Validação de candidatos a enhancers de genes específicos cardíacos

• Processo: 23/15481-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 22 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 21 de abril de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: José Eduardo Krieger
• Beneficiário: Nikolas Dresch Ferreira
• Supervisor: Sean M Wu
• Instituição Sede: Instituto do Coração Professor Euryclides de Jesus Zerbini (INCOR). Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP (HCFMUSP). Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Stanford University, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 23/05709-0 - Influência da sinalização de Notch1 na diferenciação de hiPSCs em cardiomiócitos, BP.DD
• Assunto(s): Miócitos cardíacos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cardiomiócitos | Células Tronco Pluripotentes induzidas | Diferenciação cardíaca | Enhancers de genes cardíacos | Especialização cardíaca | hiPSC-CMs | Desenvolvimento Cardíaco

Resumo

Os atuais protocolos de diferenciação de cardiomiócitos derivados de células-tronco pluripotentes induzidas humanas (hiPSC-CMs) geram uma mistura de subtipos cardíacos imaturos, limitando sua aplicação terapêutica. Desvendar os mecanismos específicos que regulam a especialização cardíaca é fundamental para aprimorar a diferenciação de hiPSC-CMs e entender as complexidades do sistema cardíaco. Até o momento, exploramos os papéis de moléculas-chave na especialização cardíaca. A depleção de IRX3 mostrou que o fator de transcrição tem um papel importante no comprometimento das hiPSCs nos estágios iniciais da diferenciação cardíaca. Além disso, a inibição da via Notch1 durante a diferenciação de hiPSC-CMs levou a um fenótipo semelhante à de cardiomiócitos ventriculares de trabalho. Apesar desses avanços, os mecanismos precisos que governam essas especializações ainda são desconhecidos. Para este projeto, queremos enfrentar esses desafios focando na validação de potenciais enhancers de genes cardíacos recentemente identificados pelo laboratório do Professor Sean Wu na Universidade Stanford. Usando a tecnologia CRISPR, pretendemos silenciar os enhancers associados ao gene ventrículo-específico MYL2, e caracterizá-los em cardiomiócitos já diferenciados. Esta técnica será realizada em uma linha de hiPSCs que expressa o gene repórter MYL2-tdTomato. O impacto do silenciamento dos enhancers na expressão de MYL2 será avaliado por meio da quantificação da intensidade de fluorescência. Os enhancers que afetarem a expressão de MYL2 serão então selecionados para caracterização adicional. Essa estratégia tem o potencial de fornecer novas perspectivas sobre o gene alvo e os principais enhancers associados à diferenciação cardíaca específica.Este projeto de estágio de pesquisa no exterior representa um esforço colaborativo entre o Dr. José Eduardo Krieger e o laboratório do Dr. Sean Wu (Divisão de Medicina Cardiovascular - Escola de Medicina da Universidade Stanford). Nosso principal objetivo é validar candidatos a enhancers de genes relacionados ao desenvolvimento cardíaco, aproveitando a experiência única desenvolvida pelo grupo do Dr. Sean Wu. Esta proposta é viável dentro dos 12 meses propostos e avançará no tema geral da minha tese. Também me fornecerá expertise em metodologias que podem ser incorporadas ao nosso Laboratório no InCor após o meu retorno.