Análise funcional de mutações no gene FBN1 em células-tronco pluripotentes humanas (hPSCs)

Resumo

O gene FBN1 codifica a proteína de matriz extracelular fibrilina-1, principal componente estrutural das microfibrilas que compõem as fibras elásticas. Mutações neste gene foram relacionadas à ocorrência da Síndrome de Marfan (SMF), uma doença de caráter autossômico dominante, cujas manifestações clínicas incluem miocardiopatia dilatada (DCM), crescimento excessivo dos ossos e deformidades torácicas. Apesar de mais de 3000 mutações já terem sido descritas para a síndrome, não existe ainda uma correlação genótipo-fenótipo bem estabelecida para a doença. A fibrilina-1 está envolvida na modulação da biodisponibilidade do fator de crescimento tumoral-beta (TGF-beta) durante a osteogênese e, in vitro, hPSCs de pacientes com SMF mostram ausência de diferenciação osteogênica quando comparadas com células selvagens, o que é revertido com a inibição da sinalização por TGF-beta. Em um modelo murino haploinsuficiente para a fibrilina-1, foi demonstrado que a ocorrência de DCM, presente em menos de 25% dos pacientes, é uma consequência primária da SMF e não secundária, como se pensava anteriormente. In vitro, cardiomiócitos derivados de iPSCs de pacientes portadores de formas familiais de DCM (não relacionadas à SMF) demonstram diminuição da força contrátil basal e induzida por estresse, além de desorganização sarcomérica. O CRISPR/Cas9 é um sistema utilizado como ferramenta de edição direcionada de DNA que possibilita a engenharia de modelos moleculares mutantes a partir de modelos selvagens, produzindo linhagens isogênicas que facilitam o estudo das consequências fenotípicas de diferentes mutações em um gene de interesse. Diante disso, no presente trabalho, propõe-se a geração de novas linhagens de hPSCs mutantes para o gene FBN1 por meio da edição genômica com o objetivo de se analisar funcionalmente o efeito da haploinsuficiência ou da dominância negativa da fibrilina-1 no processo de diferenciação osteogênica e em cardiomiócitos diferenciados e estabelecer novas correlações genótipo-fenótipo para a SMF. (AU)