O desenvolvimento de novos medicamentos está passando por uma transformação importante. Durante décadas, os testes em animais foram considerados uma etapa indispensável na pesquisa pré-clínica, sendo utilizados para avaliar segurança, farmacocinética e eficácia antes do início dos estudos em humanos.
Hoje, no entanto, avanços científicos e tecnológicos vêm impulsionando uma mudança de paradigma. Modelos in vitro cada vez mais sofisticados, aliados à inteligência artificial e a sistemas que reproduzem condições fisiológicas humanas, estão tornando possível obter resultados mais preditivos, reduzindo a dependência de modelos animais.
Essa evolução não atende apenas às demandas éticas e regulatórias, mas também oferece oportunidades para tornar o desenvolvimento farmacêutico mais rápido, eficiente e representativo da resposta humana.
As limitações dos testes em animais
Embora tenham contribuído significativamente para o avanço da medicina, os modelos animais apresentam limitações importantes quando utilizados para prever o comportamento de medicamentos em seres humanos.
Diferenças fisiológicas entre espécies podem influenciar parâmetros como:
- absorção;
- distribuição;
- metabolismo;
- excreção;
- biodisponibilidade.
Como consequência, resultados promissores obtidos em animais nem sempre se confirmam durante os estudos clínicos, contribuindo para as elevadas taxas de insucesso no desenvolvimento de novos medicamentos.
Além disso, os ensaios pré-clínicos com animais costumam demandar longos períodos de execução e elevados investimentos financeiros.
Regulamentação e ciência caminham na mesma direção
Nos últimos anos, órgãos reguladores e instituições de pesquisa têm incentivado o desenvolvimento das chamadas New Approach Methodologies (NAMs), conjunto de tecnologias que busca substituir ou reduzir o uso de animais na pesquisa biomédica.
Entre essas abordagens destacam-se:
- modelos in vitro fisiologicamente relevantes;
- sistemas organ-on-a-chip;
- modelos computacionais (in silico);
- inteligência artificial aplicada ao desenvolvimento farmacêutico.
O objetivo é produzir dados com maior capacidade preditiva para o comportamento humano, aumentando a eficiência das etapas de pesquisa e desenvolvimento.
O desafio da administração subcutânea
Apesar dos avanços, algumas etapas do desenvolvimento farmacêutico continuam apresentando desafios importantes.
É o caso dos medicamentos administrados por via subcutânea, especialmente anticorpos monoclonais e outros produtos biológicos.
Após a aplicação, diversos fatores influenciam o desempenho da formulação, como:
- velocidade de liberação do fármaco;
- difusão no tecido subcutâneo;
- disponibilidade para absorção sistêmica;
- interação com o ambiente do local da injeção.
Reproduzir esse ambiente de forma confiável em laboratório sempre foi uma dificuldade.
Tradicionalmente, essas avaliações dependiam de estudos em animais, que, além do alto custo e do longo tempo de execução, nem sempre reproduzem adequadamente as condições fisiológicas humanas.
SCISSOR: simulando o ambiente subcutâneo in vitro
Para atender essa necessidade, a Píon desenvolveu o SCISSOR (Subcutaneous Injection Site Simulator), uma plataforma in vitro projetada especificamente para simular o ambiente de administração subcutânea.
O sistema reproduz características físicas e mecânicas do tecido subcutâneo humano, permitindo avaliar como uma formulação se comporta logo após a aplicação.
Entre as informações obtidas estão:
- perfil de liberação do medicamento;
- comportamento da formulação no local da injeção;
- velocidade de difusão;
- potencial de biodisponibilidade.
Esses dados auxiliam pesquisadores na comparação entre formulações e na identificação precoce de candidatos mais promissores para estudos posteriores.
Mais rapidez e maior poder preditivo
Uma das principais vantagens dessa abordagem é a redução significativa no tempo necessário para obtenção de resultados.
Enquanto estudos em modelos animais podem levar semanas ou até meses para serem concluídos, plataformas in vitro permitem gerar dados em poucos dias.
Além da agilidade, estudos comparativos citados pela Píon indicam que modelos obtidos com o SCISSOR apresentam maior proximidade com a biodisponibilidade observada em humanos quando comparados aos modelos animais tradicionais.
Isso permite:
- identificar riscos mais cedo;
- otimizar formulações antes dos estudos clínicos;
- reduzir custos de desenvolvimento;
- aumentar a confiança na seleção dos candidatos mais promissores.
Da aproximação à predição
Historicamente, os modelos pré-clínicos buscavam fornecer uma aproximação do comportamento humano.
Com o avanço das tecnologias in vitro, o objetivo passa a ser outro: gerar previsões mais confiáveis sobre o desempenho clínico dos medicamentos.
Essa mudança representa uma evolução importante para o desenvolvimento farmacêutico, permitindo integrar dados experimentais, modelos computacionais e ferramentas de inteligência artificial em uma estratégia cada vez mais baseada em evidências.
O futuro do desenvolvimento farmacêutico
O conceito dos 3Rs são substituir (Replace), reduzir (Reduce) e refinar (Refine) o uso de animais continua sendo um princípio importante na pesquisa científica.
Entretanto, o avanço das tecnologias atuais aponta para um cenário em que a substituição deixa de ser apenas uma questão ética e passa a representar também uma vantagem científica.
À medida que modelos in vitro tornam-se mais robustos e fisiologicamente representativos, cresce sua capacidade de fornecer dados mais relevantes para a tomada de decisões durante o desenvolvimento de novos medicamentos.
Como a Flowscience pode apoiar seus projetos
O desenvolvimento farmacêutico caminha para uma abordagem cada vez mais baseada em modelos preditivos e fisiologicamente relevantes. Tecnologias que simulam o comportamento humano in vitro permitem reduzir incertezas, acelerar a pesquisa e gerar dados com maior potencial de correlação clínica, contribuindo para um processo de desenvolvimento mais eficiente.
Como representante da Píon no Brasil, a Flowscience disponibiliza soluções para estudos de dissolução, permeabilidade, absorção oral, administração subcutânea e caracterização físico-química, oferecendo suporte a universidades, centros de pesquisa e indústrias farmacêuticas que buscam ferramentas inovadoras para o desenvolvimento de medicamentos.
Se deseja conhecer as tecnologias da Píon e entender como elas podem contribuir para seus projetos de pesquisa e desenvolvimento, entre em contato com a equipe da Flowscience.
Artigo original: Animal Testing Giving Way to Human-Relevant Science
Disponível em:https://www.pion-inc.com/blog/animal-testing-giving-way-to-human-relevant-science-alone-is-no-longer-enough-in-generic-drug-development
