Atlas transcriptômico de células únicas da placenta humana em condição fisiológica e patológica

• Processo: 24/01716-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Medicina - Saúde Materno-infantil
• Pesquisador responsável: Andre de Souza Mecawi
• Beneficiário: Rafaela Giraçol da Cruz
• Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 19/27581-0 - Controle da secreção de vasopressina na gestação e suas implicações na fisiopatologia da Pré-Eclâmpsia, AP.JP
• Assunto(s): COVID-19 Diabetes gestacional Gravidez Placenta Pré-eclâmpsia Biologia computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Covid-19 | Diabetes Mellitus Gestacional | gestação | placenta | Pré-eclâmpsia | transcriptoma de células únicas | Bioinformática

Resumo

A gestação é um período de intensas mudanças no corpo materno, sendo a placenta o principal componente da interface materno-fetal. O sucesso gestacional e o crescimento da unidade feto-placentária dependem diretamente da boa execução de suas funções, como a secreção de hormônios que conduzem as adaptações metabólicas e fisiológicas necessárias no organismo materno. Alterações funcionais neste órgão estão associadas a diversas complicações gestacionais, como pré-eclâmpsia, diabetes gestacional e infecções sistêmicas. Para identificar e compreender estas condições a nível celular e molecular, diversos estudos surgiram nos últimos anos realizando o sequenciamento de RNA de células únicas deste órgão em diferentes condições. Tecnologia que permite por meio do transcriptoma, analisar a heterogeneidade celular, identificar tipos celulares, predizer comunicação celular e avaliar alterações na transcrição gênica. Este projeto propõe então a criação de um atlas celular transcriptômico da placenta humana, integrando dados de estudos que realizaram previamente o sequenciamento deste órgão em diferentes condições, a fim de predizer vias de comunicação das células placentárias, descobrir de novos genes e mecanismos moleculares e celulares envolvidos em sua função no estado saudável, e descrever alteração do perfil de expressão gênica e sua conservação entre estados patológicos diversos. Além disso, essa abordagem irá fornecer maior poder estatístico, possibilitando a identificação de novos alvos moleculares (genes) potencialmente enriquecidos em tipos celulares raros que não seriam descobertos em estudos isolados. Para o presente estudo, 17 artigos (publicados entre 2017 e 2023) foram selecionados de diferentes bibliotecas e revistas científicas com base nos seguintes critérios: apresentar scRNA-Seq/snRNA-Seq de placenta ou interface materno-fetal de humanos com dados publicados e livres para uso. Dentre esses, foram selecionados artigos que contavam com o sequenciamento de placentas de gestações saudáveis, e de gestações com diferentes complicações e condições como: patologias específicas, idade materna avançada, e diferentes períodos de gestação. Os dados adquiridos em formatos FASTA, serão alinhados e analisados, por meio software CellRanger 7.1 de acordo com o genoma de referência (GRCh38). Em seguida os dados serão integrados e os feitos de bancada normalizados utilizando os métodos Harmony, CCA, RPCA e scVI tools utilizando o pacote Seurat 5.0 (para escolha do melhor método de integração). Os tipos celulares serão identificados com base em genes marcadores canônicos. O Wilcoxon teste será utilizado para determinar os genes enriquecidos nos tipos celulares e diferencialmente expressos em condição controle e patológica; correlação de Spearman para descoberta de associações gênicas; o ClusterProfiler (v.4.6.2) para análise de vias gênicas enriquecidas; o catalogo da IUPHAR para classificar das classes farmacológicas dos genes; e o CellChat para a inferência dos padrões de comunicação celular; Os resultados esperados incluem a criação de um atlas transcriptômico celular abrangente, fornecendo insights sobre o metabolismo placentário, comunicação celular, etiologia de doenças gestacionais e resposta celular em diferentes condições, contribuindo para a compreensão das complexas interações celulares na placenta e abrindo caminho para futuras pesquisas sobre a prevenção e tratamento de complicações gestacionais.