O Congresso e a FDA estão pressionando as empresas farmacêuticas a substituir animais por tecnologia na pesquisa de medicamentos. Algo longe, mas startups e empresas de destaque do setor estão trabalhando para que isso aconteça. No Hospital Infantil Mercy, em Kansas City, pesquisadores criaram algo extraordinário: minúsculos “corações” pulsantes cultivados em laboratório. Visíveis apenas ao microscópio, as mini vísceras são chamadas organoides. Elas podem ser cultivadas em questão de dias a partir das células-tronco do próprio paciente, e seus médicos as utilizam para selecionar o melhor medicamento para sua condição, poupando meses de tentativa e erro.
Eles também são essenciais para o futuro dos testes de drogas e, um dia, talvez para o fim dos ratos de laboratório. Os testes em animais são obrigatórios por lei desde 1937, quando uma nova formulação de um antibiótico comum continha um novo ingrediente venenoso — e matou mais de 100 pessoas. Quase um século depois, medicamentos ainda são retirados das prateleiras por apresentarem efeitos tóxicos, mesmo após testes em animais terem demonstrado sua segurança. Agora, políticos, cientistas e empreendedores estão pressionando por novas maneiras mais precisas de testar medicamentos antes que eles cheguem aos ensaios clínicos em humanos — potencialmente salvando vidas e bilhões de dólares no processo.
Em 2022, um grupo de cientistas realizou um experimento com 27 compostos de medicamentos conhecidos que estudos em animais demonstraram ser seguros. Alguns deles apresentaram efeitos colaterais tóxicos e foram retirados do mercado após causarem mortes. Os pesquisadores testaram em uma nova tecnologia chamada “órgão em um chip”: semelhantes aos organoides, os “chips de órgãos” possuem aglomerados de células incorporados em um pequeno dispositivo eletrônico que pode simular o comportamento de um órgão. Os pesquisadores descobriram que os “órgãos em um chip” de fígado previram com precisão quais compostos eram perigosos, um avanço que pode, algum dia, levar a uma economia significativa no processo extremamente caro de desenvolvimento de medicamentos. Testes mais precisos usando chips de órgãos poderiam economizar mais de US$ 3 bilhões por ano para a indústria, calcularam os autores do estudo.
Além da segurança, o custo é outro motivo para abandonar os testes em animais. Hoje, as empresas farmacêuticas costumam gastar mais de US$ 2 bilhões para lançar um único medicamento no mercado, com a indústria investindo quase US$ 300 bilhões por ano em pesquisa e desenvolvimento. Mas, apesar desses enormes gastos em P&D, mais de 90% dos candidatos a medicamentos fracassam. É um processo dispendioso, que contribui para os preços exorbitantes dos medicamentos que chegam ao mercado.
Os testes em animais, um primeiro passo no processo de muitos medicamentos, são um fator-chave aqui. Eles simplesmente não são tão precisos quanto deveriam ser, levando os pesquisadores a uma infinidade de armadilhas e becos sem saída dispendiosos. Uma piada comum entre eles é que somos capazes de curar quase todas as doenças — em camundongos.
“É claro que não estamos obtendo informações realistas de animais, porque tudo que chega ao estágio de testes clínicos passou primeiro por testes em animais e teve sucesso, certo?”, disse Ali Afshar, CEO da Mytos, sediada em Londres, que está desenvolvendo uma nova maneira automatizada de cultivar culturas de células, replicando células humanas em uma placa de Petri para que você possa então testar medicamentos nelas.
As células são frequentemente cultivadas manualmente, o que pode levar a inconsistências entre culturas, dificultando a replicação de experimentos. Automatizar o processo proporciona dados mais rápidos e confiáveis, ao mesmo tempo que libera o tempo dos pesquisadores para trabalhos mais importantes. A Mytos, fundada em 2016 e que arrecadou um total de quase US$ 29 milhões, está vendendo suas culturas para clientes farmacêuticos para testar tratamentos para doenças em que modelos animais não correspondem ao que ocorre em humanos, disse Afshar.
Organoides e culturas de células são algumas das maneiras pelas quais a FDA propôs eliminar os testes em animais, começando com uma classe de medicamentos chamados anticorpos monoclonais, que imitam os anticorpos naturais do sistema imunológico e são usados para tratar tudo, desde câncer até doença de Crohn e COVID. Testar esses medicamentos é difícil porque eles geralmente não funcionam em camundongos e devem ser testados em animais maiores e mais próximos dos humanos – como macacos, o que pode custar dezenas de milhares de dólares cada. Mas mesmo assim, os testes em animais frequentemente produzem resultados enganosos sobre como esses medicamentos funcionarão em humanos. A FDA emitiu diretrizes em abril sugerindo que os desenvolvedores de medicamentos usem essas alternativas para provar que esses compostos são seguros. A ideia é se basear em dados humanos reais para determinar quais candidatos a medicamentos são os mais promissores.
Isso só é possível porque o presidente Joe Biden assinou a Lei de Modernização 2.0 da FDA em 2022, após sua aprovação unânime no Senado. A lei eliminou a exigência de testar medicamentos em animais para aprovação pela FDA quando houver outros dados de segurança de simulações computacionais ou mini-órgãos satisfatórios para os reguladores. Também elimina a exigência em medicamentos biologicamente semelhantes a medicamentos já existentes no mercado. O consenso bipartidário sobre a redução de testes em animais continuou durante o segundo governo Trump, com os Institutos Nacionais de Saúde (NIH) também anunciando uma nova iniciativa para reduzir o uso de animais em pesquisas, priorizando o financiamento e a coordenação interinstitucional para essas novas tecnologias.
Mas cada nova forma de teste tem suas desvantagens. Organoides, por exemplo, têm limitações, disse Julie Frearson, diretora científica da empresa de P&D de medicamentos Charles River Laboratories, que no ano passado lançou uma iniciativa de US$ 500 milhões para reduzir a dependência de pesquisas com animais. Eles fornecem uma imagem de como um medicamento impacta uma área específica do corpo, mas não revelam como ele afeta o paciente sistemicamente, disse ela. Testar um tratamento em um organoide cardíaco, por exemplo, não indica como ele impactará o fígado ou os rins. Os organoides também têm vida útil relativamente curta, dificultando a compreensão dos efeitos de um medicamento a longo prazo.
A startup Gordian Biotechnology, sediada em São Francisco, espera reduzir o número de animais utilizados em testes, mantendo as vantagens de dados sistêmicos de longo prazo. A empresa desenvolveu uma técnica chamada triagem em mosaico, que permite avaliar múltiplas terapias genéticas em um único animal, introduzindo seus compostos em uma única célula. Ao alterar o DNA dessa célula, que ainda interage com outros sistemas do corpo, é possível ter uma boa ideia de quais podem ser os efeitos crônicos do medicamento.
Isso reduz custos o suficiente para permitir que a Gordian utilize animais mais adequados para humanos em pesquisas, como cavalos, que apresentam doenças semelhantes que surgem com a idade, em vez de camundongos. A empresa de US$ 170 milhões já está usando sua técnica para desenvolver terapias genéticas para doenças relacionadas à idade, incluindo osteoartrite e doença hepática gordurosa.
“O principal desafio clínico que literalmente toda biotecnologia enfrenta é que os animais não são humanos, assim como os organoides e as células”, disse Francisco LePort, CEO da Gordian, à Forbes . “Você não pode saber o que vai funcionar em um ser humano até realmente testar em um ser humano.”
Tecnologias que substituem testes em animais:
- Modelos baseados em Inteligência Artificial (IA)
A FDA (Agência de Alimentos e Medicamentos dos EUA) anunciou que está substituindo gradualmente os testes em animais por modelos preditivos baseados em IA. Esses modelos simulam o comportamento de medicamentos no corpo humano, incluindo efeitos colaterais, com alta precisão. - Órgãos-em-chip (Organ-on-a-chip)
São dispositivos microfluídicos que imitam a estrutura e função de órgãos humanos. Eles permitem testar medicamentos em ambientes que simulam com precisão o corpo humano, sem o uso de animais. Já são usados para estudar pulmões, fígado, coração e até estômago. - Organoides
Mini-órgãos cultivados em laboratório a partir de células-tronco humanas. Eles recriam parcialmente a estrutura e função de órgãos reais, sendo úteis para estudar doenças e testar tratamentos, especialmente em áreas como neurologia e oncologia. - Gêmeos digitais (Digital Twins)
Modelos computacionais personalizados que simulam o corpo de um paciente com base em seus dados clínicos. Permitem prever como um indivíduo responderá a um tratamento, eliminando a necessidade de testes em animais em muitas fases da pesquisa.
