Metodologias alternativas em avaliações de segurança

Escrito por Aruã Prudenciatti

Biotecnólogo e Engenheiro de Bioprocessos pela Universidade Estadual Paulista e Ph.D. candidato em Biotecnologia Médica (P&D) pelo Hospital do Estado de São Paulo, Faculdade de Medicina, pesquisou na Faculdade de Farmácia da ULM EUA, onde trabalhou na descoberta e validação de eficácia pré-clínica de novos medicamentos e moléculas. Cofundador e CEO da CROP, empresa que fornece estudos pré-clínicos de segurança e eficácia para cosméticos, produtos farmacêuticos e terapêuticas avançadas.

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fevereiro 23, 2023

Tendência mundial

Metodologias alternativas têm sido cada vez mais esperadas nas estimativas de segurança e eficácia em todo o mundo. Desde 2009, os testes de cosméticos em animais foram proibidos em laboratórios de países europeus e desde 2013 a comercialização de produtos cosméticos testados em animais foi proibida.

No Brasil , 8 estados já proíbem testes em animais para cosméticos e está em tramitação legislativa para que a retenção se estenda a todo o território nacional. Atualmente, a ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) considera 18 métodos alternativos como validados.

Nos Estados Unidos da América (EUA), os órgãos reguladores FDA (Food and Drug Administration) e NIH (National Institutes of Health) têm como objetivo abolir completamente o uso de animais até 2035 , tanto para cosméticos como para produtos farmacêuticos. Atualmente, nem todos os testes regulatórios estão disponíveis para métodos alternativos, mas a meta é criá-los até 2035, atendendo à demanda.

A China ainda utiliza muitos animais para testes regulamentares, mas a pressão externa da tendência global livre de crueldade também teve impacto na posição do país em relação ao uso de animais na última década. Em 2014 declarou que os testes em animais para produtos cosméticos não são mais necessários.

Diante dessas e de outras diferentes legislações relativas ao uso de animais para experimentação ao redor do mundo, o ICCR (Cooperação Internacional em Regulamentação de Cosméticos) foi desenvolvido em 2007 como um grupo internacional de autoridades reguladoras do Brasil, Canadá, União Europeia, Japão, China , Coreia, Estados Unidos da América e Israel, para discutir os desafios comuns dos testes regulamentares de segurança para cosméticos e para harmonizar as diferentes legislações em todo o mundo no que diz respeito à utilização de métodos alternativos.

Todos os anos, a Grã-Bretanha apresenta um relatório estatístico sobre a utilização de animais em procedimentos científicos. No relatório anual de 2021 , é possível observar as espécies de animais mais utilizadas e quais fins de pesquisa científica mais utilizam animais em testes, conforme mostram os gráficos abaixo:

Figura 1 Procedimentos experimentais por espécie, 2021
Figura 2 Procedimentos experimentais por finalidade, 2021

Como observado, o camundongo continua sendo o animal mais utilizado em experimentação, e a pesquisa básica, em grande parte produzida pelas universidades, ainda é a que mais utiliza animais, apresentando também um desafio maior para substituição dos modelos.

Agora, pelos avanços que as metodologias alternativas têm apresentado, uma reflexão acelerou as transformações das empresas, das indústrias e dos produtores científicos em geral: não podemos mais utilizar tecnologias ultrapassadas , principalmente quando se trata de saúde.

Pensando nisso e apresentando uma mudança de paradigma para testes toxicológicos, a Universidade John Hopkins desenvolveu o curso “Toxicologia do Século 21”, instigando metodologias alternativas para testes de segurança como o “Organ-on-a-chip”. Mas antes de entrarmos em mais detalhes sobre metodologias alternativas, vamos reforçar alguns conceitos de toxicologia.

Estudos toxicológicos

“A dose faz o veneno”Médico do século 16 e pai da toxicologia Paracelso

Segundo Paracelso, toda substância pode se tornar veneno dependendo de sua dosagem, corroborado pelo conceito de LD50 (Dose Letal 50), estabelecido em 1920 para definir o limiar de toxicidade aguda de uma substância capaz de matar 50% dos animais testados.

Nesse sentido, eficácia e toxicologia podem ser consideradas irmãs, dependendo da dosagem, modo de uso e exposição.

Para garantir a segurança de uma substância química, portanto, é necessária a realização de testes toxicológicos com os seguintes objetivos:

  1. Identificar efeitos adversos ;
  2. Desenvolver relação dose-resposta ;
  3. Preveja os efeitos da exposição humana .

Atualmente já é possível identificar efeitos adversos e desenvolver a relação dose-resposta utilizando os métodos alternativos disponíveis, mas ainda não é possível prever os efeitos da exposição humana através das metodologias alternativas desenvolvidas até o momento.

Metodologias Alternativas

Baseadas no Princípio dos 3Rs (Redução, Substituição e Refinamento), as metodologias alternativas visam substituir o uso de animais em experimentação por métodos validados de alta especificidade e sensibilidade que apresentem correlação com testes em animais e humanos.

Sendo amplamente utilizados em testes toxicológicos e de irritação e corrosão ocular e cutânea, por exemplo, métodos alternativos também têm sido muito utilizados para avaliação de desregulação endócrina, uma demanda crescente, para a observação de um possível desequilíbrio nos órgãos endócrinos devido ao contato com substâncias, como óleos essenciais.

Mas antes de explorar as metodologias alternativas disponíveis, ainda é necessário compreender a diferença entre métodos válidos e validados.

Métodos válidos são aqueles com integridade e relevância comprovadas, mas que não passaram pelo processo de aprovação regulatória.

Métodos validados são aqueles que passaram pelo processo de validação, foram revisados ​​pela ESAC (Vigilância Europeia do Consumo de Antimicrobianos); aprovado pelo Comité Científico da Segurança do Consumidor (SCCS); e aprovado e descrito na OCDE (Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico).

São os métodos alternativos validados que podem ser utilizados como substitutos do uso de animais no desenho experimental para que seus resultados de avaliação de segurança possam ser aceitos.

É importante ressaltar que se a metodologia for validada para substâncias químicas , ela abrange mercados variados: cosméticos; produtos farmacêuticos; agroquímicos, entre outros. Assim, todos os produtos que sejam uma mistura de substâncias químicas, como os cosméticos, também devem atender ao REACH (Registro, Avaliação, Autorização e Restrição de Produtos Químicos).

Tendo entendido quais são as metodologias alternativas validadas, vamos conhecer algumas delas que são fundamentais nas avaliações toxicológicas, como Via de resultados adversos (AOP); Metodologias de Novas Abordagens (NAMs); Próxima Geração de Avaliações de Risco (NGRA); Modelos QSAR e comparação por interpolação; e Peso da Evidência (WOE).

Via de Resultados Adversos (AOP):

Os POA são um elemento central da toxicologia, construídos para apoiar a avaliação de risco de uma substância química com base no raciocínio mecanicista. É um construto analítico que descreve uma cadeia sequencial de eventos em diferentes níveis de organização biológica, resultando em um efeito adverso, conforme indicado a seguir:

Fig. 3 Cadeia sequencial de eventos descrita pela Via de Resultados Adversos (AOP)

Utilizando a POA como processo de validação, é possível avaliar efeitos adversos como irritação cutânea considerando, por exemplo, qual caminho, as etapas, desde o contato da pele com uma substância até o desenvolvimento de coceira na região de contato. É considerando os POA que são desenvolvidos os testes integrados. Você pode encontrar mais detalhes sobre o uso do AOP na OCDE 260 (2016).

AOP Kiwi reporta projetos em vários países, organizados pela OCDE, para identificação e caracterização de AOPs.

Novas Metodologias de Abordagem (NAMs):

NAMs são tecnologias e abordagens, incluindo modelagem computacional; ensaios in vitro; e testes utilizando espécies animais alternativas, podem informar decisões de avaliação de perigos e riscos sem testes em animais.

Próxima Geração de Avaliações de Risco (NGRA):

NGRA é uma abordagem de avaliação de risco baseada na exposição e baseada em hipóteses que integra abordagens in silico , in chemico e in vitro .

É importante ressaltar que para trabalhar com NAMs e NGRA é necessário primeiro conhecer o AOP.

Modelos QSAR e comparação por interpolação:

O acesso gratuito ao QSAR ToolBox da OCDE é um software concebido para apoiar a avaliação de perigos de produtos químicos, bem como para aumentar o conhecimento mecanístico e outros sobre substâncias químicas de uma forma rentável. Ainda faltam dados neste banco; às vezes é necessário complementá-los no estudo com outras bases de dados.

Peso da prova (WOE):

WOE é a interpretação de dados toxicológicos no contexto de todas as informações disponíveis que avaliam a força e a qualidade das evidências relacionadas a uma decisão.


Outra tendência que se apresenta como o futuro dos métodos alternativos é o Organ-on-chip , em que as avaliações são realizadas não mais apenas por meio de reconstituição de tecidos, mas por meio de microfluídica. Técnica que permite avaliar diferentes tipos de células em um único chip.

Em suma, metodologias alternativas têm se apresentado cada vez mais como uma demanda global de desenvolvimento experimental, oferecendo diversas técnicas e modelos específicos e sensíveis e corroborando a diminuição do uso de animais em pesquisa e desenvolvimento, além de fornecer tecnologias potencialmente desatualizadas em avaliações de segurança e eficácia de substâncias químicas, representando o momento atual de tecnologia de ponta desenvolvida em laboratórios de todo o mundo, e um potencial vislumbre de novas tecnologias a serem desenvolvidas.

Todos os serviços da Crop Biolabs são realizados com métodos alternativos validados, garantindo projetos experimentais totalmente livres de crueldade. Entre em contato com nossa equipe e saiba mais: https://cropbiolabs.com.br/contact-us/


Referências:

Estatísticas anuais de procedimentos científicos em animais vivos, Grã-Bretanha 2021 : https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1118195/annual-statistics-scientific-procedures-living -animais-2021_161122_v5.pdf 

DOCUMENTO DE ORIENTAÇÃO PARA O USO DE CAMINHOS DE RESULTADOS ADVERSOS NO DESENVOLVIMENTO DE ABORDAGENS INTEGRADAS PARA TESTES E AVALIAÇÃO (IATA), OCDE Nº 260, 2016

Caixa de ferramentas QSAR da OCDE: https://www.oecd.org/chemicalsafety/risk-assessment/oecd-qsar-toolbox.htm

AOP Kiwi : https://aopwiki.org/

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