Ativação da rede gênica hepática endógena em iPSCs via CRISPRa para geração de hepatócitos induzidos

• Processo: 25/08696-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Mayana Zatz
• Beneficiário: Lara Borges Pacheco
• Supervisor: Charles Gersbach
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Duke University, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 23/10642-1 - Transdiferenciação de Células Epiteliais de Vesícula Biliar em Hepatócitos In Vitro, BP.DD
• Assunto(s): Hepatócitos Biologia molecular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: CRISPRa | hepatócitos | Reprogramação direta | Biologia molecular

Resumo

A falência hepática representa uma crise global de saúde, com opções de tratamento limitadas devido à escassez de órgãos doadores. Alternativas como o transplante de hepatócitos e fígados bioartificiais dependem da disponibilidade de hepatócitos funcionais e expandíveis, mas os modelos celulares existentes não conseguem manter as funções específicas do fígado in vitro. Células-tronco pluripotentes induzidas humanas (hiPSCs) podem ser diferenciadas em células semelhantes a hepatócitos por meio de protocolos químicos, mas esses métodos são demorados, caros e geram células com fenótipo fetal. Abordagens baseadas em fatores de transcrição para induzir o destino hepático oferecem uma solução promissora, embora os protocolos atuais dependam da expressão exógena de fatores de transcrição hepáticos chave, frequentemente resultando em fenótipos imaturos e intermediários. Neste projeto, propomos uma estratégia inovadora para gerar hepatócitos induzidos (iHeps) por meio da ativação da rede reguladora gênica hepática (GRN) endógena em hiPSCs utilizando CRISPRa. Nosso objetivo é ativar fatores de transcrição hepáticos, identificados por uma triagem baseada em CRISPRa previamente realizada, induzindo a reprogramação de hiPSCs em células semelhantes a hepatócitos. Para promover uma maturação celular mais avançada, incluiremos reguladores não relacionados a fatores de transcrição, como UBR5 e miRNA-122. Utilizaremos perfis transcriptômicos e epigenéticos (RNA-seq e ATAC-seq) para avaliar a ativação das GRNs hepáticas, o remodelamento da cromatina e a maturação celular. Nossos resultados fornecerão insights valiosos para otimizar estratégias de reprogramação para geração de iHeps, com potencial aplicação terapêutica em transplantes de fígado.