Plataforma Híbrida Inteligente para Modelagem Dinâmica de Regeneração e Reabsorção Óssea em Leucemia Linfoide Aguda: Integração de Tecnologia Bone-on-a-Chip e Gêmeo Digital

• Processo: 26/00590-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Projeto Geração
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2031
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: Larissa Mayra Silva Ribeiro
• Beneficiário: Larissa Mayra Silva Ribeiro
• Instituição Sede: Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer (CTI). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 24/19786-9 - Desenvolvimento de Plataforma Híbrida Inteligente para Regeneração Óssea: Integração da Biofabricação e Gêmeo-Digital para Culturas 3D in vitro, AP.GR
• Assunto(s): Biofabricação Modelos tridimensionais de cultura de células Inteligência artificial Impressão tridimensional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biofabricação | Cultura Celular 3D | Gêmeos-Digitais | Inteligência Artificial | Manufatura Aditiva | Organ-on-a-chip | Biofabricação

Resumo

A leucemia linfoide aguda (LLA) está associada a complicações musculoesqueléticas graves, como reabsorção óssea acelerada, que comprometem a qualidade de vida dos pacientes. Para enfrentar esse desafio, este projeto propõe o desenvolvimento de uma Plataforma Híbrida Inteligente, integrando um sistema Bone-on-a-Chip (BoC) com um Gêmeo Digital (GD) por Inteligência Artificial (IA). A plataforma visa reduzir o uso de modelos animais em ensaios pré-clínicos, alinhando-se aos princípios das Novas Abordagens Metodológicas (NAMs) reconhecidas pelas diretrizes nacionais, como a Rede Nacional de Métodos Alternativos (Renama) e Centro Brasileiro de Validação de Métodos Alternativos (BraCVAM), e pelas diretrizes internacionais, como a Food and Drug Administration (FDA). Essa integração confere uma abordagem translacional mais robusta e ética à pesquisa. O BoC, um dispositivo microfluídico vascularizado, replicará in vitro o microambiente ósseo humano, incorporando células leucêmicas de linhagem REH, osteoblastos e osteoclastos, além de células-tronco mesenquimais e endoteliais. O GD, alimentado a princípio por dados experimentais e dados disponíveis em banco de dados como o TARGET-ALL e TCGA, permitirá simulações dinâmicas da interação celular, identificando e sugerindo possíveis melhorias a tratamentos quimioterápicos. Os resultados esperados englobam a integração funcional entre a plataforma BoC e o GD com 85% de confiabilidade operacional, garantindo sincronia entre dados experimentais e simulações preditivas. Além disso, prevê-se a triagem de fármacos de eficácia comprovada por meio de validações in silico e in vitro, consolidando a robustez do modelo. A validação bem-sucedida da plataforma BoC permitirá sua adaptação a outras doenças, como osteossarcoma ou distúrbios ósseos metastáticos, ampliando seu impacto translacional na pesquisa oncológica. Desenvolvido em colaboração com o CTI Renato Archer, universidades de renome e startups de biotecnologia, o projeto posiciona-se na vanguarda da bioengenharia translacional, oferecendo um marco para medicina personalizada e redução de custos em oncopediatria. (AU)