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Modelagem da síndrome de Richieri-Costa-Pereira com uso de células-tronco pluripotentes induzidas

Processo: 16/24188-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2017
Vigência (Término): 30 de abril de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Maria Rita dos Santos e Passos Bueno
Beneficiário:Gerson Shigeru Kobayashi
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Processamento de RNA   Células-tronco pluripotentes induzidas   Embriogênese

Resumo

A síndrome de Richieri-Costa-Pereira (RCPS) é uma malformação craniofacial congênita decorrente de distúrbios no desenvolvimento craniofacial embrionário, causadas por mutações de perda de função no gene EIF4A3, o qual atua em funções básicas celulares, dentre as quais se destaca a regulação de splicing e decaimento de mRNA. O desenvolvimento do complexo craniofacial passa por estágios morfogenéticos dependentes de proliferação, migração, apoptose e diferenciação celular principalmente do tecido neuroepitelial e das células de crista neural deste oriundas, as quais geram as estruturas acometidas na RCPS e em diversas outras síndromes craniofaciais. Muitas destas síndromes são causadas por mutações em genes de função presumivelmente básica e ubíqua (como o próprio EIF4A3, além de outros relacionados a splicing e síntese de ribossomos). Tal fato se contrapõe à especificidade de tecidos afetados, majoritariamente confinados ao crânio e à face, sendo este paradoxo um importante problema a ser resolvido em relação à RCPS e várias outras doenças craniofaciais. Assim, o presente projeto propõe o estudo da RCPS para esclarecer seu mecanismo patogênico, que é aindapouco compreendido, de modo a contribuir também para solucionar o questionamento acima supracitado, promovendo uma melhor compreensão de outras síndromes craniofaciais e do próprio desenvolvimento craniofacial humano. As hipóteses a serem testadas são: A) a RCPS pode ser causada por distúrbios de proliferação e apoptose neuroepitelial e/ou alterações relacionadas à proliferação, apoptose, migração e/ou diferenciação de células de crista neural; B) distúrbios de splicing de mRNAs podem acarretar alterações nestes mecanismos celulares de maneira célula-específica. Para a execução do projeto, modelaremos a RCPS com uso de tipos celulares representativos do desenvolvimento craniofacial: células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) já estabelecidas de 3 pacientes e 4 controles serão diferenciadas em células neuroepiteliais, nas quais serão avaliadas as taxas de proliferação e apoptose. Ainda, utilizaremos células de crista neural previamente derivadas de iPSCs destes indivíduos, que serão submetidas a avaliação de proliferação, apoptose, e capacidade migratória. Os modelos celulares estão sendo validados em um modelo de camundongo com deficiência em Eif4A3 (por meio de colaboração), que não será aqui detalhado. Executaremos também uma análise de sequenciamento de RNA em células de crista neural para identificação de alterações relacionadas a splicing, que complementará os dados advindos das culturas celulares e poderá gerar novas hipóteses. Esta proposta é inovadora, uma vez que ainda não se sabe como mutações em genes de função ubiqua causam fenótipos específicos; além disso, até o presente momento, não existem trabalhos explorando o potencial destas células para a investigação de fenótipos craniofaciais. Ademais, o estabelecimento deste modelo in vitro capaz de recapitular o desenvolvimento craniofacial humano abre novas perspectivas para o estudo de outras doenças, triagem de fármacos para desenvolvimento de estratégias preventivas, e validação funcional de variantes genéticas candidatas para síndromes craniofaciais detectadas por meio de sequenciamento de nova geração. (AU)