Síndrome de Treacher Collins: mecanismos responsáveis pela variabilidade clínica e em busca de moléculas para resgatar o fenótipo

• Processo: 18/21706-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2019
• Data de Término da vigência: 28 de junho de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Maria Rita dos Santos e Passos Bueno
• Beneficiário: Gabriella Shih Ping Hsia
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/14419-2 - Investigação da osteogênese, condrogênese e ensaios de resgate de fenótipo com modelos de cultura 3D para a síndrome de Treacher Collins, BE.EP.DD
• Assunto(s): Disostose mandibulofacial Desenvolvimento craniofacial Apoptose Fenótipo Genes p53 Dano ao DNA Síntese proteica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia mitocondrial | Células de neuroepitélio | células-tronco pluripotente induzidas | Resgate de fenótipo | Síndrome de Treacher Collins | variabilidade clínica | Genética Humana e Médica

Resumo

A Síndrome de Treacher Collins (TCS) é uma doença craniofacial rara caracterizada por hipoplasia dos ossos faciais, fissura palatina e malformações nos ouvidos. A maioria dos casos (~93%) é causada por mutações no gene TCOF1. Existe grande variabilidade do grau de acometimento clínico intra e interfamilial, cujos mecanismos etiológicos são desconhecidos. Em modelos animais para a TCS, demonstrou-se que em células neuroepiteliais ocorre alta produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), desregulação de biogênese ribossomal, estresse, dano oxidativo no DNA e apoptose, resultando nos fenótipos craniofaciais da síndrome. Estes fenótipos podem ser melhorados via tratamento materno durante o período gestacional com antioxidantes, através da redução da taxa de apoptose neuroepitelial. Como as mitocôndrias são as principais fontes de ROS e desempenham diversos papéis de sinalização celular, além dos já relacionados a apoptose, é relevante estudar o seu papel na patofisiologia da TCS. Assim, propomos investigar os mecanismos responsáveis pela variabilidade clínica, como também o papel mitocondrial na TCS em modelo de desenvolvimento embrionário humano. Para isso, utilizaremos células neuroepiteliais derivadas de iPSCs de 5 pacientes com TCS e de 4 indivíduos controles, as quais permitem recapitular estágios iniciais do desenvolvimento craniofacial. Primeiro, testaremos se os mecanismos patogênicos descritos nos modelos animais se aplicam para a TCS em humanos. Depois, investigaremos se a taxa de apoptose e os níveis de p53 diferem entre os grupos. Em seguida, buscaremos por moléculas para resgatar/melhorar o fenótipo celular, como inibidores de p53 e antioxidantes. Serão avaliados também os níveis de dano de DNA e de síntese proteica, bem como se há alterações nas atividades mitocondriais em função da deficiência de TCOF1 e/ou de outra proteína da mesma via. Para isso, analisaremos a taxa de consumo de O2, de produção de H2O2 e da razão GSH/GSSG. Caso sejam encontradas diferenças nesses mecanismos, investigaremos sua relação com a variabilidade clínica observada em TCS, utilizando esse modelo in vitro. Com esse projeto esperamos contribuir para uma melhor compreensão não só acerca dos mecanismos responsáveis pela variabilidade clínica, como também do papel mitocondrial para a patogenicidade da TCS. Além disso, forneceremos subsídios para o desenvolvimento de possíveis tratamentos futuros ou prevenção de formas graves com uso de um modelo celular humano. (AU)