Modelagem de doenças monogênicas para estudos fisiopatológicos e testes farmacológicos utilizando células especializadas derivadas de iPSCs

• Processo: 20/14635-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de dezembro de 2021 - 30 de novembro de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biologia Geral
• Pesquisador responsável: João Bosco Pesquero
• Beneficiário: João Bosco Pesquero
• Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Danilo Roman Campos
• Pesquisadores associados: Alysson Renato Muotri ; Karina Ramalho Bortoluci ; Marimélia Aparecida Porcionatto
• Auxílios(s) vinculado(s): 22/11408-0 - EMU concedido no processo 2020/14635-1: sistema de imagem EVOS M7000, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/00063-4 - Modelos in vitro para estudo da neurofisiopatologia da doença de Fabry, BP.PD; 18/23367-0 - Estudo dos mecanismos fisiopatológicos dos transtornos psiquiátricos na doença de Fabry, BP.PD
• Assunto(s): Biologia celular Biologia molecular Organoides Células-tronco pluripotentes induzidas CRISPR-Cas9 Angioedemas hereditários Doença de Fabry Síndrome do QT longo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Angioedema Hereditário | Doença de Fabry | Doenças monogênicas | iPSCs | Organóides | síndrome do QT longo | Biologia celular / biologia molecular

Resumo

Atualmente, um dos grandes desafios na pesquisa médica é modelar células in vitro capazes de recapitular os processos fisiológicos da forma mais semelhante possível aos organismos complexos. A dificuldade de obtenção de células especializadas para estudos em laboratórios como cardiomiócitos, células endoteliais e neurônios sempre foi um desafio para o desenvolvimento de estudos mais precisos e que tem sido superado na última década com a utilização de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs). Desde seu desenvolvimento, as iPSCs têm mostrado seu potencial de se diferenciar em células especializadas. Além disso, tais células se comportam como células tronco embrionárias, contornando controvérsias éticas, sem limite de amostras e com capacidade de se diferenciar em quase todos os tipos celulares. Nesse projeto visamos utilizar tais células a fim de criarmos uma plataforma in vitro para estudos fisiopatológicos e análise de fármacos em três doenças monogênicas. Para isso foi proposto o desenvolvimento de cardiomiócitos e neurônios derivados de iPSCs com alterações em genes responsáveis pelo desenvolvimento da Doença de Fabry (DF) e da Síndrome do QT Longo Tipo 3 (LQT3). Além disso, células endoteliais derivadas de iPSCs carreando mutações responsáveis pelo desenvolvimento de Angioedema Hereditário (AH) também serão desenvolvidas. Todas as células especializadas serão modeladas a partir de células sanguíneas periféricas adultas de pacientes portadores das doenças monogênicas ou por mutações induzidas pelo sistema CRISPR-Cas9. Para isso, serão geradas iPSCs através da reprogramação com vetores epissomais e diferenciação com fatores específicos. As células diferenciadas serão caracterizadas e posteriormente analisadas em seus processos fisiopatológicos, através de marcadores moleculares, fluorescentes e análises eletrofisiológicas. A utilização dessas células para o desenvolvimento de organoides também poderá elucidar melhor os processos biológicos envolvidos no acumulo de Gb3 na DF, e sua relação com o acometimento neural e cardíaco, além dos processos eletrofisiológicos na LQT3 e da permeabilidade vascular no AH. A plataforma poderá também abrir perspectivas para testes com fármacos e trazer informações farmacogenômicas importantes capazes de orientar de forma mais assertiva prescrições de medicamentos de acordo com o tipo de mutação apresentada pelo paciente. (AU)