NanoUterus.Like: a nova era de cultura embrionária 3D para melhoria da eficiência reprodutiva animal

• Processo: 25/12106-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Medicina Veterinária - Reprodução Animal
• Pesquisador responsável: Sarah Gomes Nunes
• Beneficiário: Sarah Gomes Nunes
• Empresa: BLASTOCELL BIOTECHNOLOGIES LTDA
• CNAE: Criação de bovinos ; Atividades de apoio à pecuária
• Vinculado ao auxílio: 24/18064-0 - NanoUterus.Like: a nova era de cultura embrionária 3D para melhoria da eficiência reprodutiva animal, AP.PIPE
• Assunto(s): Fertilização in vitro animal Biotecnologia Pecuária Bovinos Eficiência reprodutiva animal Técnicas de cultura embrionária Modelos tridimensionais de cultura de células Inovação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biotecnologia | bovinos | Inovação | Pecuária | Tridimensional (3D) | produção in vitro embrionária

Resumo

Apesar do sucesso alcançado pela biotecnologia de produção in vitro de embriões (PIV), as condições atuaiscomercialmente disponíveis tanto na medicina reprodutiva humana quanto na indústria de produção animal aindaestão abaixo do ideal. De fato, a perda no desenvolvimento in vitro de oócitos bovinos até o estágio de blastocistoé da ordem de 60 a 70%. Neste contexto, melhorias que possam expandir a produtividade e qualidade podem sernovas estratégias de pesquisa e desenvolvimento (P&D), a fim de alavancar ainda mais o impacto econômico (demais de R$ 597 bilhões em 2018, somente no setor de agronegócio bovino) desta bioténica e seu melhoramentobioprocessual. Esse cenário de baixa produção pode ser relacionado, em partes, ao sistema de PIVE aconteceratualmente em um ambiente bidimensional (2D). Embora o sistema tridimensional (3D) venha ganhando atençãonos últimos anos, pouco avanço na medicina reprodutiva animal e humana tem sido conquistado. Ademais, aindahá uma baixa reprodutibilidade e pouca validação de comprovação efetiva em seus estudos. Assim, a maturação invitro 3D (MIV-3D) é uma abordagem promissora no aperfeiçoamento da MIV, uma vez que ela reduz oachatamento do complexos cumulus-oócito (CCOs) e preserva sua integridade estrutural e funcional. Inicialmente,visando melhorar a maturação e competência oocitária; e implementar uma tecnologia inovadora no mercado,nosso grupo propõe a criação de um sistema MIV-3D, o NanoUterus.Like, com o uso da Matriz 3D CellFate®, a serpersonalizada em parceria com a Biocelltis Biotecnologia S.A, Florianópolis, Brasil. É importante ressaltar queapesar de utilizar o modelo bovino para os testes iniciais, nosso sistema propõe a expansão futura em diferentesespécies, abrangendo aquelas com maior apelo comercial e sanitário como: bovinos, equinos, suínos e ovinos;focando em especial, a espécie humana, ao utilizar o embrião bovino como modelo biológico ideal e maisrepresentativo. Para tanto, os CCOs bovinos serão aspirados de ovários através de OPU e serão maturados in vitrocom o uso do novo sistema NanoUterus.Like. Após 24 horas, parte dos CCOs maturados serão vitrificados e osdemais serão submetidos às avaliações celulares e moleculares de aquisição da competência oocitária à fertilizaçãoe produção de embriões: progressão meiótica, potencial de membrana mitocondrial, estresse oxidativo e avaliaçãoda apoptose celular. Em sequência, parte dos CCOs seguirão para a fertilização e cultivo embrionário in vitro. Aofinal, será caracterizada a avaliação de taxa de produção embrionária e vitrificação embrionária que serãoutilizados como marcadores que comprovem a eficácia e aperfeiçoamento da MIV com o uso comercial doNanoUterus.Like. Em suma, nossa tecnologia permitirá que os CCOs sejam maturados em terceira dimensãopromovendo diferenças significativas na competência e no comportamento celular, esperando melhorias nosprocessos de diferenciação, proliferação e qualidade em comparação ao sistema 2D. Além disso, a Matriz 3DCellFate® também poderá oferecer um sistema drug-delivery permitindo futuramente, a liberação controlada desubstâncias e componentes que beneficiem a MIV de oócitos mamíferos. Por fim, prospectamos que este venha a ser um modelo comercial ideal para avaliação de novos produtos e bioprocessos que possam maximizar afertilidade de espécies mamíferas em programas de reprodução assistida.