No último dia 9, o prêmio Nobel de Química foi dado a Martin Karplus, Michael Levitt e Arieh Warshel, cientistas que conseguiram usar a física quântica para simular processos químicos no computador.
Os modelos computacionais de reações químicas e biológicas criados pelo trio de pesquisadores podem dar fim ao uso de cobaias em experimentos, como o recente caso dos cães da raça beagle usados em estudos pelo Instituto Royal, em São Roque (SP).
Na União Europeia, a proibição de cosméticos e produtos de higiene testados em animais começou há quase 10 anos, banindo primeiro os experimentos dos produtos, depois dos ingredientes, em 2009, e dando um fim na comercialização de qualquer produto do tipo em março deste ano. A mudança deu origem ao projeto colaborativo Notox, que se dedica a criar modelos de computador capazes de substituir as cobaias tradicionais. Em vez de submeter os bichos aos produtos, seriam as máquinas que dariam o aval de segurança.
Os programas desenvolvidos pela iniciativa usam como referência uma série de testes feitos com células humanas produzidas em laboratório. As reações do tecido orgânico são traduzidas em complexos modelos tridimensionais e matemáticos que serão consultadas por pesquisadores à procura de sinais de reações tóxicas. Para Elmar Heinzle, coordenador do projeto, o desafio é criar um modelo que mostre melhores resultados do que os próprios animais - a não ser que o computador se mostre mais útil que camundongos e cães, mudar o hábito científico pode ser difícil. Historicamente, esses dados vêm de testes com animais, então os pesquisadores estão acostumados a isso", admite.
A bioinformática teve início há 50 anos e passou a ser adotada pela indústria farmacêutica como forma de aumentar a taxa de sucesso dos fármacos desenvolvidos em laboratório. O impacto do computador ocorre antes dos ensaios pré-cliínicos com animais. As máquinas se encarregam de planejar os compostos em nível atômico e selecioná-los para testes in vitro (fora de organismos vivo). Mas o destino final da experimentação, lamentam os pesquisadores, ainda são os animais, pois os programas não são capazes de simular o processo biológico com perfeição. "Estamos, no mínimo, a décadas de montar um modelo com essa complexidade", estima Verli.
Até lá, os computadores podem não substituir completamente os bichos, mas já começam a poupar muitos deles. Com o fim do método de tentativa e erro, a tendência é que cada vez menos cobaias sejam necessárias para encontrar um remédio ou eliminar uma toxina.
Além de apressar a experimentação, o planejamento racional com base em modelos de computador representa uma economia de milhões para as indústrias cosmética e farmacêutica. Essa pode ser a bandeira que vai incentivar os laboratórios a investir nas cobaias virtuais. Não foi a pressão pública e sim os altos custos com testes de laboratório que levaram um grupo da Universidade do Kansas, nos Estados Unidos, a desenvolver uma técnica computacional capaz de prever a toxicidade de substâncias.
"Podemos usar a computação para avaliar a correlação da facilmente obtida informação in vitro com a custosa informação de toxicidade in vivo, que geralmente usa modelos animais", explica Jun Huan, diretor do Laboratório de Bioinformática e Ciências da Vida Computacionais da universidade.
O sistema usa como base uma lista de 300 compostos químicos encontrados em pesticidas e que já tiveram o potencial tóxico medido em experimentos. Os pesquisadores criaram um modelo de aprendizado artificial que identifica uma função matemática para descrever o padrão dos dados e prevê o efeito das substâncias com base nas semelhanças que elas têm com fórmulas já conhecidas. A taxa de acerto do programa é de 70%. Os pesquisadores não se arriscam em dizer se o método pode substituir os testes tradicionais com cobaias, mas afirmam que a estratégia tem grande potencial para otimizar o trabalho dos cientistas e economizar muito tempo e dinheiro nos laboratórios. "Usando computação, seremos capazes de integrar dados de várias fontes, de identificar importantes características in vitro e acelerar os testes de toxicidade", acredita Huan.
Fonte: Roberta Machado - CB
Ecofidelidadeprograma de incentivo ao consumo sustentável
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