Detecção de toxicidade medicamentosa por repórter fluorescente em sistema de co-cultura cardio-hepática

• Processo: 23/18178-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2024
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Mayana Zatz
• Beneficiário: Sabrina Kaori Kadowaki Komatsu
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioengenharia Miócitos cardíacos Hepatócitos Microfluídica Toxicidade de drogas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cardiomiócito | hepatócito | hiPSC | Microfluídica | toxicidade medicamentosa | Bioengenharia tecidual

Resumo

O desenvolvimento de novos medicamentos é um processo lento e custoso. Um dos principais motivos para tal é a triagem de toxicidade cardíaca e hepática em testes pré-clínicos, frequentemente resultando em reprovação. A triagem ocorre principalmente utilizando modelos animais, imprecisos devido a distinções fisiológicas entre animais não humanos e humanos. Para aumentar a acurácia da triagem de fármacos, os cardiomiócitos e hepatócitos derivados de células-tronco pluripotentes induzidas humanas (hiPSCs) oferecem uma alternativa aos modelos animais tradicionais. No entanto, a ausência de comunicação entre tecidos em modelos celulares isolados é insuficiente para a avaliação de toxicidade medicamentosa. Plataformas de microfluídica viabilizam o co-cultivo de células hepáticas e cardíacas incorporando o transporte de metabólitos e permitem triagem em larga escala, necessária para processos industriais. Para avaliar a toxicidade, marcadores fluorescentes inseridos por edição gênica possibilitam detectar diferentes formas de morte celular, oferecendo uma alternativa precisa e automatizável aos ensaios colorimétricos e luminescentes tradicionais. Portanto, este projeto tem como objetivo testar uma plataforma de microfluídica contendo células hepáticas e cardíacas derivadas de hiPSCs editadas geneticamente para reportar apoptose por fluorescência, a fim de detectar toxicidade medicamentosa em tempo real, permitindo a avaliação condicional e quantitativa das alterações nas células expostas a fármacos indutores de cardio e hepatoxicidade primária e secundária. Assim, editaremos hiPSCs com repórteres fluorescentes (FRET) ativados por clivagem dependente de caspase 3 e validaremos a plataforma por imunofluorescência e ELISA. (AU)