Criado em 2021, o AL4AnimalS reúne os três centros nacionais de I&D exclusivamente dedicados à ciência animal e veterinária – CIISA, CECA e CECAV – afirmando-se como uma plataforma única de investigação em Portugal. Assente no conceito One Health (Uma Saúde), o Laboratório Associado promove uma abordagem integrada da saúde animal, humana e ambiental, desenvolvendo conhecimento científico com impacto na sociedade.
Segundo o Diretor do AL4AnimalS, Luís Costa, “esta integração, criou uma plataforma de investigação única em Portugal, desenhada para gerar ciência e conhecimento de impacto e apoiar as políticas públicas em saúde animal, pública e ambiental, respondendo aos seus desafios societais e económicos.”
A missão do AL4AnimalS passa por desenvolver investigação fundamental e aplicada capaz de responder a problemas concretos. Como refere Luís Costa, “a missão é desenhada para produzir soluções inovadoras para problemas do mundo real, com impacto a nível nacional e global. Em particular, aborda desafios de sustentabilidade na produção animal, segurança dos alimentos, saúde animal e saúde pública, ambiente e biodiversidade.” A atividade científica organiza-se em três linhas temáticas que respondem aos principais desafios globais, alinhados nos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável 2020-30 das Nações Unidas e nas missões da FAO e OMS.
Na área da Produção Animal Verde, o objetivo é desenvolver sistemas de produção mais sustentáveis.
“O desafio global é garantir alimentos de origem animal, nutritivos, seguros e que promovam a saúde, para uma população humana em crescimento exponencial”, explica o Diretor, acrescentando que se pretende “inovar sistemas de produção sustentáveis, com respeito pelo bemestar animal e ambiente, mas, ao mesmo tempo, garantindo a competitividade económica do sector e valorizando os produtos tradicionais.”
Na área das Doenças Infecciosas Emergentes e Zoonoses, a investigação procura responder ao impacto crescente destas patologias na saúde animal e pública. “Aposta-se no desenvolvimento de métodos inovadores de diagnóstico e desenvolvimento de vacinas.” Já na linha de Medicina e Biotecnologia Comparativa e Translacional, o foco está em “inovar soluções diagnósticas e terapêuticas para doenças animais e desenvolver modelos translacionais para a saúde humana, incluindo ensaios pré-clínicos e clínicos.” O futuro do AL4AnimalS passa por reforçar a investigação de excelência, a colaboração internacional e a proximidade à sociedade. Como sublinha Luís Costa, “a prioridade principal do AL4AnimalS para o futuro, consiste no seu contínuo alinhamento com os desafios globais e nacionais, priorizando a investigação fundamental e aplicada para soluções inovadoras que respondam a problemas científicos, económicos e societais reais.”
Para isso, destaca ainda que “a ligação aos destinatários do conhecimento é fundamental para identificar as necessidades da sociedade e indústria, e com estas desenhar investigação dirigida e soluções adequadas”, assegurando simultaneamente “financiamento competitivo internacional.”
Ciência ao serviço de uma produção animal mais sustentável
Na linha temática Produção Animal Verde, coordenada por Rui Bessa, a investigação desenvolvida no AL4AnimalS procura responder aos desafios da sustentabilidade da produção animal, conciliando produtividade, qualidade e segurança dos alimentos e redução do impacto ambiental. O trabalho desenvolvido abrange áreas como a mitigação das emissões de gases com efeito de estufa, a valorização de coprodutos agroalimentares, a nutrição animal, a segurança dos alimentos e o desenvolvimento de produtos inovadores, sempre numa perspetiva de economia circular e de criação de valor para o setor agroalimentar.
Uma das prioridades passa pela redução da pegada ambiental da pecuária, em particular através da mitigação das emissões de metano produzidas pelos ruminantes. Como explica Rui Bessa, “O setor da produção animal tem um contributo relevante para as emissões de gases com efeito de estufa (GEE), em particular devido à produção de metano (CH4) no decurso do processo digestivo dos ruminantes. Quando comparado ao CO2, o CH4 tem um efeito GEE muito maior (85 vs. 1, numa escala de 20 anos), mas também uma permanência na atmosfera muito curta (12 vs. 1000 anos). Assim, as reduções das emissões de CH4 têm merecido prioridade como forma rápida de conter o aumento da temperatura.» Neste contexto, acrescenta que «dada a importância social e económica do setor, a abordagem racional consiste em aumentar a eficiência e a produtividade dos animais, mantendo a produção, mas com menos animais. Este esforço terá ainda de ser complementado por estratégias nutricionais eficazes para inibir a produção de CH4 por animal.”
Entre as soluções em desenvolvimento destaca-se a utilização de recursos naturais existentes em Portugal. Rui Bessa refere que “O AL4AnimalS tem explorado o uso de uma alga vermelha encontrada em Portugal, a Asparagopsis taxiformis, que, quando introduzida na dieta, é capaz de inibir a produção de metano nos bovinos em até 80%. Os componentes ativos da alga são voláteis, perdendo-se rapidamente, pelo que a nossa abordagem tem sido utilizar macerados da alga em óleo vegetal (Bromoil) que são depois fornecidos aos animais. Já demonstrámos a eficácia e estabilidade do Bromoil em condições práticas, mas os trabalhos prosseguem de forma a assegurar a segurança dos animais e dos consumidores.”
Outra área estratégica incide na valorização de coprodutos agroalimentares e na procura de ingredientes alternativos para alimentação animal, promovendo uma produção mais sustentável e alinhada com os princípios da economia circular. Como explica Rui Bessa, “os animais sempre tiveram um papel central no que agora chamamos de economia circular, valorizando coprodutos agroalimentares e alimentos não adequados para humanos e devolvendo ao sistema fertilizantes orgânicos.
Esse papel dos animais nunca desapareceu, mas atenuou-se no decurso da industrialização do setor. Reintroduzindo o conceito de circularidade na otimização económica, renova-se o incentivo para valorizar novos coprodutos e ingredientes, bem como para resolver velhos problemas associados ao seu uso, como a sazonalidade, as dificuldades de conservação e o baixo valor nutricional.” A investigação desenvolvida explora igualmente novas oportunidades proporcionadas pelos compostos bioativos presentes nesses coprodutos. Como sublinha o coordenador, “novas tecnologias permitem agora tirar partido da riqueza em compostos secundários vegetais bioativos de muitos destes coprodutos, como, por exemplo, polifenóis, taninos e terpenoides que podem ter efeitos benéficos, inibindo a produção de CH4 e melhorando a qualidade dos produtos.
Assim, temos desenvolvido trabalhos de utilização na alimentação animal com capota de amêndoa, subprodutos da indústria vinícola e do azeite e explorando novos alimentos como microalgas e insetos.”
A segurança dos alimentos constitui igualmente uma das prioridades da linha temática Produção Animal Verde, procurando garantir produtos mais seguros, com maior durabilidade e menor desperdício ao longo da cadeia alimentar. “A segurança microbiológica e química dos alimentos é um dos principais eixos da nossa investigação.
Desenvolvemos produtos cárneos mais seguros e clean label, reduzindo ou substituindo nitritos e minimizando a formação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) nos processos de fumagem. Estas estratégias conciliam a segurança microbiológica, a qualidade sensorial e a aceitação pelo consumidor, otimizando os processos de fabrico e integrando tecnologias emergentes, como o uso de altas pressões”, refere Maria João Fraqueza, investigadora do AL4AnimalS. O trabalho desenvolvido inclui ainda estudos que permitem fundamentar cientificamente a durabilidade dos alimentos e reforçar a segurança ao longo da sua comercialização.
“A valorização de coprodutos é igualmente relevante para a alimentação humana e atualmente, trabalhamos com resíduos da indústria da pesca, como pele, espinhas e escamas, visando a obtenção de hidrolisados proteicos e óleos ricos em ácidos gordos ómega-3, que podem ser incorporados em alimentos funcionais de elevado valor acrescentado. A utilização destes ingredientes de origem sustentável permite melhorar o perfil nutricional dos géneros alimentícios, nomeadamente através do aumento do teor proteico e da incorporação de compostos bioativos, indo ao encontro das tendências atuais de consumo e dos princípios da economia circular”, explica Maria João Fraqueza.
Antecipar as doenças emergentes para proteger a saúde animal e humana
Outra das linhas temáticas do AL4AnimalS dedica-se às Zoonoses e Doenças Infecciosas Emergentes, área de investigação que procura reforçar a capacidade de prevenção, deteção precoce e resposta a ameaças que afetam simultaneamente animais, seres humanos e ambiente. Alexandre Leitão, coordenador desta linha temática, destaca alguns dos projetos que estão a produzir novos conhecimentos e ferramentas para enfrentar estes desafios.
Na investigação sobre protozoários como Toxoplasma gondii, Cryptosporidiume Giardia, têm sido alcançados avanços importantes na deteção e caracterização destes agentes. “O trabalho desenvolvido tem contribuído para melhorar a deteção e caracterização genética destes protozoários.
Foram implementadas novas metodologias de deteção capazes de identificar diferentes genótipos e infeções mistas, permitindo um diagnóstico mais preciso e uma melhor compreensão das vias de transmissão entre o ambiente, os animais e o ser humano.” No caso de Toxoplasma gondii, a equipa desenvolveu um novo ensaio imunológico para identificar oocistos em água, vegetais e outras matrizes ambientais. Como explica José Manuel Costa, coordenador do CECA, “identificámos um fragmento altamente imunogénico duma proteína da parede do oocisto, TgOWP1, que permitiu obter anticorpos que reconhecem especificamente estas formas parasitárias. Esta abordagem reforça a capacidade de monitorizar a contaminação ambiental e de criar novas estratégias de prevenção”. Alexandre Leitão acrescenta que paralelamente, “para o desenvolvimento de vacinas, estudamos moléculas estimuladoras que incorporadas em vacinas conduzam os mecanismos de defesa para o intestino, a porta de entrada de Toxoplasma gondii.”
A vigilância de vírus emergentes constitui outra das áreas estratégicas desta linha de investigação. “O conhecimento dos vírus em circulação, da sua diversidade genética, dos vetores que os transmitem, dos animais que lhes servem de reservatório e dos fatores ambientais que condicionam a sua transmissão é essencial para calcular o risco e orientar medidas de controlo eficazes.”
Neste contexto, “a vigilância genómica constitui, atualmente, uma ferramenta de investigação central, permitindo identificar a origem e reconhecer a evolução dos vírus, distinguir as novas introduções da circulação endémica e apoiar respostas rápidas em saúde pública.” Um exemplo foi “a deteção do vírus dengue tipo 2 na Madeira, em janeiro de 2025, em que a integração da vigilância entomológica, da sequenciação genómica e dos dados clínicos permitiu confirmar a circulação do vírus e apoiar a atuação das autoridades de saúde locais. ”Além da investigação laboratorial, o AL4AnimalS contribui para o desenvolvimento de sistemas de vigilância epidemiológica que apoiam a gestão da saúde animal. “Plataformas como o SISS permitem recolher, integrar e analisar, em tempo útil, dados provenientes das explorações, dos laboratórios e dos serviços veterinários, facilitando a deteção precoce de alterações, como seja a introdução de uma doença, e a rápida implementação de medidas de controlo.” Já o Sistema de Prevenção e Controlo de Doenças em Animais (SPC), também desenvolvido com o contributo do AL4AnimalS, “desmaterializa os processos relativos à gestão da biossegurança das explorações e à notificação de suspeitas de doenças de declaração obrigatória, facilitando simultaneamente a deteção precoce e a resposta atempada.”
Da investigação molecular às ferramentas digitais de vigilância, esta linha temática demonstra como a inovação científica pode antecipar riscos, apoiar as autoridades de saúde e reforçar a proteção da saúde animal, da saúde pública e da segurança alimentar.
Da medicina regenerativa às terapias de precisão
A terceira linha temática do AL4AnimalS centra-se na Medicina e Biotecnologia Translacional, aproximando a investigação fundamental da aplicação clínica, tanto em medicina humana como veterinária.
Sandra Alves, coordenadora desta linha de investigação, destaca alguns dos projetos que estão a abrir novas perspetivas no diagnóstico e tratamento de doenças raras, inflamatórias, oncológicas e em lesões músculo-esqueléticas e neuromusculares.
Uma das áreas em maior desenvolvimento é a criação de plataformas celulares avançadas para a modelação de doenças raras e a medicina de precisão. Como explica Sandra Alves, “as iPSCs são frequentemente geradas por reprogramação de fibroblastos da pele, e permitem recriar em laboratório as características das doenças raras onde o número de doentes e a informação disponível são muito limitados». Através da diferenciação das iPSCs em células relevantes da doença e/ou da produção de organoides, é possível compreender melhor os mecanismos da doença e testar terapias dirigidas a mutações específicas.
No AL4AnimalS, esta aposta já deu origem ao desenvolvimento de modelos para várias doenças ultrarraras. “A partir destes modelos estamos a desenvolver organoides cerebrais, devido ao forte envolvimento neurológico das patologias que estudamos,para testar novas abordagens terapêuticas no âmbito do projeto europeu EFFecT – A European Training Program to Foster the Full Therapeutic Potential of Antisense Technology across Tissues, cujo objetivo é fomentar o desenvolvimento de terapias de RNA na Europa.”
Outra área de forte inovação é a medicina regenerativa e o desenvolvimento de imunoterapias. Segundo Ana Colette Maurício, investigadora do AL4AnimalS, “o desenvolvimento de novas terapias celulares para a medicina regenerativa tanto em Medicina Veterinária como em Medicina Humana, tem avançado rapidamente, com biomateriais bioactivos, modelos pré-clínicos complexos e sistemas 3D capazes de regenerar pele, músculo, sistema nervoso e outros órgãos e tecidos.” Refere ainda que, na Regenera Sciences, spin-off da Universidade do Porto nascida da investigação desenvolvida no AL4AnimalS, “o uso de células estaminais mesenquimatosas já demonstra impacto em lesões tendinosas e articulares do cavalo e em patologias neuromusculares do cão, promovendo cicatrização, modulando inflamação e recuperando função em condições sem terapias atuais eficazes.”
Também na área da oncologia estão a ser desenvolvidas soluções inovadoras. “Entre os projetos mais avançados encontram-se terapias dirigidas ao linfoma e ao cancro da mama, baseadas em anticorpos conjugados a fármacos, que unem a precisão da imunoterapia à eficácia da quimioterapia.” Estes anticorpos, como explica Frederico Aires da Silva, Investigador do AL4AnimalS, “reconhecem as células tumorais e transportam o fármaco diretamente até elas, funcionando como ‘balas mágicas’, o que permite direcionar o tratamento com maior precisão e limitar a exposição dos tecidos saudáveis.”
A compreensão dos mecanismos naturais de resolução da inflamação constitui outra das áreas de investigação com elevado potencial de aplicação. A equipa do AL4AnimalS, liderada por Luís Costa, coordena um consórcio internacional dedicado ao estudo da inflamação uterina pós-parto na vaca leiteira, uma condição com elevado impacto sanitário e económico.
Este trabalho “identificou pela primeira vez as células inflamatórias com produção de SPM, assim como o mecanismo fisiológico de controlo da inflamação pós-parto.” Além disso, “demonstrou que alterações neste mecanismo estão associadas ao estabelecimento da inflamação e infeção clínica e subclínica do útero, identificando as SPM que poderão funcionar como marcadores de diagnóstico precoce de resolução ou de cronicidade, podendo ser identificadas no sangue circulante, sem necessidade de exames invasivos.”
Da medicina personalizada às terapias celulares e ao desenvolvimento de novos biomarcadores, esta linha temática demonstra como a investigação translacional pode acelerar a chegada de soluções inovadoras à prática clínica, beneficiando simultaneamente a saúde humana e a saúde animal.
Projeto apoiado pela FCT: Fundação para a Ciência e a Tecnologia através de LA/P/0059/2020
