Novas tecnologias podem trazer um sopro de esperança para quem tem asma

Novas tecnologias podem trazer um sopro de esperança para quem tem asma

As pesquisas que focam no ser humano enquanto modelo, oferecem uma forma mais relevante, e personalizada, para se estudar a asma, do que aquela que envolve animais. O modelo de pulmão humano construído num pequeno chip é com certeza um sopro de esperança para quem sofre de asma.

Marcia Triunfol

05 Maio 2017 | 10h02

A asma está em ascensão! Esta complexa doença atualmente afeta mais de 300 milhões de pessoas em todo o mundo e espera-se que mais 100 milhões de pessoas terão asma até 2025. Aproximadamente 250 mil pessoas morrem todos os anos desta doença, para a qual não há cura. A medicação para asma pode apenas controlar os sintomas e reduzir as chances de uma nova crise.

 Os sintomas característicos da asma incluem respiração com dificuldade, tosse e espirros. A doença não tem uma causa apenas e varia muito entre indivíduos. Apesar de parecer haver um elemento hereditário, esta relação ainda não é clara uma vez que mais de 100 genes estão associados a asma. Além desta complexidade genética, também há um componente hereditário ligado a asma. O frio, fumaça, e até mesmo gargalhadas podem acarretar uma nova crise de asma.

Penas, polem, virus, cavalos, gases, pêlo de gato, pêlo de cão, poluição, fumaça de cigarro, ar frio, exercício e medicamentos são alguns exemplos do que pode causar uma crise de asma.

 Muito da pesquisa feita em asma utiliza animais com o intuito de se reproduzir esta doença humana. Os modelos animais são em sua maioria ratos, camundongos, coelhos, porco da Índia e macacos. No entanto, estes animais não tem asma e desta forma precisam sem manipulados de modo que se tornem um “modelo” da doença. Mas este “modelo” não desenvolve a mesma doença que se observa em pessoas com asma. Se o objetivo da pesquisa que utiliza animais é gerar os mesmos sintomas –os espirros, a tosse, a falta de ar-que aqueles observados em pessoas, então qual é o sentido de se utilizar animais que não apresentam estes sintomas?

 Não chega a ser nenhuma surpresa o fato de que seres humanos e camundongos apresentam vias áreas muito diferentes, com diferentes tipos celulares e anatomias particulares. Desta forma, características fundamentais da asma não podem ser recriadas em camundongos. No laboratório, ratos são mais utilizados que camundongos porque algumas linhagens específicas de ratos apresentam os estágios iniciais e tardios típicos dos ataques de asma que ocorrem em indivíduos. No entanto, os ratos precisam ser sensibilizados com injeções na barriga, seguidas por desafios múltiplos intranasais que são feitos através de substâncias alergênicas introduzidas nas narinas dos animais. Em seres humanos, ataques de asma não são acarretados por injeções na barriga. Porquinhos da Índia são considerados bons modelos e estes animais são sensibilizados através de inalação forçada de irritantes tais como a proteína ovoalbumina que está presente na clara do ovo, ou químicos tóxicos como dissocianato de tolueno. Este último produz uma resposta inflamatória que acaba por agredir os pulmões, e ainda assim…estes irritantes nada tem que ver com a asma em seres humanos.

Camundongos precisam ser geneticamente manipulados para que desenvolvam os sintomas de asma. isso inclui injeção de alergênicos ou a inalação forçada, todos os dias. Os estudos podem durar até 3 meses.

 E os macacos? A justificativa para usar estes animais não tem a ver com ciência ou com os mecanismos da doença ou mesmo as probabilidades de desenvolvimento de bem sucedidos tratamentos. O fato é que macacos possuem  anatomia e genética mais similares as de seres humanos e seu tamanho aumentado, se comparado com camundongos, possibilita a análise funcional das vias áreas que não seria possível realizar em roedores. No entanto, macacos não desenvolvem asma naturalmente e precisam ser submetidos a um intenso e nada natural processo de sensibilização de modo a apresentarem características da asma.

 O primeiro modelo de primata para asma foi desenvolvido em 1968 (e ele ainda é usado hoje em dia). Há apenas dois anos atrás, pesquisadores publicaram um estudo que como descrito retirou 48 filhotes de macaco rhesus de suas respectivas mães quando eles possuíam apenas dois dias de vida. Estes filhotes, arrancados do grupo familiar, foram abrigados em câmaras de exposição e foram injetados com alergênicos nas costas e obrigados a inalar vários compostos químicos diferentes para que desenvolvessem doenças nas vias respiratórias. Isso foi repetido 33 vezes ao longo de seis meses, até que 24 filhotes foram mortos e os outros 24 restantes foram deixados que se “recuperassem”, sendo então mortos três anos depois para que os órgãos fossem enviados a análise.

Na minha opinião, podemos aprender muitos mais de pesquisas que foquem no ser humano, e que sejam relevantes para o ser humano. A complexidade e diversidade da asma produz um espectro de sintomas e resposta aos tratamentos que variam entre indivíduos. Ao invés de camundongos manipulados geneticamente na tentativa de se produzir sintomas de asma, nós podemos analisar que genes possuem comportamentos diferentes e possuem um impacto na capacidade do paciente em responder a possíveis tratamentos . Ao invés de tirar filhotes de macacos de suas mães, podemos trabalhar com cultura de células de alta complexidade no laboratório. Estes experimentos tem como objetivo recriar as vias áreas humanas com o objetivo de revelar como elas respondem a corpos estranhos.

Inaladores como este na imagem constituem a principal linha de tratamento para quem tem asma. Os inaladores são necessários para levar medicamentos bronco dilatadores e esteroides até as vias áreas, o que ajuda a relaxar os músculos contraídos, possibilitando uma respiração melhor e reduzindo a inflamação.

A arma mais ponderosa na busca pela cura da asma muito provavelmente está nas pessoas que tem asma, e estudos com pacientes voluntários podem proporcionar informação vital acerca de possíveis fatores que podem acarretar uma crise e possível resposta a medicamentos. Não precisa de muito sacrifício para doar células das vias respiratórias. Estas células retém as características da doença e podem ser cultivadas no laboratório. É importante ressaltar que estudos tem mostrado que modelos de cultura de células respondem de forma diferente e de acordo com a severidade da asma do indivíduo que doou as células; ou seja, estudos com cultura de células consegue captar a variação observada em seres humanos.

Mais recentemente, um modelo complexo de um pulmão humano com as características de asma, e construído num chip, mostrou responder a medicamentos de maneira muito similar àquela observada em pessoas com asma. Neste modelo, a aplicação de corticosteroide não apresentou nenhum efeito, similar ao que acontece com pacientes que não respondem aos corticoides. Mas um medicamento diferente, atualmente utilizado para tratar artrite reumatoide, conseguiu reverter as características de asma do modelo. O potencial destes modelos humanos, que são relevantes e precisos, na investigação da utilização para diferentes fins de drogas já existentes, é enorme.

Estes modelos podem também levar a possíveis avanços no que diz respeito ao desenvolvimento de novas drogas. Muitas destas novas drogas testadas em animais fracassam quando chegam nos testes clínicos com seres humanos e são testadas em grupos de pacientes humanos pela primeira vez.

O pulmão no chip foi construído utilizando-se células humanas e crescidas por entre pequenos canaletas de um chip feito de silício. As células que ali estão “respiram” e respondem a introdução de medicamentos e compostos químicos de forma semelhantes aquela observada no pulmão humano. Imagem cortesia do theguardian.com.

No caso da asma, os medicamentos podem não apresentar nenhuma eficiência (o medicamento não funciona) ou o medicamento não se comportou da forma esperada. Testar estas drogas num pulmão humano construído num chip de silício permitirá que os pesquisadores examinem o destino do medicamento dentro do pulmão (em que células o medicamento atua), por quanto tempo atua e se o medicamento pode aliviar as características de asma observadas no modelo de pulmão.

 Com esta pesquisa onde o foco é o ser humano, nós podemos saber que trajetórias estão envolvidas na resposta a asma e como bloquear estas trajetórias de modo a aliviar os sintomas. Nós podemos então medir como  medicamentos novos podem afetar as pessoas com asma e identificar marcadores que estejam associados a uma função pulmonar melhor ou pior. Em suma, estas abordagens humanas oferecem uma forma mais relevante, e personalizada, para se examinar esta condição humana do que aquela que envolve afastar filhotes de macacos  rhesus de suas mães.

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