Novas Abordagens Metodológicas - Toxicologia de Sistemas para entender os efeitos da formação da corona de surfactante pulmonar na toxicidade de materiais à base de óxido de grafeno

• Processo: 24/03881-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2028
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Diego Stéfani Teodoro Martinez
• Beneficiário: Matheus Alves Siqueira de Assunção
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Nanotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Nanobiotechnology | nanoinformatics | nanomaterials | nanosafety | Nanotoxicology | Secretomics | Nanotecnologia

Resumo

Novas Abordagens Metodologicas (NAMs) são essenciais para apoiar a inovação segura e sustentável em nanotecnologia e materiais avançados. A toxicologia de sistemas associada a vias de resultados adversos (AOPs) está proporcionando uma abordagem holística e integrativa para avaliar mudanças moleculares e funcionais que ocorrem em diferentes níveis de um sistema biológico. A aplicação dessas abordagens na pesquisa de nanosegurança representa a fronteira do conhecimento; no entanto, ainda é uma área cientificamente subdesenvolvida no contexto brasileiro neste momento. O sucesso na tradução dessas AOPs em práticas de nanosegurança depende criticamente da exploração de dados ômicos e de ferramentas computacionais e informáticas. Neste projeto, propomos desenvolver uma abordagem de toxicologia de sistemas para avaliar a toxicidade de materiais à base de óxido de grafeno, incluindo alavancar conexões estratégicas de pesquisa com três grupos internacionais líderes na Europa (Birmingham, Manchester e Tampere). De fato, estamos avançando para investigar o impacto da corona do surfactante pulmonar (PS) em materiais à base de óxido de grafeno (ou seja, GO e GO-NH2) na toxicidade contra células pulmonares (ou seja, BEAS-2B) pela primeira vez. A formação da corona, ensaios secretômicos e ensaios funcionais bioquímicos serão caracterizados e analisados em relação à identificação de AOPs. O material de referência GO foi desenvolvido pelo INMETRO e será estudado neste projeto como uma "amostra modelo" para a harmonização de práticas vinculadas às NMAs. Nossos resultados preliminares mostraram que a corona sintética do PS pode modular a resposta celular ao GO contra BEAS-2B; e o componente proteico do PS teve um impacto maior na mitigação da toxicidade do GO do que o componente lipídico. Além disso, demonstramos a possível indução da transição epitelial-mesenquimal (TEM) na ausência de proteínas. Portanto, neste projeto, temos como objetivo explicar as diferentes contribuições de cada componente do PS (proteínas e lipídios) na mitigação da toxicidade do GO, investigando tanto as nanobiointerações GO-PS quanto GO-NH2-PS em seus efeitos nas células. Finalmente, este projeto apoia o desenvolvimento de métodos preditivos de toxicidade para materiais à base de grafeno em direção a uma inovação segura, sustentável e regulada.