Pesquisa sem uso de animais: tecnologia abrindo caminho para o futuro da biomedicina

công nghệ - Ảnh 1. — O uso de animais em pesquisas biomédicas existe há séculos - Foto: IA

Limitações dos modelos animais

Camundongos, coelhos, macacos e muitos outros animais têm sido companheiros de laboratório por gerações. Eles são usados para testar a toxicidade de medicamentos, estudar doenças e testar novos tratamentos. No entanto, um crescente conjunto de evidências científicas sugere que os estudos com animais nem sempre refletem com precisão as respostas biológicas em humanos.

Segundo a Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA (FDA), até 90% dos medicamentos que apresentaram resultados positivos em animais falham quando testados em humanos. Isso ocorre porque as diferenças significativas nos genes, estruturas biológicas e sistemas imunológicos entre humanos e animais dificultam a transferência eficaz dos dados obtidos em animais.

Além disso, a manutenção de modelos animais em pesquisas é demorada, dispendiosa e gera controvérsias éticas. Essa é a motivação que leva os cientistas a buscarem soluções alternativas, e a IA é uma das direções promissoras.

Inteligência artificial: filtragem de dados e simulação biológica

A IA tem a capacidade de processar e analisar enormes quantidades de dados que os humanos não conseguem fazer em pouco tempo. Na pesquisa biomédica, a IA pode revisar centenas de milhares de artigos científicos, analisar a estrutura molecular de dezenas de milhares de compostos e prever a toxicidade, a eficácia e o mecanismo de ação de medicamentos no corpo humano sem a necessidade de testes em animais.

Um estudo recente nos EUA mostrou que a IA pode prever a toxicidade hepática de um composto com até 87% de precisão, um índice significativamente maior do que muitos métodos de teste atuais. Os cientistas chegaram a simular mais de 100.000 "ratos virtuais" em um sistema de computador para testar a eficácia do medicamento, algo que não pode ser feito no mundo real por razões éticas e financeiras.

A inteligência artificial também está sendo usada na pesquisa de vacinas contra a COVID-19, reduzindo significativamente o tempo de desenvolvimento. Com a ajuda da IA, os cientistas podem identificar rapidamente regiões de proteínas virais (epítopos) que provavelmente desencadearão uma resposta imunológica, projetando assim vacinas eficazes sem precisar usar modelos tradicionais em camundongos em muitos estágios iniciais.

A IA não funciona sozinha, mas frequentemente é combinada com biotecnologias como organoides, tecidos impressos em 3D ou sistemas multi-órgãos (corpo em chip). Esses modelos utilizam células humanas para simular as funções biológicas do fígado, coração, cérebro... e, quando combinados com IA, o sistema pode analisar reações complexas a medicamentos ou doenças em um ambiente que se assemelha muito ao corpo humano.

Por exemplo, tecido pulmonar artificial conectado à IA para avaliar o nível de penetração do vírus SARS-CoV-2 apresentou resultados equivalentes aos de experimentos com camundongos, porém muito mais rápidos e precisos. A partir daí, os testes podem ser realizados de forma personalizada, com base nas próprias células-tronco do paciente, em vez de utilizar modelos animais padronizados como antes.

Moldando uma era livre de animais na pesquisa biomédica

A combinação de IA e biotecnologia está abrindo caminho para uma nova era de pesquisa sem animais, o que não só reduz custos e tempo, mas também melhora a precisão da previsão de respostas a medicamentos, especialmente à medida que a medicina personalizada se torna comum.

Muitos países, incluindo os Estados Unidos, começaram a flexibilizar as regulamentações que exigem testes de medicamentos em animais antes da realização de ensaios clínicos. Este é um sinal claro de que o mundo científico está mudando, caminhando gradualmente para um modelo de pesquisa mais eficaz, humano e moderno com o auxílio da inteligência artificial.

MINH HAI

Fonte: https://tuoitre.vn/nghien-cuu-khong-dong-vat-cong-nghe-mo-loi-cho-y-sinh-tuong-lai-20250609142417126.htm