, ou pelo menos adiar, o aparecimento dos problemas. Como esse objetivo, pesquisadores do Reino Unido fizeram uma profunda busca na literatura científica e juntaram os resultados de dezenas de trabalhos publicados para verificar a relação entre um gene e o risco do desenvolvimento de infartos e AVCs (que no meu tempo se chamava derrame).

O gene em questão codifica a proteína glicoproteína IIIa (abreviada GPIIIa). Essa proteína possui diversas variantes, que podem ou não alterar a sua função no organismo. Uma variante (ou polimorfismo) comum é chamada PlA2, onde a proteína é diferente da original em apenas um aminoácido componente. Acredita-se que as pessoas que tem a variante PlA2 tenham níveis de ativação das plaquetas (importantes para a coagulação do sangue) maior que as que não carregam. Assim essas pessoas teriam maior chance que apresentar pequenos coágulos espontâneos pelo corpo, o que podem entupir pequenos vasos sanguíneos e causar derrames e infartos. Mas ainda não há consenso sobre essa hipótese.

De fato, os pesquisadores confirmaram que as pessoas que têm a variante PlA2 apresentam maior risco de ter um derrame. Mas apenas do tipo isquêmico (quando algum vaso sanguíneo no cérebro entope) e não do tipo hemorrágico (quando algum vaso se rompe). Quase 12 mil pessoas foram estudadas nesse caso. Para a análise de infartos, mais de 40 mil indivíduos foram estudados. Os cientistas também encontraram um risco maior de enfartar para as pessoas jovens que carregam a variante PlA2. Mas para as pessoas mais velhas, o risco não é maior, talvez devido a vários outros fatores que aparecem com a idade e aumentam o risco de doenças cardíacas. Os resultados foram publicados em dois artigos na revista PLoS ONE.

Referências

FLOYD, C. N.; ELLIS, B. H.; FERRO, A. The PlA1/A2 polymorphism of glycoprotein IIIa as a risk factor for stroke: a systematic review and meta-analysis. PloS one, v. 9, n. 7, p. e100239, 2014.

FLOYD, C. N.; MUSTAFA, A.; FERRO, A. The PlA1/A2 polymorphism of glycoprotein IIIa as a risk factor for myocardial infarction: a meta-analysis. PloS one, v. 9, n. 7, p. e101518, 2014.

sábado, 1 de novembro de 2014

O que água e esgoto têm a ver com experimentação animal?

 
Fonte: ramonlamar.blogspot.com
Assisti a um vídeo no Youtube, enviado pelo Prof. Thales Trez, do Departamento de Ciências Humanas, da Universidade Federal de Alfenas, Minas Gerais. O vídeo começa com uma variação da pergunta que uso como título desse artigo. A minha resposta: - Nada, professor...

O Dr. Trez discorre pelos 7 minutos do vídeo uma série de fatos e argumentos, concluindo que, embora camundongos e humanos sejam 90 % geneticamente idênticos, usar esses roedores como modelos para pesquisa humana é tão absurdo quanto beber água contaminada com 10 % de esgoto porque 90 % dela ainda são puro H2O. Muitos dos fatos e argumentos são válidos. Mas, usando outra analogia, Trez é pessimista e vê o copo meio vazio. Eu prefiro ver os mesmos fatos enchendo metade do copo. A minha visão e resposta seguem abaixo.

Trez diz que o melhor modelo para estudos de fisiologia humana são os próprios humanos. Ele não pode estar mais certo! Os nossos modelos animais atuais possuem diversas limitações, que impedem certos tipos de experimentos e reduzem a confiabilidade dos resultados obtidos. Por exemplo, é difícil estudar os efeitos benéficos da vitamina C usando camundongos porque eles são capazes de fazer a sua própria vitamina C, enquanto nós não (Campbell & Dachs, 2014). Porém, é possível encontrar muita informação pela metade e tendenciosa pela Internet. Dizem que o antibiótico penicilina é tóxico para porquinhos-da-índia. Efetivamente, eles podem morrer se tomarem esse remédio, porém a penicilina não afeta o animal diretamente, mas mata boa parte da sua flora intestinal, o que causa uma forte diarreia nos bichos (Farrar, Kent, & Elliott, 1966). Contudo, até esses resultados problemáticos são importantes para que a Ciência entenda como os remédios funcionam. Mas usar humanos em experimentos traz muitas outras restrições, que impedem a realização de testes que seriam essenciais durante o desenvolvimento de um novo tipo de cirurgia, tratamento ou medicamento. Posso dar vários exemplos, mas cito um. Eu não posso retirar o cérebro de um paciente vivo com Alzheimer para analisar o desenrolar molecular da doença. Mas esse tipo de investigação é essencial para que se entenda como o Alzheimer ataca o cérebro e como podemos evitar que ele aconteça. Modelos animais para várias doenças neurodegenerativas nos permitem essas avaliações.

Porém, Trez só se preocupa com um tipo de teste: o de avaliação da eficácia de medicamentos. De fato, os medicamentos só são liberados para uso pelas agencias reguladoras depois de experimentos exaustivos e bem controlados, com pessoas saudáveis e pessoas doentes. Porém, os testes de eficácia são só a ponta final de um longo processo de desenvolvimento e estudos. Anos antes de um novo medicamento ser testado em humanos, ele primeiro teve que ser descoberto ou criado. Para isso, os cientistas tiveram que esmiuçar diferentes partes dos mecanismos celulares básicos relacionados com a doença a ser tratada. Isso pode ter sido feito usando muitos modelos, como leveduras, vermes, moscas ou camundongos. Células humanas em cultura também podem ser usadas, mas a escolha do modelo depende da doença em questão, visto que cada um tem seus prós e contras. Depois o possível novo medicamento é testado em diferentes animais, com dois objetivos básicos: testar se funciona e ver se é tóxico. As respostas são 100 % confiáveis? Não, mas nada na Ciência é. Porém, se nesses testes, as diferentes espécies de cobaias usadas apresentarem efeitos colaterais graves, o desenvolvimento do medicamento será abandonado ou o composto terá de ser modificado e voltar para o início do processo. No fim, depois que a nova droga for considerada segura em animais, ela passará por várias rodadas de testes em humanos, em grupos cada vez maiores, até ser considerada eficaz e segura para ser comercializada. Nenhum comitê de ética iria permitir que se testasse uma droga, especialmente se for uma nova classe de molécula, em humanos sem saber se ela tem efeitos colaterais graves. Em suma, as drogas são testadas em humanos na etapa final, mas é impossível, atualmente, estudar a biologia celular e molecular e desenvolver novos medicamentos apenas em humanos, sem usar modelos animais.

O professor Trez cita que algumas drogas para tratar doenças humanas simplesmente não funcionam em animais. É verdade; mas muitas outras funcionam muito bem (e minha visão otimista me faz ver o copo quase transbordando de casos positivos). As estatinas, grupo de drogas usadas para controlar os níveis de colesterol no sangue, funcionam muito bem em coelhos, camundongos e ratos (Pecoraro, Moja, Dall’Olmo, Cappellini, & Garattini, 2014). Três diferentes tipos de medicamentos usados para tratar a diabetes em humanos também podem ser usados no seu gato de estimação (Palm & Feldman, 2013). O anti-inflamatório cetoprofeno funciona bem em ratos (Wang et al., 1997), além de ser receitado por veterinários para o tratamento de cavalos (Forney, 2007). Dessa forma, simplesmente dizer que os medicamentos não funcionam em animais é ignorar boa parte dos dados.

Da mesma forma, os medicamentos nem sempre funcionam em todas as pessoas. Somos diferentes geneticamente e a nova área de pesquisa que investiga porque um indivíduo responde a um tratamento enquanto outro não é chamada farmacogenética. Em um futuro próximo, com o barateamento dos custos de sequenciamento de DNA, poderemos ter tratamento especializado para cada pessoa, com base nas variantes de genes que ela possui. Isso já é realidade para o tratamento do câncer, onde o tumor é analisado e tipado geneticamente, e o clínico pode escolher o quimioterápico mais eficaz para cada caso. Porém, os medicamentos funcionam na maior parte das pessoas e descartar as pesquisas de desenvolvimento de medicamentos com base nessa premissa é privar a população de possíveis curas.

Trez também é bem pessimista ao comparar nossa semelhança genética com o de outros seres. Somos 98 % geneticamente iguais aos primatas, 90 % ao camundongo, e até 50 % iguais a uma banana. Mas Trez prefere as diferenças, e invalida todas as pesquisas feitas com roedores devido a 10 % de diferença genética. Porém, a conclusão não deve ser simples assim. Se considerarmos que são estudados genes aleatórios, o obviamente não é verdade, e que os genes são independentes, o que também não é, 90 % das pesquisas poderiam ser usadas e 10 % não. Mas é claro que os cientistas têm alguma noção das limitações de cada modelo e não fazem pesquisas aleatoriamente. Nós e as leveduras, que produzem cerveja e pão, dividimos apenas 26 % dos genes, mas ainda assim, o metabolismo de galactose (um tipo de açúcar) é basicamente o mesmo. Isso pode fazer das leveduras um modelo interessante para estudar a galactosemia, uma doença humana onde os pacientes não conseguem degradar a galactose (De-Souza et al., 2014). Somos 44 % iguais à mosca-da-fruta, mas dividimos três a cada quatro genes que causam doenças em humanos (Chien, Reiter, Bier, & Gribskov, 2002), fazendo desse inseto um interessante modelo para o estudo. Escolher o modelo certo para cada pesquisa é essencial e permite obter resultados que nunca conseguiríamos apenas com humanos.

Outras críticas de Trez à experimentação animal são o ambiente totalmente controlado onde as pesquisas são feitas e a uniformidade genética dos modelos. Isso não representa o mundo real onde as pessoas vivem; a diversidade genética humana é grande e os ambientes a qual estamos expostos são muito variados. Mas é simplesmente impossível obter qualquer tipo de dado científico confiável se tivermos muitas variáveis influenciando o experimento. Como diferenciar o efeito da droga testada dos possíveis efeitos da temperatura, alimentação, entre outras coisas? Devido às condições controladas, é possível obter dados importantes estudando uma dezena de animais, mas precisamos testar um novo medicamento em 10 mil pessoas para ter certeza da sua eficácia e segurança. De fato, o ambiente controlado e a genética dos modelos não representam a nossa realidade, mas permite o desenvolvimento de novos medicamentos, e o mais importante, com um número mínimo de animais usados.

Em suma, nós somos os melhores modelos para nós mesmos, mas não podemos usar humanos para a grande maioria dos estudos de ciência básica ou de desenvolvimento de medicamentos – embora dezenas de milhares de voluntários sejam testados quando tivermos certeza de que a nova droga é segura em animais. Ainda não podemos substituir os animais em boa parte das pesquisas, mas muitos grupos de pesquisadores pelo mundo estão buscando novas tecnologias e métodos para isso. A recente criação da simulação tecidos e órgãos em chips são uma animadora esperança (Selimović, Dokmeci, & Khademhosseini, 2013). Mas isso ainda é futuro.

Referências

Campbell, E. J., & Dachs, G. U. (2014). Current limitations of murine models in oncology for ascorbate research. Frontiers in Oncology, 4, 282.

Chien, S., Reiter, L. T., Bier, E., & Gribskov, M. (2002). Homophila: human disease gene cognates in Drosophila. Nucleic Acids Research, 30(1), 149–151.

De-Souza, E. A, Pimentel, F. S. A, Machado, C. M., Martins, L. S., da-Silva, W. S., Montero-Lomelí, M., & Masuda, C. A. (2014). The unfolded protein response has a protective role in yeast models of classic galactosemia. Disease Models & Mechanisms, 7(1), 55–61.

Farrar, W. E., Kent, T. H., & Elliott, V. B. (1966). Lethal Gram-Negative Bacterial Superinfection in Guinea Pigs Given Bacitracin. Journal of Bacteriology, 92(2), 496–501.

Forney, B. C. (2007). Equine Medications. Lexington: Blood Horse Publications.

Palm, C. A., & Feldman, E. C. (2013). Oral hypoglycemics in cats with diabetes mellitus. The Veterinary Clinics of North America. Small Animal Practice, 43(2), 407–15. 

Pecoraro, V., Moja, L., Dall’Olmo, L., Cappellini, G., & Garattini, S. (2014). Most appropriate animal models to study the efficacy of statins: a systematic review. European Journal of Clinical Investigation, 44(9), 848–71. 

Selimović, S., Dokmeci, M. R., & Khademhosseini, A. (2013). Organs-on-a-chip for drug discovery. Current Opinion in Pharmacology, 13(5), 829–33.

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