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Vesículas extracelulares como uma plataforma para diagnóstico e manipulação do sistema de produção in vitro de embriões: a nova geração da reprodução animal

Processo: 21/06645-0
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
Vigência: 01 de março de 2022 - 28 de fevereiro de 2027
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Medicina Veterinária - Reprodução Animal
Pesquisador responsável:Juliano Coelho da Silveira
Beneficiário:Juliano Coelho da Silveira
Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Felipe Perecin ; Flávio Vieira Meirelles ; Guilherme Pugliesi ; Lawrence Charles Smith ; Lucimara Gaziola de la Torre ; Marcelo Bispo de Jesus ; Marcia de Almeida Monteiro Melo Ferraz ; Samantha Cristina de Pinho
Vinculado ao auxílio:14/22887-0 - Exossomos e microvesículas contendo miRNAs modulam mudanças epigenéticas durante o cultivo in vitro de gametas e embriões em bovinos, AP.JP
Auxílios(s) vinculado(s):23/01511-0 - Análise dos mecanismos envolvidos na entrega de miRNA por vesículas extracelulares pequenas para CCOs e embriões bovinos, AP.R
22/01433-7 - EMU concedido no processo FAPESP 21/06645-0 : Microscópio Biológico Invertido Thunder Imager 3D Assay, AP.EMU
22/01505-8 - EMU concedido no processo FAPESP 21/06645-0 : CytoFLEX System B3-R0-V3, AP.EMU
Bolsa(s) vinculada(s):23/02746-1 - Influência da reserva energética corporal no ambiente da junção útero-tubárica e da porção anterior do corno uterino de vacas nelore, BP.MS
23/16444-7 - Influência do ácido palmítico no conteúdo de Vesículas Extracelulares das células do epitélio uterino e suas consequências no cultivo in vitro de embriões bovinos, BP.IC
24/01143-4 - Caracterização das vesículas extracelulares isoladas do fluido folicular e ovidutal do trato reprodutivo de fêmeas bovinas., BP.TT
+ mais bolsas vinculadas 23/08030-8 - Análise do processo de entrada de vesículas extracelulares em células do folículo ovariano, BP.IC
23/05684-7 - Caracterização das vesículas extracelulares isoladas do fluido folicular e ovidutal do trato reprodutivo de fêmeas bovinas., BP.TT
22/09461-0 - Transfecção de vesículas extracelulares do fluido folicular com microRNAs específicos: uma forma de miRNA delivery para células do complexo cumulus-oócito de bovinos, BP.MS
22/01235-0 - Vesículas extracelulares como amplificadoras de sinais embrionários: implicações para resposta imune materna, BP.PD
21/12560-7 - Vesículas extracelulares pequenas de folículos ovarianos bovinos separadas por diferentes técnicas possuem características e perfil de miRNAs distintos, BP.MS
22/01236-7 - Vesículas híbridas e sintéticas formadas por vesículas extracelulares e lipossomas para a suplementação de células embrionárias durante a produção in vitro de bovinos, BP.PD
22/02701-5 - Criação de dispositivos microfluídicos com geometrias diferentes para fertilização in vitro, BP.PD
20/13075-2 - Efeito do status metabólico de vacas de leite nas mudanças epigenéticas no embrião e endometrio e o papel de vesículas extracelulares, BP.PD - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Reprodução  Microfluídica  RNAs não codificadores  Vesículas extracelulares  Técnicas in vitro 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Microfluídica | RNA não codificador | vesículas extracelulares | Vesículas extracelulares sintéticas | Biologia da Reprodução

Resumo

A produção in vitro de embriões (PIV) é amplamente utilizada em humanos e animais como alternativa aos problemas de infertilidade e uma ferramenta para aumentar a eficiência produtiva dos animais domésticos, especialmente bovinos. Desde o seu início, a PIV confiou na evolução constante da composição dos meios de cultura de células com base na composição observada nos fluidos reprodutivos. Vesículas extracelulares (VEs) são vesículas de tamanho nanométrico presentes em diferentes fluidos corporais, incluindo fluido folicular ovariano, fluido ovidutal e uterino, e acredita-se que estejam envolvidas na comunicação célula-célula. VEs desempenham um papel importante na mediação da troca de materiais bioativos, como miRNAs, mRNAs e proteínas. Além disso, as VEs são usadas para fins diagnósticos e terapêuticos, permitindo a detecção de alterações celulares e a modificação de células-alvo, respectivamente. Anteriormente, nosso laboratório focou em investigações de miRNAs, proteínas e conteúdo de mRNAs de VEs no fluido folicular ovariano, fluido ovidutal, fluido uterino, plasma seminal de touro e soro sanguíneo. Esses experimentos descobriram uma lista de muitos miRNAs, proteínas e alvos de mRNA em VEs, que demonstraram estar associados à competência do oócito e espermatozoide, bem como ao desenvolvimento embrionário. No entanto, lacunas consideráveis ainda precisam ser abordadas, incluindo a identificação dos mecanismos envolvidos na entrega do conteúdo de VEs (miRNA e mRNA) para cúmulos e oócitos, o desenvolvimento de plataformas não invasivas e confiáveis para realizar diagnósticos PIV e o desenvolvimento de novas gerações meios de cultura não baseados em material de origem animal, para tratar gametas e embriões in vitro. Este projeto visa responder a essas lacunas e testar a hipótese de que pequenas vesículas extracelulares são uma ferramenta terapêutica e diagnóstica para melhorar a produção de embriões in vitro. Para testar esta hipótese, propomos três objetivos principais: 1) Determinar os mecanismos envolvidos na entrega de miRNAs e mRNAs de vesículas extracelulares para células cumulus e embriões usando VEs de fluido folicular e fluido ovidutal, bem como seu impacto no cumulus-oócito e embriões após suplementação com as VEs. 2) Desenvolver um sistema de microfluido para permitir a amostragem do meio de cultivo condicionado pelo embrião e análise de VEs. 3) Determinar o papel da cultura de células da granulosa ovariana como biorreatores para a geração de vesículas extracelulares em comparação com lipossomas e vesículas híbridas como agentes de entrega. Após a conclusão, este projeto identificará novas ferramentas para permitir o uso de VEs para entrega de conteúdo específico e o uso dessas vesículas para diagnósticos baseados em pequeno volume de fluído. Este projeto irá melhorar nossa compreensão da entrega do conteúdo de VEs, terapêutica e diagnóstico, o que irá acelerar o desenvolvimento de uma plataforma de próxima geração para reprodução animal, impactando a indústria de PIV de animais domésticos e a saúde humana. Assim, ao final desse projeto pretendemos ter miRNAs e mRNAs adequados para serem usados como suplemento para PIV e como ferramentas para determinar a qualidade de gametas e embriões aumentando a eficiência de PIV. (AU)

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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)
MOUGENOT, MARCEL FRANCO; PEREIRA, VANESSA SOUSA; RODRIGUES COSTA, ANA LETICIA; LANCELLOTTI, MARCELO; PORCIONATTO, MARIMELIA APARECIDA; DA SILVEIRA, JULIANO COELHO; DE LA TORRE, LUCIMARA GAZIOLA. Biomimetic Nanovesicles-Sources, Design, Production Methods, and Applications. PHARMACEUTICS, v. 14, n. 10, p. 25-pg., . (21/06645-0, 21/11564-9)
FERRONATO, GIULIANA DE AVILA; DOS SANTOS, CAROLINA MONICA; ROSA, PAOLA MARIA DA S.; BRIDI, ALESSANDRA; PERECIN, FELIPE; MEIRELLES, FLAVIO VIEIRA; SANGALLI, JULIANO RODRIGUES; DA SILVEIRA, JULIANO COELHO. Bovine in vitro oocyte maturation and embryo culture in liquid marbles 3D culture system. PLoS One, v. 18, n. 4, p. 17-pg., . (19/25675-7, 14/22887-0, 21/06645-0)

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