O estudo das doenças respiratórias é um campo complexo que requer compreensão tanto do corpo humano como de vários modelos animais. A investigação destas doenças é importante porque representam um fardo significativo para a saúde em todo o mundo, incluindo doenças crónicas como a asma, a doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC) e a fibrose pulmonar. Estas condições requerem frequentemente novos tratamentos, e os modelos animais desempenham um papel fundamental no desenvolvimento destas terapias.
Eleonore Fröhlich, da Universidade Médica de Graz, forneceu uma revisão abrangente da importância dos modelos animais na pesquisa respiratória. A revisão, publicada no International Journal of Molecular Sciences, esclarece como os modelos animais foram, e continuam a ser, essenciais para a compreensão das doenças respiratórias e o desenvolvimento de novos tratamentos.
“Apesar dos avanços significativos em alternativas aos testes in vivo, os estudos em animais ainda são o padrão ouro para testes de toxicidade e desenvolvimento de medicamentos”, diz o professor Froelich. Sua análise descreve as principais diferenças na anatomia e fisiologia respiratória entre os modelos de mamíferos comumente usados e destaca suas vantagens e limitações.
As diferenças anatômicas e fisiológicas entre humanos e animais são um dos desafios mais significativos na pesquisa respiratória. Essas diferenças podem afetar o modo como as doenças se desenvolvem e como os tratamentos funcionam. Por exemplo, os ratos são comumente usados em pesquisas respiratórias devido ao seu baixo custo e ao potencial para criar animais transgênicos, embora seu pequeno tamanho e fisiologia respiratória diferente possam limitar a aplicabilidade direta dos resultados à saúde humana. Animais de grande porte, como porcos e primatas não humanos, oferecem semelhanças anatômicas e fisiológicas com os humanos, mas preocupações éticas e custos elevados tornam a sua utilização mais desafiadora.
A revisão discute o contexto histórico da experimentação animal, cujas origens remontam à antiguidade. Ao longo dos séculos, o uso de animais na pesquisa médica evoluiu, com contribuições significativas para o desenvolvimento de vacinas, anestésicos e diversos protocolos terapêuticos. No entanto, como observa a revisão, as considerações éticas em torno dos testes em animais também aumentaram, levando a esforços para reduzir, refinar e substituir o uso de animais na investigação (os 3Rs) sempre que possível.
Embora as alternativas aos testes em animais, como os estudos in vitro e os modelos computacionais, tenham avançado significativamente, ainda não conseguem refletir totalmente a complexidade dos organismos vivos, enfatiza o Professor Froehlich. Por exemplo, os modelos animais são importantes para compreender como as substâncias inaladas afetam todo o sistema respiratório, algo que não pode ser facilmente simulado em ambiente de laboratório. Sistemas de expressão celular melhorados, sistemas de cultura de células mais relevantes fisiologicamente e sistemas inovadores, como modelos de peixes e moscas, foram desenvolvidos in vitro e modelos tradicionais de mamíferos. No entanto, estabelecê-los como sistemas validados com alta reprodutibilidade levará tempo. “Diante disto, uma substituição completa dos estudos em animais não parece realista num futuro próximo”, observa ele.
No contexto das doenças respiratórias, diferentes espécies animais fornecem conhecimentos únicos. Os ratos são particularmente valiosos para estudar doenças como asma e fibrose pulmonar. No entanto, para outras doenças respiratórias, como DPOC ou fibrose cística, animais maiores, como porcos ou animais não humanos, são mais adequados. Estes animais têm sistemas respiratórios que imitam mais de perto a anatomia humana, tornando-os excelentes modelos para estudar a progressão da doença e testar novas terapias. Embora não tenham pulmões, os vertebrados podem fornecer informações sobre aspectos específicos das doenças respiratórias.
O estudo também aborda o futuro da investigação respiratória, sugerindo que uma combinação de modelos animais de mamíferos e não mamíferos, sistemas in vitro e abordagens computacionais pode ser o caminho a seguir. Esta abordagem integrada reduzirá a dependência de modelos animais, ao mesmo tempo que fornecerá os conhecimentos necessários para desenvolver tratamentos eficazes para doenças respiratórias.
Segundo ele, os sistemas de testes biológicos devem ser selecionados com base nas características específicas das doenças. Após testes extensivos em sistemas celulares avançados e modelos não-mamíferos (quando apropriado), o composto deve ser testado num modelo de doença de mamíferos mais apropriado.
Nota de diário
FROELICH, Eleonore. “Animais em Pesquisa Respiratória.” Revista Internacional de Ciências Moleculares, 2024.
DOI: https://doi.org/10.3390/ijms25052903
Sobre o autor
Eleonore Fröhlich Ele é professor de anatomia, histologia e embriologia na Universidade de Tübingen, diretor de imagens de instalações centrais do Centro de Pesquisa Médica da Universidade Médica de Graz e pesquisador principal de tecnologias de excelência no Centro de Competência K1 para Engenharia Farmacêutica em Graz. Suas atividades de pesquisa incluem a toxicidade de nanopartículas em vários sistemas in vitro, avaliação biológica de formulações inaladas e o papel dos hormônios tireoidianos em humanos. Na sua função de Chefe de Bem-Estar Animal na Universidade Médica de Graz, de acordo com a Diretiva 2010/63/UE, pretende contribuir para os 3R e fornecer uma visão equilibrada da utilização de animais em investigação.
