Desenvolvimento de modelos in vitro de barreira hematoencefálica (BBB)-em-um-chip para estudar a atividade oncolítica do Vírus Zika e a permeabilidade de fármaco no tratamento do Câncer Cerebral

• Processo: 22/02212-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Mayana Zatz
• Beneficiário: Ma Hui Ling
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/08028-1 - CEGH-CEL - Centro de Estudos do Genoma Humano e de Células-Tronco, AP.CEPID
• Assunto(s): Barreira hematoencefálica Neoplasias encefálicas Vírus Zika Células-tronco pluripotentes induzidas Bioimpressão tridimensional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: blood-brain barrier | brain cancer | Organ-on-chip | Zika vírus | 3D bioprinting | Biologia molecular

Resumo

Os desafios ao desenvolvimento de terapêuticas para o Câncer Cerebral e doenças neurológicas do Sistema Nervoso Central (SNC) permanecem atribuídos principalmente à barreira hematoencefálica (BHE) devido às complexas interações celulares que restringem a penetração de fármacos, levando à baixa eficácia do tratamento. Zika Vírus (ZIKV) é um vírus oncolítico com potencial uso em viroterapia para atingir e destruir seletivamente as células-tronco Cancerígenas do cérebro, incluindo glioblastoma de alto grau, Meduloblastoma e outros tumores de origem embrionária do SNC. A infecção do ZIKV pode atravessar a BHE e atingir o SNC através da regulação positiva das moléculas de adesão celular desencadeando neuro inflamação local. Entretanto, uma completa visão sobre o mecanismo de penetração de BHE pelo ZIKV permanece pouco compreendida. Os modelos animais existentes e in vitro da BHE apresentam limitações em mimetizar a complexidade e especificidade por diferir nos receptores de entrada viral, dificultando a realização dos estudos mecanísticos sobre os receptores neurais humanos e suas interações com vírus e terapêuticas em níveis moleculares e celulares. O projeto atual visa desenvolver BHE-em-chip como uma plataforma micro fisiológica composta pelas células da BHE diferenciadas a partir das células-tronco pluripotentes induzidas humanas (iPSCs). A combinação das tecnologias de bioimpressão tridimensional (3D) e microfluídica permite recapitular a estrutura e função da BHE e Câncer Cerebral para mapear tridimensionalmente (3D) a distribuições dos ZIKVs e outras terapêuticas nas regiões vasculares e perivasculares. Dessa forma, o presente modelo in vitro da BHE humana com alta fidelidade pode aumentar a eficiência da triagem de fármacos e estimular a pesquisa de novas terapêutias para doenças do SNC. (AU)