Alterações sutis desencadeadas por nanopartículas em células analisadas individualmente através de perfil multiparamétrico baseada em imagem

• Processo: 22/01483-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 30 de junho de 2022
• Data de Término da vigência: 29 de junho de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
• Pesquisador responsável: Marcelo Bispo de Jesus
• Beneficiário: Fernanda Garcia Fóssa
• Supervisor: Anne Carpenter Van Dyk
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Broad Institute, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 19/24033-1 - Alterações sutis desencadeadas por nanopartículas em células analisadas individualmente através de perfil multiparamétrico baseada em imagem, BP.DR
• Assunto(s): Processamento de imagens Aprendizado computacional Nanotoxicologia Materiais nanoestruturados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: hepatocyte | Image processing | Image-based Profiling | machine learning | Nanotoxicology | Phenotypic profiling | Nanotoxicologia

Resumo

Os nanomateriais estão presentes na vida cotidiana, nas residências e em produtos médicos. A distribuição generalizada de nanomateriais no meio ambiente levou ao seu acúmulo na água e biossólidos. Consequentemente, humanos são expostos a baixas concentrações de nanomateriais, resultando em intoxicação por exposição ao longo da vida. No entanto, o estudo da nanotoxicidade tem se concentrado em morte celular causada por altas concentrações de nanomateriais. Portanto, nosso projeto visa estudar as mudanças sutis desencadeadas pela exposição a nanopartículas em condições ambientais mais relevantes (ou seja, baixas concentrações). Para detectar essas alterações, analisaremos o perfil fenotípico de células tratadas com nanopartículas usando análise multiparamétrica de célula individualizada baseada em imagem. A análise e o agrupamento desses parâmetros são feitos por meio de processamento de imagens, perfil fenotípico, machine learning e técnicas de deep learning. Para desenvolver esse pipeline analítico de ponta a ponta, solicitamos um estágio de doze meses no laboratório Carpenter-Singh supervisionado pela Dra. Anne Carpenter no Broad Institute do MIT e Harvard. Dr. Carpenter possui vasta experiência em processamento de imagem e perfil fenotípico baseado em imagem, como demonstrado pelo desenvolvimento do CellProfiler eCellProfiler Analyst, softwares utilizados por pesquisadores de todo o mundo. O objetivo do projeto a longo prazo é implementar uma plataforma para avaliar o efeito de nanopartículas em células através de perfil de célula individualizada baseado em imagem para permitir a continuidade desta pesquisa dentro do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas. A plataforma identificará mudanças sutis causadas por uma variedade de nanopartículas e contribuir para a avaliação de risco e base teórica para desenvolver estratégias de manejo terapêutico. (AU)