O uso de modelos animais teve um papel importante no desenvolvimento da ciência, porém, com o avanço do conhecimento ético e científico, essa prática se apresenta cada vez mais insustentável. Simultaneamente, o crescimento e aprimoramento de metodologias alternativas mostram que uma ciência sem exploração animal é possível. Conheça 5 métodos revolucionários de pesquisa:
1- Modelos Computacionais e Simulações Preditivas: Algoritmos matemáticos avançados podem predizer a toxicidade de substâncias, ajudando na modelagem molecular. Eles representam um grande avanço, permitindo uma análise mais rápida e precisa na descoberta de novos medicamentos. Um método que tem mostrado bons resultados é o “QSAR”, de Quantitative Structure-Activity Relationship, ou, “Análise de Relação Estrutura-Atividade”, em português. Consiste no uso de modelos computacionais para prever como a estrutura química de uma substância influencia sua atividade biológica, como a toxicidade ou eficácia terapêutica.
Além disso, modelos de aprendizado profundo em Inteligência Artificial (IA) estão sendo explorados para otimizar o processo de descoberta de fármacos. Esta abordagem permite a análise de grandes conjuntos de dados para identificar padrões complexos, acelerando a identificação de compostos potencialmente terapêuticos ou tóxicos.
2- Técnicas de Biologia Molecular e Celular: Essas técnicas envolvem ensaios baseados em células para avaliar a toxicidade de compostos. Publicações recentes da Nature Reviews Molecular Cell Biology exploram o papel de pequenos RNAs na regulação gênica. Além disso, técnicas como CRISPR/Cas9 estão sendo usadas para estudar os efeitos genéticos de substâncias tóxicas. Estas técnicas permitem um entendimento detalhado das vias moleculares afetadas por agentes tóxicos. o CRISPR/Cas9 é uma tecnologia revolucionária na área da genética e biotecnologia, conhecida principalmente por sua capacidade de editar o DNA de forma precisa e eficiente, o que amplia nossa capacidade de entender e modificar o genoma. CRISPR é a sigla em inglês para “Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats” traduzida para o portugues como “Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas”. A expressão se refere às sequências de DNA encontradas no genoma de bactérias e outros microorganismos. Essas sequências são uma parte do sistema imunológico bacteriano, que ajuda a proteger contra invasões virais. O “Cas9” refere-se a uma enzima que as bactérias usam neste sistema imunológico. Quando combinado com as sequências CRISPR, o Cas9 pode ser programado para direcionar e cortar qualquer sequência de DNA específica. Isso é feito usando um pedaço de RNA guia que é projetado para combinar com a sequência alvo no DNA. O que torna o CRISPR/Cas9 tão poderoso é a sua capacidade de fazer cortes precisos no DNA. Após o corte, a célula tenta reparar o DNA danificado, e é nesse processo que os pesquisadores podem alterar a sequência de DNA, seja desativando um gene, corrigindo uma mutação ou inserindo um novo gene. Esta tecnologia tem amplas aplicações, incluindo pesquisa genética, desenvolvimento de novos tratamentos para doenças, melhoramento de plantas e animais, e até mesmo para potenciais terapias genéticas em humanos. A facilidade de uso e a precisão do CRISPR/Cas9 abriram novos caminhos na pesquisa.
3- Órgãos em Chips: Estes dispositivos simulam funções de órgãos humanos, permitindo testar os efeitos de substâncias químicas em um ambiente controlado. Artigos da Frontiers in Bioengineering and Biotechnology discutem os avanços e desafios na criação de órgãos em chips. Exemplos incluem chips que simulam o fígado e o pulmão, oferecendo insights valiosos sobre a interação de medicamentos com esses órgãos. O BioMedical Engineering Online também detalha as tecnologias emergentes nesta área.
4- Métodos de Bioinformática: A bioinformática é essencial para a análise de grandes conjuntos de dados genômicos ou proteômicos. Publicações como o BMC Bioinformatics e o Journal of Bioinformatics and Computational Biology apresentam estudos onde a bioinformática é utilizada para alinhamento de sequências, análise de expressão gênica e predição de estruturas de proteínas. Por exemplo, a bioinformática é crucial na análise de dados de sequenciamento de próxima geração (NGS) para identificar mutações em estudos de câncer.
5- Testes In Vitro com Culturas de Células: Esses testes utilizam culturas de células para avaliar a toxicidade de compostos. A BMC Molecular and Cell Biology publicou estudos sobre o uso de culturas de células in vitro, como na investigação da autofagia e piroptose de macrófagos. Estes ensaios são fundamentais para testar a segurança de novos compostos antes dos testes em modelos animais ou humanos.
Referências
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