A exploração de doenças respiratórias é uma área complexa que requer a compreensão tanto dos humanos como de vários modelos animais. A investigação destas doenças é fundamental porque constituem um fardo significativo para a saúde a nível mundial e incluem doenças crónicas como a asma, a doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC) e a fibrose pulmonar. Estas condições requerem frequentemente tratamentos inovadores, e os modelos animais desempenham um papel fundamental no desenvolvimento destas terapias.
Eleonore Fröhlich, da Universidade Médica de Graz, fornece uma revisão abrangente da importância dos modelos animais na pesquisa respiratória. A revisão, publicada no International Journal of Molecular Sciences, ilustra como os modelos animais foram e são cruciais na compreensão das doenças respiratórias e no desenvolvimento de novos tratamentos.
“Apesar do progresso significativo em alternativas aos testes in vivo, os estudos em animais continuam a ser o padrão ouro para testes de toxicidade e desenvolvimento de medicamentos”, disse o Professor Fröhlich. Sua análise descreve as principais diferenças na anatomia e fisiologia respiratória dos modelos de mamíferos comumente usados e destaca suas respectivas vantagens e limitações.
Um dos desafios mais significativos na pesquisa respiratória são as diferenças anatômicas e fisiológicas entre humanos e animais. Estas diferenças podem influenciar a progressão da doença e a eficácia dos tratamentos. Por exemplo, embora os ratos sejam habitualmente utilizados na investigação respiratória devido ao seu baixo custo e à possibilidade de produzir animais geneticamente modificados, o seu pequeno tamanho e a sua fisiologia respiratória diferente podem limitar a aplicabilidade direta dos resultados à saúde humana. Animais maiores, como porcos e primatas não humanos, são mais semelhantes aos humanos em anatomia e fisiologia, mas preocupações éticas e custos mais elevados tornam a sua utilização mais desafiadora.
Esta revisão também discute o contexto histórico da experimentação animal, remontando suas origens aos tempos antigos. O uso de animais na pesquisa médica evoluiu ao longo dos séculos, contribuindo significativamente para o desenvolvimento de vacinas, anestésicos e diversas opções de tratamento. No entanto, como salienta a revisão, as considerações éticas em torno dos testes em animais também estão a aumentar, levando a maiores esforços para minimizar, melhorar e substituir a utilização de animais na investigação (3R).
O Professor Fröhlich sublinha que, embora as alternativas aos testes em animais, como os estudos in vitro e os modelos computacionais, tenham registado progressos significativos, ainda não são capazes de replicar totalmente a complexidade dos organismos vivos. Por exemplo, os modelos animais continuam a ser críticos para a compreensão de como as substâncias inaladas afectam todo o sistema respiratório, o que não pode ser facilmente simulado em laboratório. Foram desenvolvidos novos sistemas, como sistemas melhorados de exposição celular, sistemas de cultura celular mais relevantes fisiologicamente e modelos de peixes e moscas que podem preencher a lacuna entre os modelos in vitro e os tradicionais de mamíferos. No entanto, estabelecê-los como sistemas validados com alta reprodutibilidade leva tempo. “Diante disto, parece irrealista substituir completamente a investigação animal num futuro próximo”, comenta ela.
No contexto das doenças respiratórias, diferentes espécies animais fornecem conhecimentos únicos. Os ratos são particularmente valiosos no estudo de doenças como asma e fibrose pulmonar. Contudo, para outras doenças respiratórias, tais como doença pulmonar obstrutiva crónica ou fibrose cística, animais maiores, como porcos ou primatas não humanos, são mais adequados. Os sistemas respiratórios dos animais se assemelham mais à anatomia humana, tornando-os melhores modelos para estudar a progressão da doença e testar novos tratamentos. Embora os invertebrados não tenham pulmões, eles podem fornecer informações sobre as características específicas das doenças respiratórias.
O estudo também aborda o futuro da investigação respiratória, sugerindo que uma combinação de modelos de mamíferos e não mamíferos, sistemas in vitro e abordagens computacionais pode ser o caminho a seguir. Esta abordagem abrangente pode reduzir a dependência de modelos animais, ao mesmo tempo que fornece informações essenciais para o desenvolvimento de tratamentos eficazes para doenças respiratórias.
Os sistemas de biodetecção devem ser escolhidos com base nas características específicas da doença, disse ela. Após testes extensivos em sistemas celulares avançados e, quando aplicável, em modelos não mamíferos, o composto deve ser testado nos modelos de doenças de mamíferos mais relevantes.
Referência do diário
Frohlich, Eleonore. “Animais em Pesquisa Respiratória.” Revista Internacional de Ciências Moleculares, 2024.
Número digital: https://doi.org/10.3390/ijms25052903
Sobre o autor
Eleonore Frohlich é Professor de Anatomia, Histologia e Embriologia na Universidade de Tübingen, Diretor de Imagem no Centro de Pesquisa Médica da Universidade Médica de Graz, Investigador Principal no Centro K1 de Excelência em Competência Técnica, Centro de Engenharia Farmacêutica de Graz. Suas atividades de pesquisa incluem estudos de toxicidade de nanopartículas em vários sistemas in vitro, avaliação biológica de formulações inaladas e o papel dos hormônios tireoidianos em humanos. De acordo com a Diretiva 2010/63/UE, ela atua como Presidente da Unidade de Bem-Estar Animal da Universidade Médica de Graz, com o objetivo de contribuir para os 3Rs e fornecer uma perspectiva equilibrada sobre o uso de animais em pesquisa.
