Esponjas de seda substituem cobaias e revolucionam diagnóstico do câncer

Esquema do novo sistema, que substitui os testes em animais. [Imagem: Verena Pichler et al. - 10.2967/jnumed.124.269133]

Cultura celular 3D

Tem havido uma busca intensa por substitutos para os animais de laboratório nas pesquisas científicas e nos testes de medicamentos, tanto pela conscientização dos direitos dos animais quanto por aspectos mais prosaicos, como o reconhecimento de que roedores e humanos são diferentes demais para que as conclusões de estudos feitos com os primeiros sejam traduzidos para os últimos.

A última novidade nessa substituição acaba de ser criada por Verena Pichler e colegas da Universidade de Viena (Áustria), que focaram especificamente no teste de radiofarmacêuticos, fármacos usados no diagnóstico e na terapia de vários tipos de câncer.

A solução inovadora consiste em um sistema de teste bioanalítico que usa células humanas cultivadas em uma matriz de seda, onde elas se desenvolvem uma estrutura 3D, como um tecido biológico real. Isso permite testar os ingredientes ativos em condições realistas e gerando resultados já válidos para os humanos. Além disso, tudo é mais rápido, mais preciso e sem os problemas éticos dos testes em animais.

Funcionamento do processo

O processo combina princípios cromatográficos (separação de substâncias com base em suas interações com uma fase estacionária e uma fase móvel) com uma cultura de células 3D dinâmica. A fase estacionária é feita de esponjas de fibroína de seda biocompatíveis, que funcionam como um andaime artificial para imobilizar células humanas em uma estrutura tridimensional.

Um sistema de bombeamento fornece continuamente nutrientes às células, simulando condições realistas de um tecido humano, enquanto os agentes radiofarmacêuticos são aplicados e observados em tempo real usando técnicas de imagem (PET/CT, tomografia por emissão de pósitrons/tomografia computadorizada). Isso permite uma avaliação paralela da ligação do radiotraçador e dos processos bioquímicos celulares.

"Com nosso método, não estamos apenas criando uma alternativa aos testes em animais, mas também podemos tornar o desenvolvimento de novas substâncias marcadoras radioativas muito mais eficiente. Nosso objetivo é elevar o diagnóstico e a terapia a um novo nível e melhorar os padrões éticos ao mesmo tempo," disse Pichler.

Detalhe da matriz de seda (à esquerda) e sua inserção no processo de análise.
[Imagem: Verena Pichler et al. - 10.2967/jnumed.124.269133]

Efeitos colaterais e automação

O sistema de teste à base de seda permite uma avaliação precisa das propriedades de ligação das substâncias marcadoras radioativas, sua precisão em chegar ao alvo e possíveis efeitos colaterais.

O uso de fibroína de seda oferece vantagens consideráveis devido à sua estabilidade à radiação e sua aplicação comprovada em cultura de células. A introdução de fritas (partições semelhantes a peneiras) entre as esponjas reduz a migração celular e melhora a reprodutibilidade dos resultados. Fatores importantes como a distribuição da dose de radiação e o fornecimento de nutrientes às células podem, portanto, ser controlados com precisão.

A equipe deu atenção especial à automação e à padronização dos processos, para tornar o processamento das substâncias radioativas seguro, eficiente e o mais automatizado possível.

Esta tecnologia inovadora pode definir novos padrões em radiofarmácia pré-clínica - para um desenvolvimento de medicamentos mais sustentável e eficiente, diz a equipe.

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