Integração de tecnologias ômicas para caracterizar biomarcadores epigenéticos em doenças humanas: rumo a uma melhor compreensão dos mecanismos de doenças e novas terapias

• Processo: 19/07382-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2020
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Diogo Fernando Troggian Veiga
• Beneficiário: Diogo Fernando Troggian Veiga
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Médicas (FCM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Andre Schwambach Vieira ; Benilton de Sá Carvalho ; Fernando Cendes ; Iscia Teresinha Lopes Cendes
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/01530-2 - Integração de perfis de epigenômica e transcriptômica em células únicas para descoberta de novos alvos terapêuticos em Epilepsia, BP.DD; 20/15112-2 - Integração de tecnologias ômicas para caracterizar biomarcadores epigenéticos em doenças humanas: rumo a uma melhor compreensão dos mecanismos de doenças e novas terapias, BP.JP
• Assunto(s): Genômica Epigenômica Neoplasias Epilepsia Aprendizagem profunda
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: câncer | Deep Learning | Epigenomics | epilepsy | Genomics | Human Diseases | Genômica e Epigenômica

Resumo

O contínuo aprimoramento de tecnologias de sequenciamento e ômicas nos possibilitam mensurar e estudar diversos aspectos em doenças complexas. Nos últimos anos, o ensaio de cromatina acessível a transposase seguido de sequenciamento (ATAC-seq) permitiu desvendar a cromatina funcional de populações raras e mesmo de células individuais (single cells) provenientes de amostras clínicas, desta forma possibilitando o mapeando completo de regiões não-codificantes associados à doenças (regulomas). Em paralelo, os avanços na transcriptômica permitiram mensurar a expressão de genes e isoformas tanto em nível populacional quanto individual. Neste projeto, propomos o desenvolvimento de ferramentas computacionais utilizando aprendizado de máquina para análise integrativa em larga escala de regulomas e transcritomas, com o objetivo de encontrar regiões de cromatina associadas a doenças. Essas abordagens serão capazes de modelar a heterogeneidade populacional, e serão aplicadas para caracterizar regiões regulatórias da cromatina que controlam a transcrição de genes de interesse, tais como oncogenes e supressores de tumores. Desta forma, esperamos encontrar uma nova classe de biomarcadores de origem epigenética com potencial prognóstico e diagnóstico em várias doenças, incluindo tumores sólidos, cânceres no sangue, distúrbios neurológicos e autoimunes. Também propomos o desenvolvimento e validação da citometria digital, que permitirá obter o perfil (composição celular) de amostras de sangue e tecidos a partir de dados gerados em ATAC-seq, e que poderia substituir a citometria convencional em ambientes clínicos. Portanto, a identificação de novos elementos epigenéticos capazes de regular a expressão gênica é fundamental não apenas para entender melhor os mecanismos subjacentes à doença, mas também para identificar possíveis novos alvos para tratamento. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

GALVAO, ISABELLA C.; KANDRATAVICIUS, LUDMYLA; MESSIAS, LAUANA A.; ATHIE, MARIA C. P.; ASSIS-MENDONCA, GUILHERME R.; ALVIM, MARINA K. M.; GHIZONI, ENRICO; TEDESCHI, HELDER; YASUDA, CLARISSA L.; CENDES, FERNANDO; et al. Identifying cellular markers of focal cortical dysplasia type II with cell-type deconvolution and single-cell signatures. SCIENTIFIC REPORTS, v. 13, n. 1, p. 10-pg., 2023-08-16. (13/07559-3, 20/04780-4, 19/08259-0, 20/15112-2, 22/01530-2, 19/07382-2)

GALVAO, ISABELLA C.; LEMOINE, MANUELA; MESSIAS, LAUANA A.; ARAUJO, PATRICIA A. O. R. A.; GERALDIS, JAQUELINE C.; YASUDA, CLARISSA L.; ALVIM, MARINA K. M.; GHIZONI, ENRICO; TEDESCHI, HELDER; CENDES, FERNANDO; et al. Multimodal single-cell profiling reveals neuronal vulnerability and pathological cell states in focal cortical dysplasia. ISCIENCE, v. 27, n. 12, p. 20-pg., 2024-12-20. (20/06168-4, 19/07382-2, 13/07559-3, 22/01530-2)