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The Lush Prize: Tecnologia organ-on-a-chip e a substituição de testes em animais

A tecnologia 'Organ on a chip' é uma nova abordagem desenvolvida em anos recentes e é uma forma completamente inovadora de testar químicos para segurança humana (testes de toxicidade). 

Introdução – O que é um 'organ on a chip'?

A tecnologia 'Organ on a chip' é uma nova abordagem desenvolvida em anos recentes e é uma forma completamente inovadora de testar químicos para segurança humana (testes de toxicidade). Como sugere o nome, são microchips e, de forma geral, parecem-se bastante com os que se podem encontrar num computador ou smartphone – com a diferença que estes também contêm os chamados “microcanais”; tubos ocos ultrafinos que contêm células humanas, tecidos e fluidos corporais para imitar um órgão humano, como os pulmões, fígado ou coração. As substâncias testadas podem ser aplicadas ao chip e as reações químicas observadas e medidas, para mimetizar os efeitos nos diferentes órgãos do corpo. Esta tecnologia é tanto sofisticada quanto ética, mas igualmente importante – é diretamente relevante para o humano.

Os chips desenvolvidos para mimetizar órgãos simples como pulmão, coração ou pele estão a ser expandidos para os chamados “chips multi-órgão” (MOC), simulando as funções de quatro, seis ou até dez órgãos simultaneamente, de forma a replicar o corpo inteiro.

Alguns exemplos

Incrivelmente, alguns dos mais recentes dispositivos desenvolvidos, incluem um “coração com batimento em chip”, que contém tecido muscular cardíaco verdadeiro, vasos sanguíneos e outras estruturas complexas, sendo usado para testar reação do coração a drogas. Pode ser também usado para estudar e prevenir doenças, como por exemplo, compreender melhor os ataques cardíacos. Outros exemplos são o “pulmão em chip”, que consegue simular respiração, movimento de ar, circulação sanguínea e outras funções muito detalhadas do pulmão, para estudar não só reações químicas, mas para melhor perceber doenças tais como o cancro do pulmão. Os mais recentes desenvolvimentos na “placenta em chip” estão a tornar possível encontrar formas de examinar os efeitos de substâncias usadas durante a gravidez, de forma segura e eficaz, usando tecnologias de ponta de alta qualidade... Mais ainda, e porque os desenvolvimentos destes chips e órgãos relacionados têm o potencial de criar ambientes 3D realistas, são capazes também de mimetizar uma situação real de forma mais precisa.

Outro desenvolvimento surpreendente é o “cérebro em chip”, que mimetiza a forma muito complexa e sensível como os químicos passam entre o cérebro humano e a circulação sanguínea, outra área vital dos testes de toxicidade, uma das que precisa urgentemente de novas abordagens para prevenir segurança humana.

Estes são apenas alguns dos exemplos. Os avanços na tecnologia aumentaram rapidamente nos últimos anos e chips multi órgãos estão a causar agitação na investigação cientifica, devido ao seu franco e excitante potencial de substituir testes caros e duvidosos em animais, que não conseguem prever a resposta humana de forma precisa o suficiente para responder aos standards exigidos nos dias de hoje.

É necessária uma forma melhor de testar a segurança dos químicos

O sistema de órgão em chip é considerado por muitos no campo da investigação cientifica como tendo grande potencial para revolucionar o futuro dos testes químicos, não apenas para cosmética, mas para produtos de limpeza, alimentos, medicação e muitas mais substâncias.

Testes de medicação são, em particular, um processo criticamente importante. Os testes em animais (também chamados de testes pré-clínicos) são sempre levados a cabo de acordo com a lei, antes de se passar aos ensaios clínicos em humanos, mas os animais nem sempre respondem à medicação da mesma forma que nós respondemos, o que significa que o potencial de toxicidade nos humanos pode ser calculado de forma imprecisa... ou mesmo totalmente errado.

Os ensaios clínicos são dispendiosos, por isso a capacidade de testar usando abordagens mais sofisticadas antes dos mesmos pode ajudar a poupar milhões de dólares. Com o gasto de até 2 milhões de dólares em apenas um novo medicamento, onde os mesmos testes podem durar vários anos, com inúmeros animais a sofrer e morrer durante o processo e sem quaisquer garantias de que o medicamento vai funcionar em humanos após a finalização dos testes em animais. De facto, muitas falhas e retiradas de medicações estão comprovadamente ligadas a esta mesma razão e continua a ser uma das principais questões nas empresas farmacêuticas, que começam a perceber que abordagens melhores e mais focadas nos humanos são urgentemente necessárias.

Biologia e tecnologia – os próximos passos e um futuro emocionante

Tal como muitos emocionantes e importantes avanços para os humanos no que toca a tecnologia, este precisa de ser aprovado antes de ser usado. Muito recentemente, um grande passo foi dado no caminho para a aceitação do método organ-on-a-chip, pois a agência Americana responsável pela aprovação de novos produtos de saúde pública, a Food and Drug Administration (FDA), está a colaborar com a organização pioneira CN Bio Innovations, do Reino Unido, para avaliar os seus dispositivos altamente avançados quanto ao seu potencial em testes de segurança para novos medicamente a entrar em ensaios clínicos. Várias organizações de investigação de renome mundial estão envolvidas no desenvolvimento do organ-on-a-chip, incluindo o Wyss Institute, com base na Universidade de Harvard.  

Os dispositivos organ-on-a-chip desenvolveram-se a partir de uma ideia inovadora e são hoje uma tecnologia criticamente importante – não só pela sua promessa futura de substituir o sofrimento de milhares de animais nos testes de segurança química, mas também pelo seu potencial de prever de forma mais precisa a resposta humana a grandes volumes de substâncias, numa escala detalhada e altamente precisa.

Um futuro melhor para humanos e animais

Organ-on-a-chip e o Lush Prize 2017

O Lush Prize está agora no seu sexto e emocionante ano, premiando cientistas e ativistas que trabalham em iniciativas para acabar com os testes em animais. O prémio reconhece desde a sua génese o trabalho feito na investigação do organ-on-a-chip e desde o seu lançamento em 2012, já premiou diversos investigadores científicos e organizações que estão focadas neste tipo de pesquisa na Europa, EUA e Ásia, e que trabalham em abordagens com tecnologia de ponta no caminho para o 'human on a chip'. 

Mais informação sobre o Lush Prize, incluindo mais informação sobre o organ- on a chip; sobre o objetivo do Prize em substituir os testes em animais com melhores abordagens; e ainda sobre como continuamos a financiar investigação e campanhas de renome mundial, pode ser encontrado no website do Lush Prize.

Escrito por Rebecca Ram, Scientific Research Consultant, Lush Prize

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