Biologia sintética associada à nanotecnologia: obtenção de proteínas transmembranas para a produção de nanovesículas biomiméticas por rota microfluídica

• Processo: 22/16690-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 25 de maio de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Lucimara Gaziola de la Torre
• Beneficiário: João Eduardo Levandoski
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/12605-8 - Desenvolvimento de microplataformas brain-on-a-chip para modelagem do sistema nervoso central in vitro, AP.TEM
• Assunto(s): Microfluídica Biotecnologia Biologia sintética Barreira hematoencefálica Lipossomos Proteínas da membrana
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Barreira hematoencefálica | Biologia Sintetica | Lipossomas | Microfluídica | nanovesículas biomiméticas | Proteinas de membrana | Microfluídica, biotecnologia

Resumo

Apesar do grande aumento das doenças envolvendo o sistema nervoso central (SNC) nas últimas décadas, a disponibilidade de medicamentos para tratá-las ainda é baixa. O grande limitante é a permeação de fármacos através da barreira hematoencefálica (BHE) para alcançar o local de ação terapêutica. Uma estratégia para superar a limitação de entrega de fármacos através da BHE é o emprego de vesículas biomiméticas, com potencial de ação direcionada, combinando proteínas transmembranas com lipossomas e visando aumentar sua bioespecificidade, assim como, driblar o sistema imunológico. Os lipossomas, sistemas auto agregados de lipídeos específicos, mimetizam as membranas celulares e podem ser utilizados para a veiculação de fármacos. Entretanto, os lipossomas convencionais possuem baixo tempo de circulação na corrente sanguínea e não possuem direcionamento específico. Para sua síntese, a microfluídica é uma tecnologia que permite a produção destes nanoagregados de forma homogênea e reprodutível. Desta forma, este projeto tem caráter inovador por acoplar a biologia sintética aplicada às leveduras, para a produção de proteínas transmembrana humanas responsáveis por adesão na BHE para serem utilizadas em vesículas biomiméticas. Nesta abordagem, proteínas de membrana com potencial para interação com a BHE serão obtidas a partir de técnicas de engenharia genética, utilizando Saccharomyces cerevisiae ou Pichia pastoris como chassis de expressão. Estas proteínas serão incorporadas em lipossomas durante a rota microfluídica de produção. O projeto será executado em uma colaboração entre os laboratórios de microfluídica (LaNBDA - Unicamp), biologia sintética (LaBS - Unicamp) e neurobiologia (Unifesp). Esta pesquisa está inserida no projeto temático "Desenvolvimento de microplataformas brain-on-a-chip para modelagem do sistema nervoso central in vitro". Essa abordagem permitirá o desenvolvimento de novos carreadores, bem como a compreensão fenomenológica da interação de diferentes proteínas com a barreira hematoencefálica, o que pode contribuir para o avanço da nanobiotecnologia na produção de nanovesículas biomiméticas. (AU)