Após cinco anos, o IPEN-CNEN voltará a participar de congressos sobre pesquisas relacionadas a biotérios e atualização técnica e ética. O médico veterinário, responsável técnico pelo Biotério Nanci do Nascimento e mestrando em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde do IPEN, Alex Alves Rodrigues, participará como ouvinte e autor de um trabalho que será apresentado na Expo Biotérios Hybrid, a maior reunião científica e comercial da América Latina, nesse campo.

A edição de 2022 acontecerá entre os dias 29 e 30 de setembro, em Medellín, na Colômbia, e trará um roteiro sobre a inovação em biotérios, com temas sobre modelos animais e de terapia, instalações, novas tecnologias de criação e de cuidado com os animais e também com foco no princípio dos 3 Rs (do inglês Reduction, Refinement and Replacement) que, ao longo dos anos, vêm moldando o jeito de pensar e de utilizar os animais na ciência.

Após dez anos como funcionário do Biotério Central do Instituto Butantan, onde adquiriu conhecimento e experiência na área de Ciências de Animais de Laboratório, Rodrigues foi contratado pelo Biotério Nanci do Nascimento em janeiro de 2021. Esta nova oportunidade despertou a vontade de "revolucionar” e inovar as atividades nesse biotério e o motivou a ingressar no Programa de Mestrado Profissional do IPEN, sob orientação do professor Daniel Perez Vieira, do Centro de Biotecnologia (CEBIO) da Instituição.

Com a participação de alunos da pós-graduação, Rodrigues e a equipe de colaboradores do Biotério do IPEN levantaram e analisaram os dados históricos sobre a utilização de animais de experimentação nos diversos centros de pesquisa do IPEN, durante os últimos 18 anos. Os resultados iniciais deste estudo serão apresentados na Expo Biotérios Hybrid.

Além de trazer um panorama geral e uma reflexão sobre o uso dos animais em pesquisa científica, contribuirão para implementar inovações e aplicar o princípio dos 3 Rs nas atividades realizadas pelo biotério do IPEN/CNEN contribuindo, assim, para o avanço tecnológico, ético e para a redução do uso de animais nas pesquisas institucionais e interinstitucionais.

Os dados levantados – coletados desde 2005, ano da criação da Comissão de Ética no Uso de Animais (CEUA) do IPEN-CNEN – levam em conta os centros que mais utilizaram animais e também os modelos experimentais utilizados. Esta Comissão, além de avaliar e aprovar (ou não) todos os projetos de pesquisa e atividades com animais de experimentação, também documenta e fiscaliza todos os procedimentos realizados para certificar de que as normas e o bem-estar animal estão sendo seguidos.

O Biotério Nanci do Nascimento e os 3 Rs

Vinculado ao Centro de Biotecnologia (CEBIO) do IPEN-CNEN com gerência do Dr Carlos Roberto Jorge Soares, o Biotério Nanci do Nascimento visa fornecer animais com qualidade genética e sanitária adequadas para os testes e experimentos realizados no biotério e atendendo vários centros de pesquisa. O foco das atividades é contribuir com as pesquisas desenvolvidas no Instituto, sobretudo as relacionadas ao desenvolvimento de fármacos e radiofármacos.

"E por meio da pesquisa que realizamos recentemente, também identificamos outras áreas importantes nas quais são utilizados os animais. Como por exemplo: diagnóstico, meio ambiente, hormônios, entre outras", explica Rodrigues.

Já é sabido que ratos e camundongos são as espécies mais utilizadas no Brasil para pesquisa científica, seguido pelo uso de peixes, que fica em terceiro lugar. Rodrigues conta que as linhagens utilizadas dependem da pesquisa desenvolvida. A produção anual, no biotério do IPEN, nos últimos anos, gira em torno de 5 mil animais, dividida principalmente em camundongos das linhagens C57BL/6, Swiss, Balb/C, Balb/C Nude e ratos Wistar.

Essas espécies são utilizadas por alunos dos dois programas de pós-graduação do IPEN (mestrandos, doutorandos e pós-doutorandos) no desenvolvimento de seus estudos, por uma startup da área de biotecnologia e saúde hospedada no Cietec/IPEN (parceria de Inovação) e por pesquisadores da USP (participação no CEPID do Genoma). Rodrigues, juntamente com os gestores, planeja atrair outras startups de inovação em biotecnologia e saúde para realizar ensaios pré-clínicos no biotério.

Ainda, por meio desta pesquisa, Rodrigues identificou que além de camundongos e ratos, também são usadas amostras biológicas de espécies não convencionais como bovinos, serpentes e peixes.

Apesar de o Biotério Nanci do Nascimento produzir e manter animais de laboratório desde sua fundação, foi em 2012, com a aprovação da lei federal que regulamenta as atividades de biotério, que obteve o credenciamento definitivo do Conselho Nacional de Controle de Experimentação Animal (CONCEA), órgão vinculado ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), que regulamenta todas as atividades de biotério do Brasil.

Rodrigues explica que, a partir da criação desta Lei, os pedidos para a utilização dos animais são avaliados com critérios mais rigorosos. "Os biotérios contam com um grupo multidisciplinar conhecido por Comissão de Ética em Uso de Animais (CEUA). "Todos os projetos e pesquisas que envolvem uso de animais passam por ela, que aprova ou não a pesquisa. Os principais critérios avaliados no estudo incluem a importância dele para os seres humanos ou mesmo para os animais e o bem-estar do animal, que deve sempre estar acima de qualquer questão”, afirmou.

Esta "humanização” e cuidados com os animais de experimentação, segundo Rodrigues, garantem um tratamento ético, responsável e de empatia pelos animais. "Porque, hoje em dia, uma das principais preocupações dos institutos de pesquisa, no mundo, é não criar o animal em vão, e sim torná-lo protagonista da ciência além de serem tratados com todo o respeito e dignidade. Para isso existem os CEUAs”, acrescenta.

O cuidado com os animais é tão importante que, uma das funções de Rodrigues, como responsável técnico, é acompanhar o desenvolvimento das pesquisas dos alunos. Ele avalia se as metodologias dos projetos estão sendo seguidas e se estão ocorrendo da forma adequada. Além disso, existem diversas instituições que norteiam a Ciência de Animais de Laboratório. No Brasil, além das CEUAs, há o Conselho Nacional de Controle de Experimentação Animal (CONCEA).

A Federation of European Laboratory Animal Science Associations (FELASA) e o National Centre for the Replacement, Refinement and Reduction of Animals in Research (NC3Rs). Todas elas preconizam que os projetos de pesquisa sejam desenvolvidos com base nos chamados 3 R’s – Refinement (refinar), Reduction (Reduzir) e Replacement (substituir). Este, inclusive, será um dos temas da Expo Biotérios Hybrid.

"A ideia é você não utilizar o animal em vão. E cabe ao aluno pesquisar novas metodologias para concluir se será necessário o uso daquele animal. Se já há um resultado igual ao que ele vai fazer, não faz sentido utilizar outro animal para o mesmo teste. Nós tentamos, ao máximo possível, mostrar para o aluno que, às vezes, não é necessário utilizar esse animal”, explica Rodrigues.

A expectativa futura é o desenvolvimento de metodologias que possam extinguir de vez o uso dos animais para experimentos. Apesar da aplicabilidade dos 3R’s, Rodrigues aponta, no entanto, que ainda existem protocolos em que é necessário utilizar espécies animais.

"Nas indústrias farmacêuticas, os medicamentos necessitam de testes, não tem como fugir. Até é possível testar com um modelo que não seja vivo, mas é uma técnica muito cara e não são 100% conclusivas. Arualmente, existem linhas de pesquisas que têm o objetivo de criar microchips que simulam a função de órgão. Por exemplo, existe um microchip que simula as reações que acontecem no fígado frente a um estímulo e dá as mesmas respostas do órgão quando você coloca o composto nesse microchip, mas não é possível saber o efeito deste composto em outros sistemas, por isso existe a necessidade do teste em animais”, conta.

"Bem-estar como regra”

Rodrigues explica que o biotério é um ponto fundamental na pesquisa, sendo fundamental ao seu progresso e desenvolvimento. Para garantir os resultados esperados aos experimentos e o bem-estar às espécies, antes e durante os testes, é necessário o cumprimento de uma série de requisitos, além do bem-estar animal.

"Independentemente da espécie ou da linhagem utilizada, é importante que o manejo e a manutenção dos animais de laboratório sejam realizados de acordo com os princípios éticos da experimentação animal. Tudo é realizado visando à saúde e o bem-estar do animal, para que ele mantenha seu comportamento e as condições e bem-estar”, diz.

Rodrigues enfatiza que a primeira premissa estabelecida é que o bem-estar do animal é regra. Ele conta que, durante a experimentação, nenhum cuidado pode ser negligenciado ao animal, referindo-se às atenções com macro e o microambiente e com as condições sanitárias do biotério, "indispensáveis para não haver interferência nos resultados das pesquisas”.

O micro e o macro ambiente representam variáveis ambientais importantes na experimentação. A sala onde os animais ficam compõe o macro ambiente, enquanto as gaiolas formam o micro ambiente. Ambos estão relacionados entre si e devem ser rigorosamente controlados.

Condições como luminosidade, temperatura e umidade também devem ser ajustadas a fim de manter os ambientes ideais para os animais. A sala alterna entre 12 horas no claro, quando os animais normalmente dormem, e 12 horas no escuro, quando costumam se reproduzir e realizar suas atividades naturais. A temperatura deve ficar entre 20 e 26^oC, e a umidade deve estar entre 40 e 60 %. Estes parâmetros não podem variar de forma drástica ou para além destes limites, para não afetar negativamente a saúde dos animais incluindo alterações nos índices metabólicos, circulatório e comportamentais.

Outra técnica empregada é a do enriquecimento ambiental, que visa garantir uma boa qualidade de vida às espécies utilizadas. Consiste em criar um ambiente que os deixe à vontade, para que manifestem seu comportamento normal "O animal precisa ter um lugar para fuga, para brincar, descansar e manifestar seu comportamento. Eles ficam o dia inteiro dentro de uma gaiola, sem fazer nenhuma atividade. Sem enriquecimento, o animal não expressa seu comportamento e esse fato pode gerar distúrbios comportamentais e de saúde”, diz Rodrigues.

No biotério do IPEN-CNEN, a equipe utiliza rolinhos de papel quando possível e caixinhas de acrílico autoclavadas (iglus) – onde o animal pode se esconder – e até máscaras de proteção facial enroladas na grade das gaiolas, para os animais se divertirem. Além disso, também são separados em grupos de até cinco animais para cada gaiola, sendo eles da mesma linhagem, tamanho e sexo.

"O fato de o animal ficar isolado na gaiola vai contra as normativas do conselho de ética já que os roedores são animais sociáveis, além deo animal produzir comportamentos de medo e solidão, ele pode evoluir para quadros mais graves”, afirma Rodrigues.

Seguindo a lista de cuidados, o ambiente externo também é preocupação por poder alterar as condições dos animais. Pensando nisso, há uma diferença de pressão entre as salas e corredores, para que o ar vindo de fora, caso não seja adequado para os animais, não adentre o interior. A esterilização também é um dos cuidados: para a alimentação dos animais, a ração é irradiada e a água, autoclavada – esterilizada por meio de calor úmido, sob pressão, em uma autoclave. Todo o material deve ser estéril.

Inovações

Em busca de inovações para seguir avançando com as pesquisas, Rodrigues conta sobre os novos projetos que estão sendo desenvolvidos pela equipe do Biotério Nanci do Nascimento. Um deles, que está prestes a iniciar, é o Banco de Embriões, um laboratório para realizar a criopreservação de células como oócitos, espermatozóides e embriões de camundongo.

"Um dos objetivos do projeto é trabalhar em conjunto com outras instituições ofertando o serviço de criopreservação, aumentando o padrão de qualidade das espécies gerando assim, animais sadios e conferindo experimentos mais fidedignos e éticos e a redução do número de animais em utilização”, exemplifica Rodrigues.

Segundo Rodrigues, o IPEN-CNEN tem localizada internamente, em parceria com a USP, uma incubadora de empresas de base tecnológica (startups), administrada pelo Cietec, que hospeda empresas dos mais diversos segmentos como: bioimpressão, TI, biotecnologia, entre outras, a maioria voltada para a área da saúde. E a tendência é esse setor da saúde crescer ainda mais, sendo potenciais candidatos a utilizar no futuro os serviços do biotério.

O Zebrafish (Danio rerio) é um modelo que está cada vez mais se popularizando no meio científico e já é usado em algumas pesquisas desenvolvidas no Instituto. Trata-se de um modelo experimental utilizado para pesquisa e que substitui e/ou reduz o uso dos ratos e camundongos por ser um modelo versátil e translacional. "Apesar de ainda necessitar do uso animal, é uma alternativa com resultados mais rápidos e com menores custos para manutenção”, diz Rodrigues.

Dependendo do projeto, uma linhagem tumoral pode ser inoculada em um camundongo e levar semanas para desenvolver um tumor, já no zebrafish este protocolo pode ter uma série de vantagens como a diminuição do tempo do estudo, redução dos custos, facilidade em observar o fenômeno (muitas vezes, é possível observar sem precisar causar estresse ao animal).

"Para manter a espécie, também não se utiliza tantos insumos, os animais são mantidos em salas controladas, aquários específicos para essa espécie e se alimentam de zooplâncton ou rações comerciais”, explica Rodrigues. A expectativa do IPEN é de ampliar os trabalhos com esse modelo trazendo inovação e o desenvolvimento de novos estudos.

Projetos e expectativas

Com uma nova identidade visual, parcerias e inovações, a expectativa futura para o Biotério Nanci do Nascimento é que possa cada vez mais "aparecer para o mundo”. Por meio da divulgação dos conhecimentos gerados, o responsável técnico do biotério conta que a busca atual é por "colocar o biotério no mapa, para mostrar que existem parcerias que podem ser feitas com as instituições de fora e do próprio IPEN”.

Outro projeto em estudo envolve o enriquecimento ambiental e alimentar da linhagem de camundongos Balbc/c Nude. "O projeto de intervenção utiliza, dentre vários protocolos de enriquecimento, o uso de sementes de girassol devidamente preparada para os animais, que são utilizadas em outras áreas da medicina veterinária com foco na melhoria da reprodução”.

Segundo Rodrigues, a metodologia do projeto, em princípio, se baseia em enriquecer a alimentação dos animais com as sementes na quantidade certa para que elas não substituam a ração, que é uma fonte completa. "Em seguida, avaliar parâmetros como ciclo reprodutivo e a taxa de produção de filhotes”, diz. A pesquisa está na fase escrita e ainda será submetida para aprovação na CEUA para dar início aos testes posteriormente.

Como parte de seu projeto no programa de Mestrado Profissional em Tecnologia das Radiações em Ciências da Saúde do IPEN, Rodrigues também está criando recursos inovadores para a gestão de biotérios. "Conseguirei fazer o acompanhamento de diversos parâmetros importantes para a gestão de maneira rápida e fácil, nessa fase não é possível revelar muitos detalhes do projeto”, explica.

Rodrigues destaca a importância das parcerias com o Biotério da Faculdade de Ciências Médicas da Santa Casa de São Paulo, o Instituto de Pesquisa e Inovação Tecnológica da Irmandade da Santa Casa de São Paulo (IPITEC), o Biotério da Faculdade de Medicina do ABC (FMABC), e com o Centro de Desenvolvimento de Modelos Experimentais para Medicina e Biologia (CEDEME) da Universidade Federal de São Paulo.

"Estas parcerias visam gerar conhecimentos científicos, formar pessoas qualificadas em ciência de animais de laboratório, em pesquisa científica e a inovação na própria área de bioterismo, que é escassa”, conclui.

Equipe

Participam do estudo a ser apresentado na Expo Biotérios Hybrid Maria Neide Ferreira Mascarenhas, Ismária de Sousa Reis, Eliana Loures Godoi, André Silva Ferreira, Manoel Calixto Lopes da Silva, Cecilia da Silva Ferreira, Mayelle Paz e Marlos Cortez, este último coorientador de Rodrigues, com larga experiência na área de Animais de Laboratório tendo atuado no Instituto Butantan por 11 anos.

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Leonardo Novaes, estagiário
(Com supervisão)

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