Neuroimagem, genômica, transcriptômica e epigenômica: conduzindo análises em larga escala em direção a um modelo integrativo de transtornos mentais

• Processo: 16/04983-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa eScience e Data Science - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Medicina - Psiquiatria
• Pesquisador responsável: Jair de Jesus Mari
• Beneficiário: Jair de Jesus Mari
• Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Andrea Parolin Jackowski ; Ary Gadelha de Alencar Araripe Neto ; Cristiano de Souza Noto ; Eurípedes Constantino Miguel Filho ; Giovanni Abrahão Salum Júnior ; João Ricardo Sato ; Luis Augusto Paim Rohde ; Marcelo Feijó de Mello ; Patrícia Natália Silva Moretti ; Paulo Bandiera Paiva ; Quirino Cordeiro Júnior ; Síntia Iole Nogueira Belangero ; Vanessa Kiyomi Ota Kuniyoshi
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/11241-2 - Estabelecimento de um sistema de alto desempenho para processamento de neuroimagem e dados genômicos, BP.TT; 18/03900-6 - Estabelecimento de um sistema de alto desempenho para processamento de neuroimagem e dados genômicos, BP.TT
• Assunto(s): Ciência da computação Biologia computacional Técnicas e procedimentos diagnósticos Transtornos mentais Neuroimagem Genomas Epigenômica Transcriptoma
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Epigenome | Genome | mental disorders | Neuroimage | transcriptome | Genética e Neuroimagem

Resumo

Transtornos mentais como esquizofrenia, transtorno bipolar, transtorno depressivo maior e abuso de substâncias estão entre as maiores fontes de incapacitação no mundo, superando as doenças cardiovasculares e câncer. Tais transtornos apresentam um grande impacto sobre a saúde pública, representando 39% dos anos vividos com doenças incapacitantes, e acarretam em uma redução da expectativa de vida em mais de 15 anos. O quadro é ainda mais dramático no Brasil, onde as doenças neuropsiquiátricas representam 19% da carga total de doenças, e cuja morbidade relativa está em crescimento, dado o aumento da longevidade e de indicadores de saúde em geral. Muitos dos estudos realizados nos últimos vinte anos convergiram para a perspectiva de que os transtornos mentais sejam doenças relacionadas aos circuitos cerebrais. Estes transtornos caracterizam-se como doenças complexas e multifatoriais, nas quais fatores genéticos/epigenéticos levam à alterações cerebrais durante o desenvolvimento neurológico, sob influência do ambiente. Neste contexto, a Psiquiatria precisa acompanhar outras áreas da medicina, para a descoberta de estratégias de diagnóstico, de prevenção e de tratamento para os transtornos mentais. No entanto, vários desafios vêm sendo enfrentados na tentativa de alcançar a prevenção dos transtornos mentais, entre eles, o conhecimento biológico limitado e a pobre eficácia das estratégias de prevenção e de tratamentos disponíveis atualmente. Nas últimas décadas, ferramentas e métodos importantes na área de genética e neuroimagem foram desenvolvidas na tentativa de melhor compreender a patogênese e a progressão das doenças mentais. Dada a complexidade dos sistemas biológicos envolvidos, estes métodos têm produzido um enorme volume de dados. Neste contexto, o presente projeto destaca-se como uma pesquisa multidisciplinar, combinando dados da ciência da computação, neuroimagem e genética/epigenética, além de ser um estudo de múltiplos estágios, onde serão investigados dados de pacientes em diferentes estágios de transtornos mentais. Em nosso estudo, usaremos a bioinformática, que é uma integração de ciência da computação, estatística e matemática, na interpretação de dados em larga escala, com o intuito de desenvolver condutas, algoritmos e métodos de análises que possam auxiliar na compreensão de aspectos biológicos dos transtornos mentais. Nosso principal objetivo é desenvolver ferramentas e técnicas relativas ao processamento e armazenamento de informações de genomas e de imagem de pacientes com doenças psiquiátricas, criando pipelines que possam ser utilizadas e reproduzidos por outros pesquisadores. (AU)

Publicações científicas

(12)

(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)

SPINDOLA, LETICIA M.; SANTORO, MARCOS L.; PAN, PEDRO M.; OTA, VANESSA K.; XAVIER, GABRIELA; CARVALHO, CAROLINA M.; TALARICO, FERNANDA; SLEIMAN, PATRICK; MARCH, MICHAEL; PELLEGRINO, RENATA; et al. Detecting multiple differentially methylated CpG sites and regions related to dimensional psychopathology in youths. CLINICAL EPIGENETICS, v. 11, n. 1, OCT 21 2019. (16/04983-7, 14/50917-0, 15/10733-0, 16/25374-9, 17/05339-7, 14/07280-1)

TALARICO, FERNANDA; COSTA, GIOVANY OLIVEIRA; OTA, VANESSA KIYOMI; SANTORO, MARCOS LEITE; NOTO, CRISTIANO; GADELHA, ARY; BRESSAN, RODRIGO; AZEVEDO, HATYLAS; BELANGERO, SINTIA IOLE. Systems-Level Analysis of Genetic Variants Reveals Functional and Spatiotemporal Context in Treatment-resistant Schizophrenia. Molecular Neurobiology, v. 59, n. 5, p. 13-pg., 2022-03-12. (17/25016-8, 14/07280-1, 16/04983-7)

SATO, JOAO RICARDO; BIAZOLI JR, CLAUDINEI EDUARDO; MOURA, LUCIANA MONTEIRO; CROSSLEY, NICOLAS; ZUGMAN, ANDRE; PICON, FELIPE ALMEIDA; HOEXTER, MARCELO QUEIROZ; AMARO JR, EDSON; MIGUEL, EURIPEDES CONSTANTINO; ROHDE, LUIS AUGUSTO; et al. Association Between Fractional Amplitude of Low-Frequency Spontaneous Fluctuation and Degree Centrality in Children and Adolescents. BRAIN CONNECTIVITY, v. 9, n. 5, p. 379-387, JUN 1 2019. (16/04983-7, 13/08531-5, 18/21934-5, 14/50917-0, 18/04654-9)

OTA, VANESSA KIYOMI; MORETTI, PATRICIA NATALIA; SANTORO, MARCOS LEITE; TALARICO, FERNANDA; SPINDOLA, LETICIA MARIA; XAVIER, GABRIELA; CARVALHO, CAROLINA MUNIZ; MARQUES, DIOGO FERRI; COSTA, GIOVANY OLIVEIRA; PELLEGRINO, RENATA; et al. Gene expression over the course of schizophrenia: from clinical high-risk for psychosis to chronic stages. NPJ SCHIZOPHRENIA, v. 5, MAR 28 2019. (14/50830-2, 11/00030-1, 14/07280-1, 10/08968-6, 17/25016-8, 16/04983-7, 11/50740-5)

SPINDOLA, LETICIA M.; SANTORO, MARCOS L.; PAN, PEDRO M.; OTA, VANESSA K.; XAVIER, GABRIELA; CARVALHO, CAROLINA M.; TALARICO, FERNANDA; SLEIMAN, PATRICK; MARCH, MICHAEL; PELLEGRINO, RENATA; et al. Detecting multiple differentially methylated CpG sites and regions related to dimensional psychopathology in youths. CLINICAL EPIGENETICS, v. 11, n. 1, p. 16-pg., 2019-10-21. (15/10733-0, 17/05339-7, 16/04983-7, 14/50917-0, 14/07280-1, 16/25374-9)

DE ARAUJO, CELIA MARIA; SWARDFAGER, WALTER; ZUGMAN, ANDRE; COGO-MOREIRA, HUGO; BELANGERO, SINTIA I.; OTA, VANESSA K.; SPINDOLA, LETICIA M.; HAKONARSON, HAKON; PELLEGRINO, RENATA; GADELHA, ARY; et al. Are serum brain-derived neurotrophic factor concentrations related to brain structure and psychopathology in late childhood and early adolescence?. CNS SPECTRUMS, v. 25, n. 6, p. 790-796, DEC 2020. (14/07280-1, 13/08531-5, 16/04983-7, 14/50917-0)

TALARICO, FERNANDA; SANTORO, MARCOS; OTA, VANESSA K.; GADELHA, ARY; PELLEGRINO, RENATA; HAKONARSON, HAKON; BRESSAN, RODRIGO; MARI, JAIR J.; BELANGERO, SINTIA. Implications of an admixed Brazilian population in schizophrenia polygenic risk score. SCHIZOPHRENIA RESEARCH, v. 204, p. 404-406, FEB 2019. (14/07280-1, 10/08968-6, 16/04983-7, 11/50740-5, 17/20059-0)

SANTORO, MARCOS LEITE; OTA, VANESSA; DE JONG, SIMONE; NOTO, CRISTIANO; SPINDOLA, LETICIA M.; TALARICO, FERNANDA; GOUYEA, EDUARDO; LEE, SANG HYUCK; MORETTI, PATRICIA; CURTIS, CHARLES; et al. Polygenic risk score analyses of symptoms and treatment response in an antipsychotic-naive first episode of psychosis cohort. TRANSLATIONAL PSYCHIATRY, v. 8, AUG 31 2018. (14/50830-2, 14/07280-1, 14/22223-4, 12/12686-1, 10/08968-6, 16/13737-0, 16/04983-7, 11/50740-5)

BELANGERO, SINTIA IOLE; OTA, VANESSA KIYOMI; GADELHA, ARY; BERBERIAN, ARTHUR ALMEIDA; DE ASSUNCAO-LEME, IDAIANE BATISTA; NOTO, CRISTIANO; CHRISTOFOLINI, DENISE MARIA; BELLUCCO, FERNANDA TEIXEIRA; SANTORO, MARCOS LEITE; MAZZOTTI, DIEGO ROBLES; et al. DGCR2 influences cortical thickness through a mechanism independent of schizophrenia pathogenesis. PSYCHIATRY RESEARCH, v. 274, p. 391-394, APR 2019. (16/04983-7, 17/25016-8, 07/58630-9, 10/08968-6, 14/07280-1, 11/00030-1)

OTA, VANESSA KIYOMI; SANTORO, MARCOS LEITE; SPINDOLA, LETICIA MARIA; PAN, PEDRO MARIO; SIMABUCURO, ANDRESSA; XAVIER, GABRIELA; VIEIRA-FONSECA, TAMIRIS; ZANARDO, EVELIN ALINE; CAMARGO DOS SANTOS, FELIPE RODOLFO; SCHAFER, JULIA LUIZA; et al. Gene expression changes associated with trajectories of psychopathology in a longitudinal cohort of children and adolescents. TRANSLATIONAL PSYCHIATRY, v. 10, n. 1, MAR 17 2020. (16/04983-7, 08/57896-8, 14/50917-0, 14/07280-1, 17/05339-7)

SATO, JOAO RICARDO; BIAZOLI, CLAUDINEI EDUARDO; BUENO, ANA PAULA ARANTES; CAYE, ARTHUR; PAN, PEDRO MARIO; SANTORO, MARCOS; HONORATO-MAUER, JESSICA; SALUM, GIOVANNI ABRAHAO; HOEXTER, MARCELO QUEIROZ; BRESSAN, RODRIGO AFFONSECA; et al. Polygenic risk score for attention-deficit/hyperactivity disorder and brain functional networks segregation in a community-based sample. GENES BRAIN AND BEHAVIOR, v. N/A, p. 9-pg., 2023-02-21. (18/04654-9, 16/13737-0, 13/08531-5, 21/05332-8, 16/04983-7, 18/21934-5)

MARQUES, DIOGO FERRI; OTA, VANESSA KIYOMI; SANTORO, MARCOS LEITE; TALARICO, FERNANDA; COSTA, GIOVANY OLIVEIRA; SPINDOLA, LETICIA MARIA; COGO-MOREIRA, HUGO; CARVALHO, CAROLINA MUNIZ; XAVIER, GABRIELA; CAVALCANTE, DANIEL AZEVEDO; et al. LINE-1 hypomethylation is associated with poor risperidone response in a first episode of psychosis cohort. Epigenomics, v. 12, n. 12, APR 2020. (16/04983-7, 11/50740-5, 16/02246-5, 17/25016-8, 10/08968-6, 14/07280-1)