Tuberculose: Quando o computador não se comporta como um rato

Tuberculose: Quando o computador não se comporta como um rato

As pesquisas relacionadas a tuberculose (TB) utilizam modelos de gênero e espécie errados, além de utilizarem doses exageradas de bactéria. Então, qual seria a alternativa para o estudo de TB? O poder dos computadores, que está literalmente em nossas mãos, é a melhor promessa para o desenvolvimento de novos medicamentos para combater a tuberculose, além de ser a melhor opção do ponto de vista financeiro, tecnológico, científico, ético e moral. Todo poder aos computadores!

Marcia Triunfol

16 Março 2017 | 08h47

Em março de 1882, Robert Koch usou tecido de Porquinhos da Índia infectados para mostrar que a doença de pulmão conhecida como tuberculose (TB) era causada pelo organismo Mycobacterium tuberculosis. Na época, TB (ou consumação, como era conhecida) era uma presença constante entre os indivíduos, infectando entre 70 e 90% das pessoas que viviam nas cidades da Europa e América do Norte. Hoje em dia, embora a taxa de mortalidade por TB já tenha diminuído nos países desenvolvidos, a doença permanece como um grande problema de saúde pública. A doença ainda lidera as mortes causadas por infecção no mundo e 1/3 da população apresenta TB silenciosa (inativa).

Camundongos são resistentes a TB, por isso você jamais encontraria na natureza um camundongo com tuberculose. Mesmo assim, estes animais não conseguiram escapar dos experimentos de laboratório. Para conseguir passar por cima da imunidade natural a TB que os camundongos possuem, os pesquisadores deletam genes específicos do animal e podem até inserir genes humanos de modo a criarem camundongos que sejam suscetíveis a tuberculose. Há muitos modelos de camundongos imunodeficientes que foram criados artificialmente para serem explorados nas pesquisas. O camundongo com a chamada “imunodeficiência Severa Combinada” (SID- sigla em inglês) é um animal que não possui sistema imune, fazendo que o animal seja facilmente infectado por qualquer coisa, já que não possui nenhum mecanismo de defesa. Outros, como o camundongo conhecido como “nude,” não possui nenhum pelo no corpo (como o animal na foto) e possui os mecanismos de defesa diminuídos e portanto está mais suscetível a infecção do que os camundongos normais.

 

nude


Embora todas estas manipulações tenham como objetivo a possibilidade de infectar camundongos com patógenos causadores de doenças humanas, elas não criam, necessariamente, modelos precisos e representativos das doenças humanas. Além disso, ao longo do processo há um enorme desperdício. Por exemplo, um estudo que utilize 50 animais geneticamente modificados pode trabalhar com 84 fêmeas que irão produzir um total de 400 filhotes para os quais 350 serão simplesmente descartados (mortos) por representarem sobras sem serventia. Esse cruzamento exagerado de animais para gerar 50 que tenham determinadas características definidas (os outros são descartados) não é uma prática exclusiva da pesquisa em tuberculose mas uma prática comum na pesquisa biomédica.

Fêmeas de camundongo são mais comumente utilizadas na pesquisa de TB não porque tenham alguma particularidade fisiológica que seja mais relevante mas simplesmente porque os experimentos realizados são normalmente longos (podem durar muitos meses) e as fêmeas tendem a tolerar melhor longos períodos engaioladas juntas sem que venham a apresentar comportamento agressivo, como é o caso dos machos.

Ironicamente, a maioria das pesquisas biomédicas trabalham com animais machos. Em seres humanos, observa-se que há mais homens com TB do que mulheres e esta tendência não está associada com o status social dos indivíduos ou mesmo com o acesso a serviços de saúde. De fato, camundongos macho são mais suscetíveis a infecção por TB do que fêmeas.

Os Porquinhos da Índia utilizados na pesquisa de Koch no século 19 eram naturalmente suscetíveis a tuberculoses. Estas cobaias desenvolvem os problemas pulmonares típicos da tuberculose humana mas não apresentam os sintomas da infecção tais como tosse persistente, febre alta e fatiga.

Os Porquinhos da Índia foram submetidos a infecção com números crescentes de Mycobacterium tuberculosis de modo que os pesquisadores pudessem determinar quantas bactérias, especificamente, são necessárias para causar a doença. Eles observaram que mesmo animais que receberam apenas 5 bactérias começaram a morrer depois de 14 semanas e muitos dos animais que receberam uma dose alta de bactérias (entre 500 e 1000 organismos) sobreviveram apenas por 8 semanas. Porquinhos da Índia não extravasam os sinais de TB e tendem a sofrer uma morte lenta e dolorosa. A morte dos Porquinhos da Índia infectados com altas doses de mycobacteria em nada se parece com a progressão da doença em seres humanos, já que estes morrem rapidamente, e deste modo a relevância do uso destes animais como modelo para a doença humana é questionável.

A tuberculose em seres humanas pode ser ainda mais complicada devido a presença de comorbidades, que são as outras condições que o paciente também possui. A presença de comorbidades parece ser uma característica preferencialmente humana, podendo ter um grande impacto na saúde de indivíduos com TB. O status socioeconômico do indivíduo também pode ter um papel na saúde já que pode afetar a condição do indivíduo se recuperar de um episódio de saúde, assim com o fato do indivíduo ser fumante, sofrer de crise de ansiedade ou de depressão, ter doença crônica do pulmão ou ser diabético pode afetar a saúde do indivíduo como um todo.

Considerando que muitas pesquisas relacionadas a TB utilizam modelos de gênero e espécie errados, além de utilizarem doses exageradas de bactéria, qual seria a alternativa para o estudo de TB? A alternativa ao uso de animais pode ser o computador. Usando o computador podemos realizar experimentos de modelagem epidemiológica. Esta abordagem permite rastrear uma doença contagiosa numa população específica e permite controlar ou mesmo prevenir o alastramento da doença. Os computadores tem sido úteis na investigação da estrutura da Mycobacterium tuberculosis e na identificação de pontos vulneráveis dentro da bactéria. Desta forma, os computadores podem ser utilizados na fase pré-clínica de desenvolvimento de novos medicamentos, podem ser utilizados na busca por pontos específicos da bactéria que sejam alvos para ação de novas drogas, podem ser utilizados no desenvolvimento de novas drogas anti-TB e podem ser utilizados na descoberta de novas vacinas. A simulação computadorizada de uma população virtual  foi recentemente utilizada para se avaliar se mesmo havendo alteração no padrão de uso de uma medicação esta ainda seria eficaz. Outras tecnologias que fazem uso do computador foram desenvolvidas e auxiliam na identificação exata do tipo de Mycobacterium tuberculosis responsável pela infecção de um dado indivíduo. Ter esse conhecimento auxilia na escolha do melhor medicamento para tratar o indivíduo, já que determinados medicamentos são mais eficazes em combater tipos específicos de Mycobacterium tuberculosis. O poder dos computadores, que está literalmente em nossas mãos, é a melhor promessa para o desenvolvimento de novos medicamentos para combater a tuberculose, além de ser a melhor opção do ponto de vista financeiro, tecnológico, científico, ético e moral. Todo poder aos computadores!

 

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