Aplicação de modelo 3D para estudo da neurogênese cortical e via WNT utilizando hiPSC de paciente portador de transtorno do espectro autista e macrocefalia

• Processo: 24/12270-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Morfologia - Citologia e Biologia Celular
• Pesquisador responsável: Marimélia Aparecida Porcionatto
• Beneficiário: Marina Rodrigues Pires
• Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , 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): Modelagem tridimensional Transtornos do neurodesenvolvimento
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Células neuroprogenitoras | hiPSC | Modelos 3D | neurogênese cortical | transtornos do neurodesenvolvimento | Via Wnt | Biologia das células-tronco

Resumo

O sistema convencional de cultura de células em 2D tem sido utilizado para estudos de diversos aspectos do Sistema Nervoso Central. Contudo, esse tipo de cultura não reproduz o arcabouço tridimensional (3D) no qual as células se encontram no tecido nativo. Nesse contexto, a tecnologia de bioimpressão 3D permite superar limitações do sistema 2D, proporcionando um ambiente mais próximo do fisiológico. Diversos tipos celulares já foram bioimpressos em 3D, incluindo células neuroprogenitoras derivadas de células-tronco humanas com pluripotência induzida (hiPSC-NPCs). Nosso laboratório desenvolveu um novo modelo 3D, produzido pela bioimpressão de hiPSC-NPCs, para estudos dos principais eventos biológicos da neurogênese: proliferação, migração e diferenciação. Essa plataforma que desenvolvemos tem potencial para a modelagem não só da neurogênese fisiológica, mas também de transtornos do neurodesenvolvimento, como o Transtorno do Espectro Autista (TEA) e a macrocefalia. A via de sinalização WNT é uma das vias que orquestra a neurogênese embrionária e foi descrita como desregulada em pacientes diagnosticados com TEA e macrocefalia. Dessa forma, neste projeto propomos utilizar o modelo de nicho neurogênico produzido por bioimpressão 3D de hiPSC-NPCs derivadas de um paciente portador de TEA e macrocefalia e hiPSC-NPCs normais para estudar a neurogênese cortical e a via WNT em patologias do neurodesenvolvimento. A citoarquitetura do tecido bioimpresso será caracterizada e serão feitas intervenções na via de WNT, utilizando agonistas e antagonistas, para verificar a contribuição dessa via de sinalização para a neurobiologia do TEA e da macrocefalia. Utilizaremos imunofluorescência seguida de microscopia confocal, citometria de fluxo, qPCR e western blot para identificar alterações nos processos biológicos da neurogênese que levam ao desenvolvimento do TEA.