Animais de laboratório Por que lhes tocou a eles?
As descobertas sobre as nossas doenças, medicina e remédios começam com certas espécies de animais. Você sabia que os laboratórios do mundo se concentram em um punhado de espécies?
Você sobreviver ao pesadelo de um câncer. Ante a notícia de um teste de rastreamento satisfatórias, proclamações seu agradecimento aos médicos e enfermeiros que te fizeram, a familiares, amigos, psicólogos e, internamente, ao avanço da ciência em geral. Espera um segundo. Talvez você deve dedicar um último pensamento para os ratos. Os vermes. O fermento. Para espécies específicas de cada um deles.
Sem a sua contribuição, essa generalidade do avanço científico que acaba de curar a si mesmo, não teria sido possível. A vida dos diabéticos, artríticas ou infectados com HIV é melhor e mais longa, graças a um punhado de espécies comuns nos laboratórios em todo o mundo. No meio científico, são conhecidos como organismos modelo e o termo explica perfeitamente a sua condição. Servem para estudar processos biológicos (funcionamento das células e metabolismo, desenvolvimento, doenças, crescimento…) ou medicamentos que não poderiam ser explorado em seres humanos. Mas por que a mosca da fruta, o peixe-zebra, a planta Arabidopsis thaliana, o verme C. elegans… e não outros?
Em primeiro lugar, porque todos os seres vivos, temos uma origem comum. A evolução tem vindo a desenvolver uma imensa variedade de espécies, mas, ahorrativa ela, ele tem se valido de substâncias, mecanismos e estruturas repetidas uma e outra vez em combinações muito diferentes. Essa eficiência faz com que uma célula de levedura processar açúcares de um modo semelhante ao de uma célula de seu pâncreas. Para entender os problemas deste último, que é mais fácil (e barato e ético) colocar sob o microscópio um cultivo desses fungos que um pedaço de ti. O necessário é que o objeto de estudo seja o suficiente, ao menos em alguns aspectos, o organismo ao qual se quer aplicar os resultados. O ancestral comum a nossa espécie e a levedura de cerveja (Saccharomyces cerevisiae) que viveu há mil milhões de anos, mas 2.000 de seus 6.000 genes são semelhantes aos nossos e têm funções semelhantes. Por isso nos é mais útil do que outros parentes, talvez mais próximos.
O prêmio Nobel da áfrica do sul, Sydney Brenner resumia outros requisitos, em 1963, ao propor o verme Caenorhabditis elegans como modelo para estudar o sistema nervoso e o desenvolvimento dos órgãos: “tenha um ciclo de vida curto, pode cultivar-se com facilidade, pequeno o suficiente para lidar com grandes quantidades […], ter relativamente poucas células e ser susceptível de análise genética”. O fácil de fazer e barato entra no senso comum.
Um que não use muito, por favor
Essa vertente prática levou Thomas H. Morgan-a a escolher a mosca da fruta, Drosophila, para suas pesquisas genéticas: procurava um ser pequeno que poder manipular em seu minúsculo gabinete da Universidade de Columbia. Ele queria investigar em animais, os mecanismos moleculares das teorias genéticas de Mendel e verificar as de Darwin sobre a influência do ambiente em evolução. Para isso pôs em prática outra das características dos organismos-modelo: que podem ser modificadas geneticamente. Aplicou radiação, química e pura física aos seus insetos e cruzou na busca de mutantes que lhe dessem pistas sobre como se herdam as características. Dois anos teve que esperar até ver o nascimento de um exemplar de olhos brancos, com o gene white, em vez dos habituais vermelhos. Milhões de cruzamentos mais lhe levariam a estabelecer que a herança se transmite através dos cromossomas. E a recolher, por isso, em 1933, outro dos muitos prêmios Nobel obtidos graças a esses organismos. Mais tarde, “a mosca” ajudou-nos a conhecer, por exemplo, o desenvolvimento e diferenciação das células. No nosso caso, quais genes determinam que a cabeça tenha cabelo e na ponta do pé, vários dedos. Cada um com seu uñita.
Thomas Morgan passou dois anos modificando moscas até obter o primeiro mutante de olhos brancos
Continuamos vendo-a também para saber como reagem as células a uma mutação prejudicial para nós, em busca de pistas para o desenvolvimento de medicamentos. Em seus estágios iniciais, estes retornarão para a mosca para verificar se a idéia que não funciona ou a trilha é boa e você pode passar para testá-lo em um modelo mais parecido com o ser humano. Certamente em alguns dos dois milhões de ratos de laboratório em todo o mundo. O modelo mais caro e de ciclo de vida mais longo, mas também mais próximo de nós, foi introduzido na pesquisa em 1900 a mão de William Castle, da Universidade de Harvard. Mas quem afiançou foi seu discípulo Clarence Little.
Incesto consentido
Consciente de que, para poder replicar experimentos e comparar resultados, era necessário minimizar a diversidade de objetos de estudo, decidiu-se criar uma população de quase idênticos geneticamente. Como? Cruzando durante várias gerações irmãos e irmãs, cuja descendência levaria os mesmos genes e teria a mesma propensão a desenvolver câncer, seu campo de trabalho. Criou, assim, as chamadas cepas puras, hoje padrão em todo o mundo. Só de ratos você pode escolher entre mais de mais de 478, com diferentes características: a partir de obesidade de uma certa predisposição a girar em uma roda. Mas não seria a única inovação de Little. No auge da crise de 1929, decidiu começar a vender roedores para outras instituições. Seu laboratório, o Jackson Memorial, em Bar Harbor, Maine, estados unidos. UU.), continua a ser uma referência na distribuição de ratos. Contudo, “a prática habitual para obter cepas costuma ser simplesmente solicitar exemplares com as características desejadas para outras instituições”, explica José Ruiz-Trillo, professor de investigação do Instituto de Biologia Evolutiva (CSIC-Universitat Pompeu Fabra).
Os millennials da pesquisa
Embora em seu laboratório, não encontraremos nenhuma das espécies mencionadas até agora. Lá estudam “a origem dos animais, como surgiram os multicelulares a partir de seus ancestrais unicelulares. E nenhum organismo modelo pode nos ajudar a responder isso”. O que então? Há que criar um. É o que tentam com um unicelular atual: Capsaspora. Para isso, precisam de uma completa informação genética (dna, rna, proteômica, etc.), como ferramentas para modificá-lo a esse nível. Por exemplo, para genes.
Essas ferramentas são características de cada espécie e muito caras de se desenvolver. Por isso, de um punhado de modelos. Mas isso pode mudar em breve. “Até agora, a ciência foi movido de acordo com a dinâmica ‘temos este organismo modelo, o que lhe posso perguntar?’ e nós temos ido ao contrário ‘eu tenho essa dúvida, qual o organismo pode contestármela?”, aduz. Os avanços e o barateamento de sequenciamento e as novas técnicas de modificação genética, como a técnica CRISPR, prometem uma avalanche de soluções a outras tantas perguntas ainda sem destinatário animal adequado.
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