Desenvolvimento de plataforma microfluídica "brain-on-a-chip" para o estudo da fisiopatologia de doenças imunomediadas

• Processo: 24/03247-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica de Processos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Lionel Fernel Gamarra Contreras
• Beneficiário: Flavia Maria Morais Pedrini
• Instituição Sede: Instituto Israelita de Ensino e Pesquisa Albert Einstein (IIEPAE). Sociedade Beneficente Israelita Brasileira Albert Einstein (SBIBAE). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Microfluídica Neurofisiologia Neurologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: encefalite autoimune | Microfluídica | Neurofisiologia | Organ-on-a-chip | Neurologia

Resumo

Os distúrbios neurológicos são a principal causa de incapacidade e a segunda maior causa de morte em todo o mundo. Apesar dos esforços consideráveis, a neurologia permanece como uma das áreas mais desafiadoras no que se refere à compreensão da fisiopatologia de diversas doenças neurológicas devido às limitações nos métodos de investigação. Mimetizar a complexidade do sistema nervoso humano in vitro tem se mostrado um desafio contínuo. Nesse contexto, o uso de recursos nanobiotecnológicos surge como alternativa promissora para a compreensão dos sistemas fisiológicos. Logo, o presente projeto propõe o desenvolvimento de uma plataforma microfluídica "brain-on-a-chip" capaz de mimetizar a complexidade do sistema nervoso humano a partir dos principais elementos que o compõem: neurônios, micróglia, astrócitos, oligodendrócitos e barreira hemato-encefálica para o estudo da fisiopatologia de doenças imunomediadas. Para atingir tais objetivos, inicialmente será estabelecido o microambiente neuronal na plataforma microfluídica "brain-on-a-chip" o qual terá sua funcionalidade validada a partir da avaliação da atividade neuronal através de neurofisologia. Em seguida, serão inseridas amostras de soro de pacientes previamente diagnosticados com doenças imunomediadas (encefalite autoimune ou encefalite associada a anticorpos anti-MOG) na plataforma funcionalmente validada a fim de avaliar atividade neuronal após a inserção das amostras de pacientes na plataforma. Este dispositivo irá proporcionar resultados sem precedentes no que se refere à mimetização do microambiente neuronal e como este pode ser afetado no contexto de doenças imunomediadas. Ao criar um sistema que replica com precisão a estrutura e a função do sistema nervoso humano, espera-se o desenvolvimento de um modelo exploratório pré-clínico que por meio de uma abordagem translacional e de medicina personalizada, permitirá a tradução de descobertas científicas em abordagens terapêuticas personalizadas para beneficiar os pacientes de maneira mais eficaz e direcionada.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MUNOZ, JUAN MATHEUS; PILEGGI, GIOVANA FONTANELLA; NUCCI, MARIANA PENTEADO; ALVES, ARIELLY DA HORA; PEDRINI, FLAVIA; DO VALLE, NICOLE MASTANDREA ENNES; MAMANI, JAVIER BUSTAMANTE; DE OLIVEIRA, FERNANDO ANSELMO; LOPES, ALEXANDRE TAVARES; CARRENO, MARCELO NELSON PAEZ; et al. In Silico Approach to Model Heat Distribution of Magnetic Hyperthermia in the Tumoral and Healthy Vascular Network Using Tumor-on-a-Chip to Evaluate Effective Therapy. PHARMACEUTICS, v. 16, n. 9, p. 21-pg., 2024-09-01. (16/21470-3, 24/03247-1, 19/21070-3, 17/17868-4)