3D bioprinting of neural stem cells to mimic neurogenic niches

• Grant number: 23/00081-2
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: February 01, 2023
• End date: June 30, 2023
• Field of knowledge: Biological Sciences - Morphology - Cytology and Cell Biology
• Principal Investigator: Marimélia Aparecida Porcionatto
• Grantee: Natalia Dall'Agnol Ferreira
• Host Institution: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brazil
• Associated research grant: 18/12605-8 - Development of brain-on-a-chip microplataforms for in vitro modeling of the central nervous system, AP.TEM

Abstract

A bioimpressão tridimensional (3D) representa uma promissora alternativa para a engenharia de tecidos, pela possibilidade de fabricar estruturas altamente organizadas pelo depósito controlado de células e biomateriais, formando tecidos com características similares aos encontrados in vivo, com relação à geometria, densidade e organização celular, composição de biomoléculas e de matriz extracelular (MEC). Devido à complexa arquitetura do sistema nervoso central (SNC), a dificuldade da modelagem in vitro compromete o avanço dos estudos das doenças que afetam o SNC, como por exemplo, o acidente vascular cerebral (AVC), o traumatismo cranioencefálico e as doenças neurodegenerativas. A tecnologia de bioimpressão 3D possui capacidade de fabricar estruturas que melhor se assemelhem ao microambiente do SNC, comparando-se com as abordagens tradicionais de cultivo 3D. No entanto, ainda existem dificuldades a serem superadas em relação à bioimpressão 3D do SNC, como vascularização do sistema, desenvolvimento de novas blendas de hidrogéis com propriedades estruturais e mecânicas similares à MEC nativa e capazes de garantir a viabilidade celular durante o processo de bioimpressão e cultivo. O objetivo geral deste projeto é realizar a bioimpressão 3D de células neuroprogenitoras (NPC) derivadas de iPSCs humanas e fabricar estruturas visando recriar nichos neurogênicos para estudo dos mecanismos moleculares e celulares que afetam a regeneração do SNC.