Loxoscelismo: da pesquisa básica ao desenvolvimento de novas terapias

• Processo: 17/12199-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2017
• Vigência (Término): 31 de julho de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Denise Vilarinho Tambourgi
• Beneficiário: Joaquim Martins Junior
• Instituição Sede: Instituto Butantan. Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07467-1 - CeTICS - Centro de Toxinas, Imuno-Resposta e Sinalização Celular, AP.CEPID
• Assunto(s): Toxinas Venenos de aranha Loxosceles Transcriptômica Transdução de sinais Biologia computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aranha Loxosceles | células | Toxinas | Transcriptômica | veneno | vias de sinalização | Bioinformática

Resumo

O CeTICS tem como um de seus objetivos entender o comportamento dos sistemas biológicos frente a toxinas animais, utilizando dados gerados a partir de sequenciamento gênico em larga escala. Um dos projetos do CeTICS é o estudo dos mecanismos moleculares envolvidos no loxoscelismo. Envenenamentos por Loxosceles resultam em lesões locais e reações sistêmicas. Hemólise, agregação plaquetária, inflamação persistente, falência renal e morte podem ser observadas em pacientes com manifestações sistêmicas. Apesar da pouca incidência de vítimas com falência renal, esta é a principal causa de óbito, ocorrendo principalmente em crianças. O loxoscelismo cutâneo ocorre na maioria das vítimas, cerca de 80 % dos casos. O envenenamento por Loxosceles inicialmente causa um pequeno desconforto, começando por uma expansão de eritema e edema, podendo provocar um extenso dano tecidual. O principal fator do veneno da aranha Loxosceles, responsável pelas manifestações locais e sistêmicas, é a esfingomielinase D (SMase D). Tal enzima é capaz de hidrolisar esfingomielina e lisofosfatidilcolina, sendo que várias isoformas dessa toxina estão presentes nesses venenos. Os mecanismos moleculares envolvidos nesses efeitos tóxicos não estão ainda totalmente elucidados. Como parte das estratégias para melhor entender os mecanismos moleculares do loxoscelismo sistêmico e local estão sendo realizadas análises transcriptômicas de vários tipos celulares humanos, tratados ou não com venenos de Loxosceles ou sua principal toxina, a SMase D, na presença e ausência de inibidores. Além disso, estamos estudando o repertório dos genes codificantes de anticorpos, em vários modelos (cavalo e camundongo) imunizados com veneno de Loxosceles. Tal abordagem possibilitará um estudo do sistema imune humoral em uma abordagem quantitativa e baseada em sistemas. Devido à complexidade da massa de resultados decorrentes dessa abordagem omica, torna-se importante o desenvolvimento de ferramentas computacionais avançadas para análise e apresentação de dados biológicos e moleculares, bem como a identificação de genes de interesse e de suas redes de interação/sinalização possivelmente envolvidos nos eventos deletérios do loxoscelismo cutâneo e sistêmico e na resposta imune humoral. Assim, considerando o grande número de dados gerados, é fundamental a participação no projeto de Loxoscelismo do CeTICS de um bioinformata/biólogo computacional. A presença desse profissional será fundamental nas análises (I) transcriptômicas de células humanas, tratadas com toxinas de Loxosceles e inibidores, e (II) relativas ao repertório de anticorpos de animais imunizados com veneno de Loxosceles. Atividades como otimização de métodos de análise e gerenciamento da quantidade maciça dos dados, montagem de sequências, análise de expressão gênica, análises de enriquecimento e de vias de sinalização, são alguns exemplos das tarefas que serão realizadas pelo bioinformata. O candidato deverá ser capaz de discutir com outros pesquisadores envolvidos, questões biológicas e moleculares dos dados gerados. Portanto, um profissional com formação e experiência interdisciplinar, combinando ciência da computação e biologia, será fundamental para o nosso projeto. (AU)