Aplicação da bioengenharia em células tronco embrionárias humanas com superexpressão de FGF2 para estudar a sobrevivência dos motoneurônios em modelo animal de avulsão da raiz ventral

• Processo: 13/22045-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2014
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Sergiy Kyrylenko
• Beneficiário: Sergiy Kyrylenko
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira
• Assunto(s): Terapia baseada em transplante de células e tecidos Doenças neurodegenerativas Neurônios motores Células-tronco embrionárias NAD Fator 2 de crescimento de fibroblastos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cellular bioengineering | human embryonic stem cells | metabolism | Nad | neuronal survival | neuroregeneration | stem cell

Resumo

A neurodegeneração causada por doenças e traumas é motivo de grande sofrimento e perdas econômicas. Células-tronco podem promover a sobrevivência neuronal e regeneração por dois mecanismos teoricamente possíveis: i) substituição celular e ii) entrega de fatores neurotróficos. Atualmente tem-se considerado que os efeitos positivos da terapia com células-tronco são explicados, em sua maior parte, por mecanismos de suporte trófico, que modulam a homeostase metabólica em neurônios. Entretanto, acreditamos que, com o avanço do conhecimento, as abordagens de substituição celular também serão possíveis. Por isso, é essencial compreender a homeostase das células tronco e as formas de alterar as suas propriedades de forma controlável. Estudos em nosso laboratório têm mostrado que as células tronco favorecem a sobrevivência neuronal e a neuroregeneração. A partir de agora, planejamos estudar como as células tronco podem ser "personalizadas" para propósitos particulares e como elas podem ser direcionadas, de forma governável, para adaptá-las às necessidades da neuroregeneração. Especificamente, propomos preservar motoneurônios afetados utilizando a capacidade de suporte das células tronco embrionárias humanas (hESC), projetadas especificamente para superexpressar o fator de crescimento de fibroblastos humanos 2 (FGF2). O FGF2 é conhecido como um fator que promove a sobrevivência e crescimento neuronal. Nossa hipótese é que o FGF2 está envolvido na modulação da homeostase metabólica celular. As hESC são um estabelecido protótipo de fonte de células para o futuro da medicina regenerativa. Além disso, as hESC são intensivamente utilizadas em pesquisas básicas e, adicionalmente, para o desenvolvimento de drogas. Recentemente, desenvolvemos métodos de bioengenharia para as hESC, em colaboração com a Universidade de Masaryk, em Brno, República Tcheca. Usando esses métodos, obtivemos clones de hESC que superexpressam FGF2 humano de forma induzida. Já importamos os clones das hESC à UNICAMP, de acordo com as mais exigentes normas éticas internacionalmente aceitas. Os clones das hESC serão aplicados em uma matriz 3D desenvolvida e utilizada em nosso laboratório para auxiliar a sobrevivência dos motoneurônios no modelo de avulsão da raiz ventral (VRA) em ratos. A sobrevivência dos motoneurônios será analisada por métodos imunohistoquímicos, morfológicos e de biologia molecular. O modelo com a produção induzida de FGF2 pelas células-tronco in vivo também irá proporcionar uma oportunidade única de estudar a sinalização metabólica relacionada ao FGF2. Este projeto de 2 anos é parte inicial do quadro de pesquisa colaborativa que visa desenvolver estratégias avançadas para a regeneração neuronal. (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)

MOZAFARI, ROGHAYEH; KYRYLENKO, SERGIY; CASTRO, MATEUS VIDIGAL; FERREIRA, JR., RUI SEABRA; BARRAVIERA, BENEDITO; RODRIGUES OLIVEIRA, ALEXANDRE LEITE. Combination of heterologous fibrin sealant and bioengineered human embryonic stem cells to improve regeneration following autogenous sciatic nerve grafting repair. Journal of Venomous Animals and Toxins including Tropical Diseases, v. 24, APR 12 2018. (14/06892-3, 13/22045-6)

ARAUJO, MARTA ROCHA; KYRYLENKO, SERGIY; SPEJO, ALINE BARROSO; CASTRO, MATEUS VIDIGAL; FERREIRA JUNIOR, RUI SEABRA; BARRAVIERA, BENEDITO; RODRIGUES OLIVEIRA, ALEXANDRE LEITE. Transgenic human embryonic stem cells overexpressing FGF2 stimulate neuroprotection following spinal cord ventral root avulsion. Experimental Neurology, v. 294, p. 45-57, AUG 2017. (14/06892-3, 12/20456-6, 13/22045-6, 13/23030-2)