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Validação de mRNAs e miRNAs como biomarcadores da nefropatia diabética em uma coorte norte-americana de portadores de diabetes tipo 1 e tipo 2

Processo: 16/04935-2
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2016
Vigência (Término): 31 de agosto de 2017
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Medicina - Clínica Médica
Pesquisador responsável:Maria Lucia Cardillo Corrêa Giannella
Beneficiário:Maria Beatriz Camargo Monteiro Caillaud
Supervisor no Exterior: Vishal Vaidya
Instituição-sede: Faculdade de Medicina (FM). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa : Harvard University, Boston, Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:15/19000-6 - Estudo do sedimento e de micro RNAs urinários de portadores de diabetes tipo 1 para identificar vias associadas à progressão da doença renal diabética, BP.PD
Assunto(s):Endocrinologia   Insuficiência renal crônica   Diabetes mellitus   Análise de sequência de RNA   Nefropatias diabéticas   Urina

Resumo

A Doença Renal do Diabetes (DRD) é a maior causa doença renal terminal atualmente no mundo. Em humanos, o estudo de vias potencialmente associadas ao desenvolvimento e à progressão dessa complicação é dificultado pela necessidade de biopsia renal. Recentemente, a disponibilidade de técnicas mais sensíveis de biologia molecular permitiu o uso o uso da urina no estudo das doenças renais. Além de ser uma amostra órgão-específica, a urina é um material de fácil obtenção e que não requer dos pacientes uma preparação prévia para coleta. Nosso grupo tem coletado urina de pacientes com diabetes tipo 1 (DM1) com o objetivo de identificarmos novos marcadores que possam prever o declínio da função renal e também para o melhor entendimento da patogênese da DRD. Como resultado encontramos que a expressão do mRNA do gene codificante da proteína de interação com tiorredoxina (TXNIP) está aumentada no sedimento urinário de pacientes com declínio da taxa de filtração glomerular estimada (TFGe) > 5 mL/min/1,73m2 ao ano, após uma mediana de tempo de seguimento de 2 anos ("declinantes") comparado com pacientes "não declinantes". Em seguida realizamos um experimento de sequenciamento de RNA (RNAseq) usando transcritos do sedimento urinário de indivíduos controles e de pacientes DM1 declinantes e não declinantes, para avaliarmos o perfil de expressão gênica do sedimento urinário nos três grupos de estudo. Dos 436 mRNAs que foram diferencialmente expressos (p<0,05) selecionamos os 10 genes com menor valor de p e que encontravam-se proporcionalmente mais sub ou super expressos, de acordo com a piora da função renal. Como próximo passo é necessária a validação da assinatura gênica definida pelo RNAseq em uma coorte de pacientes com histórico clínico e demográfico detalhados. Além dos mRNAs, os micro RNAs (miRNAs) são pequenos RNAs não codificantes que estão sendo estudados em DRD e que também podem resultar na identificação de novos biomarcadores e novos alvos terapêuticos. Recentemente foi publicada uma assinatura de 9 miRNAs que alcançaram alta validade para o desenvolvimento futuro de microalbuminúria. Apesar de sua importância, o estudo foi conduzido em uma população relativamente pequena de pacientes (n= 27), sendo necessários novos estudos que possam corroborar esses achados em coortes maiores. Tendo em conta os dados disponíveis sobre genes codificantes de mRNAs e miRNAs como potenciais assinaturas para a DRD, o Laboratory of kidney toxicology and Regeneration da Harvard Medical School vem coletando amostras de urina de pacientes portadores DM1 e de diabetes do tipo 2 (DM2). Atualmente o laboratório possui 310 amostras de urina de pacientes DM1 e de DM2 estão disponíveis para validação dos estudos de mRNA e miRNA. Além disso, o laboratório possui 60 amostras de tecido renal humano de pacientes DM1 com DRD submetidos a biópsia. Assim, o principal objetivo deste projeto é confirmar a expressão de miRNAs candidatos publicados na literatura e de mRNAs encontrados em nosso experimento de RNAseq nesta coorte norte-americana. Adicionalmente, pretendemos avaliar, em nível proteico, a expressão de alguns genes candidatos no tecido renal humano de pacientes DM1 como potenciais biomarcadores da DRD. As amostras de urina serão usadas para extração de miRNA e mRNA com uso de kits comerciais seguido por síntese de cDNA e quantificação por qPCR. Amostras de tecido renal embebidos em parafina obtidos de pacientes com DRD submetidos a biópsia serão usados para análises de expressão proteica por imunofluorescência. Os resultados deste estudo podem contribuir para a identificação de uma assinatura de mRNA e de miRNA para pacientes com diferentes graus de DRD. Como resultado final, a disponibilidade de dados clínicos proporcionará a oportunidade para estudarmos a associação dos potenciais biomarcadores e sua relação com a progressão ou regressão da albuminúria e sua correlação com o declínio da TFG. (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)
RAMM, SUSANNE; TODOROV, PETAR; CHANDRASEKARAN, VIDYA; DOHLMAN, ANDERS; MONTEIRO, MARIA B.; PAVKOVIC, MIRA; MUHLICH, JEREMY; SHANKARAN, HARISH; CHEN, WILLIAM W.; METTETAL, JEROME T.; VAIDYA, VISHAL S. A Systems Toxicology Approach for the Prediction of Kidney Toxicity and Its Mechanisms In Vitro. TOXICOLOGICAL SCIENCES, v. 169, n. 1, p. 54-69, MAY 2019. Citações Web of Science: 1.
WEBER, ELIJAH J.; LIDBERG, KEVIN A.; WANG, LU; BAMMLER, THEO K.; MACDONALD, JAMES W.; LI, MAVIS J.; REDHAIR, MICHELLE; ATKINS, WILLIAM M.; TRAN, CECILIA; HINES, KELLY M.; HERRON, JOSI; XU, LIBIN; MONTEIRO, MARIA BEATRIZ; RAMM, SUSANNE; VAIDYA, VISHAL; VAARA, MARTTI; VAARA, TIMO; HIMMELFARB, JONATHAN; KELLY, EDWARD J. Human kidney on a chip assessment of polymyxin antibiotic nephrotoxicity. JCI INSIGHT, v. 3, n. 24 DEC 20 2018. Citações Web of Science: 6.
MONTEIRO, MARIA B.; RAMM, SUSANNE; CHANDRASEKARAN, VIDYA; BOSWELL, SARAH A.; WEBER, ELIJAH J.; LIDBERG, KEVIN A.; KELLY, EDWARD J.; VAIDYA, VISHAL S. A High-Throughput Screen Identifies DYRK1A Inhibitor ID-8 that Stimulates Human Kidney Tubular Epithelial Cell Proliferation. JOURNAL OF THE AMERICAN SOCIETY OF NEPHROLOGY, v. 29, n. 12, p. 2820-2833, DEC 2018. Citações Web of Science: 2.

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