Patrícia Gama.

O Conselho Nacional de Controle em Experimentação Animal (CONCEA) determina que todos os usuários e participantes de projetos de ensino e pesquisa que utilizem modelos animais devam receber treinamento. Neste sentido, desde 2018 ministramos um curso de capacitação de profissionais, inicialmente focado no uso e manejo de animais de laboratório. Neste momento, apresentamos um plano de curso que tem o objetivo de difundir e atualizar conceitos na área, considerando os princípios éticos e os diferentes modelos animais que podem ser utilizados em ensino e pesquisa. O público-alvo é constituído por profissionais que pretendam trabalhar ou continuar suas atividades em biotérios de produção, criação, manutenção e experimentação. Em função da longa experiência na área, diferentes unidades da Universidade de São Paulo se uniram a profissionais de outras Instituições para elaborar a presente proposta, coordenada pelas Professoras Patrícia Gama (Instituto de Ciências Biomédicas USP) e Cláudia Madalena Cabrera Mori (Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia USP). Ambas já organizaram e ministraram o curso de capacitação no uso e manejo de animais de laboratório (cerca de 10.000 concluintes), além de outros cursos de treinamento em formato a distância e presencial, utilizando ambiente virtual, programas, e espaços construídos e localizados na Universidade de São Paulo.

Este curso foi organizado para atender ao Edital da REBIOTERIO CNPq com o objetivo de difundir e atualizar conceitos na área para capacitação de profissionais, tendo como público-alvo usuários que pretendam trabalhar ou continuar suas atividades em biotérios de produção, manutenção e experimentação. Em função da longa experiência na área, diferentes unidades da Universidade de São Paulo se uniram para elaborar a presente proposta, coordenada pelas Professoras Patrícia Gama (Instituto de Ciências Biomédicas USP) e Cláudia Madalena Cabrera Mori (Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia USP).

Este projeto destina-se a um curso que foi organizado para atender a grande demanda de atualização por parte dos Professores da Rede Pública de Ensino do Estado de São Paulo, e dessa forma, foi planejado em formato de Ensino à Distância (EAD). Além de contribuir para a formação continuada dos professores, a implantação do curso de atualização no Departamento de Biologia Celular e do Desenvolvimento (ICB USP) tornou-se uma forma de estimular os alunos do Programa BC&T a se dedicarem também à pedagogia, aprimorar sua formação acadêmica e gerar uma maior integração entre os alunos e a sociedade. A organização do curso de atualização em modalidade à distância (EAD) cria uma nova ferramenta de ensino para o Departamento e para o Programa, que poderão ampliar muito suas ações para difundir e atualizar conceitos em Biologia Celular. Assim, aliamos a necessidade dos professores da Rede Pública de Ensino do Estado de São Paulo ao desenvolvimento de um curso EAD específico em Biologia Celular. Vídeo- aulas teóricas gravadas em formato de blocos de 12 a 15 minutos são ministradas por 16 alunos, majoritariamente do Programa BC&T, e 5 pós-doutorandos (monitores). Cada aula fica disponível na Plataforma EDM da FMUSP durante duas semanas. Há material em formato portable document file (pdf) disponível e teste de múltipla escolha para cada tema. São ministradas 10 aulas no total, sendo que após a quinta e a décima aula há um período de discussão online com os monitores. A plataforma permite a interação por meio de rede social entre os participantes. São realizadas duas provas em formato presencial (ICB USP São Paulo) e provas substitutivas. Em conjunto, a equipe original que montou o curso tem alunos de Pós- Graduação e pos-docs mencionados acima, 8 funcionários (2 ICB, 3 Centro Multimeios do CTI USP, 3 da EDM). Todo o processo é acompanhado pela Pró- Reitoria de Cultura e Extensão da USP e pela Escola de Formação e Aperfeiçoamento de Professores Professor Paulo Renato Souza (EFAP) da SEESP. Este projeto tem edições anuais.

Este curso foi organizado para atender a grande demanda de atualização por parte dos Professores da Rede Pública de Ensino do Estado de São Paulo, e dessa forma, foi organizado em formato de Ensino à Distância (EAD). Esta edição teve 30 horas de vídeo aulas e atividades ministradas por alunos do Programa BC&T treinados e organizados na disciplina "Prática de Ensino em Biologia Celular, Tecidual e do Desenvolvimento" (2010). O conteúdo foi estabelecido de modo a contemplar o plano pedagógico da Secretaria de Educação do Estado de São Paulo (SEESP, que homologou a proposta), e foi desenvolvido em formato de video aulas disponibilizadas na Plataforma da Estação Digital Médica (EDM FMUSP) da Faculdade de Mediciana da USP (2011). Dentre os 820 pré-inscritos, 220 foram selecionados, e em torno de 120 finalizaram o Curso. Foi realizada uma prova presencial ao final (3 campi da USP). Financiamento: Pró-Reitoria de Cultura e Extensão e ICB USP.

A iniciativa de desenvolver um curso voltado para a atualização de conceitos de biologia celular voltado para professores do ensino fundamental e médio surgiu do interesse dos alunos de pós- graduação em participar das atividades de extensão universitária. Docentes e pós-graduandos viram nesta iniciativa uma oportunidade ímpar de aprendizado e aprimoramento da formação acadêmica, e sobretudo, de melhoria da qualidade do ensino de Ciências e Biologia. Assim, a implementação deste curso em nosso Departamento foi uma forma de estimular os estudantes do programa de pós-graduação a se dedicarem também à pedagogia, gerando uma maior integração entre os alunos e a sociedade. O curso foi realizado durante 4 anos sequencias de forma presencial e contou com a participação de equipes variadas de estudantes (carga horária de 20- 30 horas)..

Distúrbios relacionados ao metabolismo da glicose incluem o Diabetes mellitus do tipo 1 (DM1), no qual o sistema imunológico destrói as células #946;. O DM1 é de origem multifatorial e está relacionada a uma predisposição genética combinada a fatores ambientais. Há alguns anos diversos grupos vêm estudando a relação entre intestino e pâncreas no desenvolvimento do DM1 e esse interesse se dá principalmente pelo fato de que tanto a dieta quanto a microbiota intestinal parecem ter um papel importante no desencadeamento da doença. O desmame precoce (DP) é uma prática comum e é caracterizado pela interrupção abrupta da amamentação antes do tempo recomendado. Isso pode acarretar mudanças morfofisiológicas no trato gastrointestinal e na renovação, crescimento e manutenção do tecido epitelial. Dessa forma, nosso objetivo é avaliar como e se o desmame precoce pode influenciar a interação do eixo intestino-pâncreas no desenvolvimento do DM1.

O papel do FGF10 na maturação do estômago no período pós-natal ainda é desconhecido. Considerando seu papel na embriogênese do estômago e de órgãos como o intestino e o pâncreas, bem como em doenças como o câncer de mama, e seus impactos na proliferação celular, este projeto busca avaliar a função desse fator de crescimento na ontogenia do corpo gástrico durante o primeiro mês de vida de ratos da linhagem Wistar (Rattus norvegicus). Para tanto, amostras de estômago de animais de 3, 7, 14, 18, 21 e 30 dias serão coletadas para avaliação da expressão gênica, morfologia e detecção dessas proteínas.

O tratamento do câncer é um desafio mundial e, no Brasil as taxas de incidência devem aumentar em 68 até 2040. A melhor estimativa dos custos de tratamento do câncer no Brasil (SUS e saúde suplementar) foi publicada em 2018 e mostra que o tratamento sistêmico (quimioterapia), foi de cerca de R$8 bilhões. Uma grande limitação no tratamento do câncer avançado ou metastático é a alta taxa de resistência às medicações protocoladas (standard-of-care). Cerca de 70 dos pacientes com doença avançada são candidatos à quimioterapia, e 50-60 deles têm pouca ou nenhuma resposta ao tratamento. Por não existirem marcadores preditivos de resposta à quimioterapia, há um risco elevado do tratamento ser ineficaz. Por outro lado, drogas desenvolvidas para alterações genômicas específicas (terapia-alvo) beneficiam um número relativamente pequeno de pacientes, mesmo naqueles que apresentam marcadores específicos para o fármaco. Isso indica que a complexidade das alterações moleculares e morfológicas das células tumorais está além de testes genômicos e precisam ser abordadas funcionalmente. Neste contexto emerge a oncologia funcional de precisão, onde a vulnerabilidade de células tumorais a agentes antitumorais é testada ex-vivo com o objetivo de predizer a terapia mais eficaz de forma precisa e personalizada. A tecnologia que usa tumoroides derivados de pacientes é a que melhor representa as complexidades moleculares dos tumores, com poder preditivo da resposta a quimioterapias e terapias alvo. Entretanto, a tecnologia ainda necessita padronização em nível analítico e clínico em estudos prospectivos. Com o objetivo de disponibilizar no mercado uma plataforma de testes funcionais preditores de resposta terapêutica em pacientes oncológicos, desenvolvemos uma proposta PIPE-1. Nesta primeira fase padronizamos a obtenção de tumoroides gastrointestinais, sua validação histológica e estabelecemos os tratamentos ex-vivo com agentes quimioterápicos protocolados. Pretendemos nesta proposta de PIPE-2 finalizar os protocolos de tratamento personalizado com a combinação de terapias, automatizar todas as etapas da plataforma funcional, gerar um algoritmo de análise de dados, e escalonar o número de pacientes para atingir um tamanho amostral que permita validar a correlação entre a resposta dos tumoroides e a resposta do paciente ao tratamento quimioterápico. No final desta fase 2 pretendemos colocar no mercado testes funcionais para pelo menos dois tipos tumorais, os primeiros a serem validados em pacientes brasileiros, o que permitirá sua integração às decisões terapêuticas impactando no melhor tratamento e menor toxicidade para o paciente e menores custos ao sistema de saúde.

Serão investigados os efeitos imediatos à substituição do leite e os reflexos tardios na vida adulta. Para tanto, durante o desenvolvimento pós-natal, ratos Wistar serão submetidos ao DP e o intestino será coletado em diferentes idades para experimentos de avaliação da morfologia, detecção e localização de moléculas importantes para o estabelecimento do nicho.

As doenças crônicas não transmissíveis são responsáveis por cerca de 70 dasmortes no mundo, onde 15 milhões do total anual de 40 milhões, de mortes sãoprematuras. As doenças cardio e cerebrovasculares, o câncer, as doençasrespiratórias e a diabetes são as maiores responsáveis por esta fatalidade. Estas sesomam às doenças neurodegenerativas, do neurodesenvolvimento, levando àincapacitação, com perda da qualidade de vida e altos custos socioeconômicos. Odesenvolvimento de abordagens terapêuticas e de diagnóstico inovadoras dependeda criação de modelos fidedignos, que recapitulem o surgimento e a progressão decada doença. Este grupo desenvolveu expertise na construção de organoides, quesão uma mudança de paradigma de modelos in vitro, e uma das principaisinovações na última década. Sua capacidade de mimetizar a trajetória dedesenvolvimento de órgãos, a organização, complexidade e funcionalidade detecidos sadios ou com patologias, aponta que os organoides serão o padrão ouro noestudo de mecanismos de doenças, screening de drogas e medicina personalizadafuncional. A associação a grupos que desenvolvem materiais como biopolímeros,bioimpressão 3D e microfluídica com modelos de organ-on-a-chip aumenta aspossibilidades de gerar modelos in vitro mais complexos, reprodutíveis, escaláveis ehumanizados. A convergência das ciências biomédicas e das engenharias trarágrande inovação na abordagem de doenças complexas. O objetivo do IINCT emModelagem de Doenças Humanas Complexas com Plataformas 3D (INCT-Model3D) é criar e aprimorar modelos 3D para doenças crônicas não transmissíveis,que permitirão o entendimento dos mecanismos a elas associados, promovendo odesenvolvimento de estratégias terapêuticas precisas e personalizadas. Estastecnologias gerarão produtos com alto valor comercial e de transferência para omercado, apoiando tratamentos mais eficazes, que aumentem a sobrevida equalidade de vida dos pacientes e que tragam economia ao sistema de saúde.

O trato gastrintestinal tem como principais funções a digestão e absorção de nutrientes mediados por células especializadas do tecido epitelial. A atividade de desenvolvimento, renovação e regeneração é controlada pelo nicho de células-tronco intestinais localizadas na base das criptas, porém ainda é desconhecido como esse nicho de células proliferativas se comporta diante de alterações no padrão alimentar. Considerando a amamentação como um importante papel no desenvolvimento da mucosa intestinal, o desmame precoce pode promover alterações no processo de diferenciação e proliferação celular. Estudos recentes analisaram padrões epigenéticos de células epiteliais intestinais e demonstraram que a plasticidade da célula é mantida por um estado epigenômico permissivo e a especificação da linhagem celular é direcionada por ativação de vias de sinalização e expressão de fatores e transcrição. Sendo assim, o objetivo desta proposta é avaliar marcadores relacionados ao processo de proliferação celular, diferenciação e fatores de crescimento do epitélio intestinal assim como possível variação epigenética observando os efeitos imediatos e tardios do desmame precoce. Durante o desenvolvimento pós-natal, ratos Wistar serão submetidos ao desmame precoce e o intestino será coletado em diferentes idades para experimentos de avaliação de expressão gênica e proteica, detecção e localização de moléculas importantes para o estabelecimento do nicho. Os resultados obtidos serão agrupados e analisados estatisticamente.

Em cinco anos, o INFABiC criou uma estrutura de pesquisa de alto impacto para a ciência brasileira, em uma área do conhecimento associada à próxima revolução científico-tecnológica, a biologia celular. Isto se deve tanto à infraestrutura ultra moderna do parque de equipamentos disponíveis, como à forma de organização para a utilização desse laboratório, com total suporte técnico e científico de uma equipe multidisciplinar. A contrapartida da UNICAMP contratando dois PhDs para apoio à pesquisa foi fundamental na operacionalidade e manutenção dos equipamentos, permitindo acesso universal. Além disso, o corpo permanente, coordenação e pessoal de apoio à pesquisa, garantem que a memória de experimentos bem sucedidos seja transferida a outros usuários. Mais de 60 grupos, de quatro regiões (nordeste, centro-oeste, sul e sudeste) do País, utilizaram a infraestrutura do INFABiC, em um processo de aprendizado coletivo nesse primeiro período. Assim, métodos como microscopia TPEF, SHG, FLIM, FRET fazem hoje parte do cotidiano de vários pesquisadores em ciências da vida. A sinergia associada à criação de uma plataforma multimodal com a forma de atuação do INFABiC evita atividades fragmentadas e tecnicamente isoladas. A organização de workshops teórico-práticos, para mais de 300 participantes, tem difundido o conhecimento do instituto na comunidade científica. A plataforma multimodal integrada de microscopias fotônicas, única no Brasil, inclui hoje técnicas de fluorescência multifóton; FLIM; FRAP; FRET; FCS; spinning disk para aquisição com taxas de até 1000 quadros/segundo; técnicas de óptica não linear SHG, SFG, THG e CARS, espectroscopia Raman, super resolução near field AFM/Tip enhancement, e sistema de manipulação e medidas biomecânicas de pinças ópticas e corte a laser. Inclui também uma unidade de criação e manutenção de Zebrafish (Danio Core). Essa infraestrutura e organização atraíram para a equipe desta proposta tanto pesquisadores sêniores quanto jovens com alto potencial, com propostas mais ousadas no estudo de aspectos dinâmicos, quantitativos e mecanísticos de células, organelas e moléculas únicas em vários modelos biológicos. Deste modo, a nova proposta para o INFABiC pretende fomentar a interação entre subgrupos deste conjunto ampliado de pesquisadores, e alavancar a pesquisa científica em alguns temas chave em biologia celular, principalmente (1) ciclo celular/diferenciação celular/câncer; (2) biologia de vasos/angiogênese e (3) microbiologia. Alguns destes temas aproximam-nos da pesquisa translacional, em consonância com nossas colaborações com outros INCTs da área médica. Reforçaremos a busca por modelos dinâmicos integradores, como cultivo celular in vitro e utilização de Zebrafish, minimizando o uso de mamíferos em experimentação animal. Pretendemos também mapear o que há disponível no País e nos tornar depositários de vetores, construções customizadas acopladas com proteínas fluorescentes, expressão de proteínas recombinantes, permitindo o acesso a vários animais transgênicos, para acelerar o acesso a estes insumos específicos. Para realizar pesquisa no estado da arte nos temas citados acima, e no contexto da expansão do INFABiC, propomos ampliar/estimular o uso das técnicas disponíveis no aprofundamento destes estudos biológicos bem como adquirir um sistema de super resolução com capacidade de acompanhar a trajetória de moléculas isoladas em 3 dimensões. Esse sistema será utilizado, por exemplo, na pesquisa de bioquímica em moléculas isoladas (in singulo), numa área pouco explorada no país. Entre os métodos mais sofisticados disponíveis, pretendemos ampliar o número de estudos de interação entre proteínas utilizando FRET-FLIM; estimular o uso de FCS na observação de reações bioquímicas em poucas moléculas. O projeto é coordenado pelo Prof Hernandes F Carvalho, e tem participação de várias Instituições e pesquisadores.

O período de amamentação é fundamental para o desenvolvimento adequado do trato gastrintestinal. Na mucosa gástrica, os hormônios e peptídeos ativos do leite regulam a proliferação, diferenciação e morte celular. Nossa hipótese é de que se a amamentação é um dos principais agentes reguladores do desenvolvimento, então interferências no padrão de alimentação durante este período podem modificar a expressão de genes que regulam o nicho de células-tronco, a proliferação e a diferenciação celular, e consequentemente o crescimento, a maturação e o funcionamento da mucosa gástrica na vida adulta. Para testar essa hipótese, esta proposta tem como objetivo avaliar o papel do desmame precoce e da separação materno- neonatal sobre a expressão de genes que controlam o crescimento, desenvolvimento e funcionamento células epiteliais gástricas. Durante o desenvolvimento pós-natal, ratos Wistar serão submetidos ao afastamento materno ou desmame precoce e o estômago será coletado na 2ª, 3ª, 5ª, e 10ª semana de vida pós-natal para: extração de RNA da mucosa da região do corpo gástrico, e posterior síntese de cDNA para qPCR; extração de proteínas para análise por western e immunoblotting, atividade enzimática e estudo morfológico sob microscopia de luz e eletrônica de transmissão. Os resultados obtidos serão agrupados e analisados estatisticamente.

O crescimento do trato gastrintestinal é um processo dinâmico regulado por muitos fatores como: o tipo de alimento ingerido, ação hormonal, ação de fatores de crescimento e programação genética. Qualquer distúrbio durante as primeiras fases de desenvolvimento neonatal pode causar modificações no crescimento que podem perdurar até a fase adulta. O modelo de separação materno-neonatal compreende a privação dos cuidados maternos e a restrição alimentar (jejum) por 3 horas/dia durante os primeiros 21 dias de vida do rato. Em filhotes, sabemos que a exposição ao jejum em um único e curto período aumenta a concentração plasmática de corticosterona e o binding à CBG, porém diminui o trânsito intracelular de GR. A corticosterona pode controlar direta ou indiretamente as etapas que levam ao crescimento e amadurecimento da mucosa gástrica. O processo de diferenciação celular no epitélio gástrico é gradativo e culmina na terceira semana de vida pós-natal, concomitantemente ao pico de secreção de corticosterona. O efeito da separação materno-neonatal sobre os processos de crescimento e de diferenciação celular do epitélio gástrico ainda não são conhecidos e também é necessário avaliar o e qual o papel da corticosterona na regulação dos mesmos. Portanto utilizando o modelo de separação materno-neonatal como indutor de estresse crônico em ratos, nossos objetivos serão: 1) conhecer seu efeito sobre a disponibilidade de corticosterona, 2) avaliar o crescimento da mucosa gástrica, 3) avaliar o impacto sobre o desenvolvimento e diferenciação dos tipos celulares que compõe o epitélio gástrico em filhotes e as consequências sobre o estômago de ratos adultos.

O crescimento e amadurecimento do estômago envolvem o equilíbrio entre proliferação, migração, diferenciação e morte celular. Esses processos celulares, por sua vez, são controlados pela interação entre diferentes elementos, entre eles hormônios, alimento, fatores de crescimento, moléculas contidas no leite materno e o programa genético. O desmame precoce, que consiste na mudança abrupta do padrão alimentar, estimula a proliferação no epitélio gástrico ao mesmo tempo em que provoca aumento nos níveis protéicos de TGFα e seu receptor EGFR e modifica a localização da expressão de TGFβ3. Ainda neste modelo experimental, sabemos que há uma maior ativação das vias de Src e MAPK, que são algumas das cascatas de sinalização que podem ser estimuladas pelo EGFR. Considerando as modificações na expressão de TGFα/EGFR e TGFβ após o desmame precoce, nosso objetivo é avaliar como elementos exógenos (alimento) e teciduais regulam e disparam seus efeitos através da sinalização celular, uma vez que pode haver interação entre as vias de sinalização desencadeadas por TGFα/EGFR e TGFβ, que pode ser fundamental na regulação do crescimento gástrico. Para isso, estudaremos as interações entre esses elementos e seus efeitos sobre a proliferação celular gástrica in vivo e in vitro, utilizando inibidores específicos para cada via de sinalização a ser analisada. In vivo, adotaremos o modelo do desmame precoce em ratos para estudar a participação das vias estimuladas por TGFα/EGFR e TGFβ na proliferação e diferenciação celular na mucosa gástrica. In vitro, células epiteliais gástricas serão utilizadas para estudar o crosstalk entre as vias de sinalização ativadas pelos dois fatores de crescimento e seus efeitos sobre a proliferação celular, analisando também proteínas relacionadas com a progressão do ciclo celular.

Este projeto faz parte do Programa de Núcleo de Apoio à pesquisa (NAP) em Alimentos e Nutrição (PRP USP) para estudo de composição química e dos mecanismos moleculares envolvidos nas transformações dos alimentos e matérias primas para o desenvolvimento de novas formas de garantia de qualidade e inocuidade dos alimentos (microbiologia e química), como base em aplicações da metabolômica e proteômica. Nosso laboratório irá participar de um dos subprojetos, o qual é intitulado: Efeito da fermentação de FBV sobre a tolerância a glicose e saúde intestinal. Estudos em ratos

O período de amamentação é fundamental para o desenvolvimento adequado do trato gastrintestinal. Na mucosa gástrica, os hormônios e peptídeos ativos do leite regulam a proliferação, diferenciação e morte celular. Nossa hipótese é de que se a amamentação é um dos principais agentes reguladores do desenvolvimento, então interferências no padrão de alimentação podem modificar a ação de moléculas reguladoras do crescimento e do desenvolvimento, e alterar e até mesmo reprogramar as funções gástricas. Para testar esta hipótese, esta proposta tem como objetivo avaliar o efeito da modificação do padrão alimentar durante o desenvolvimento pós-natal na expressão, presença e atividade da corticosterona, ghrelina e TGFβ no epitélio gástrico, a fim de investigarmos a integração entre estes elementos. No início da terceira semana de vida pós-natal, ratos serão submetidos ao jejum ou desmame precoce e o estômago será coletado em diferentes idades para extração de RNA, proteína, e tecido para realização de RT-PCR, qPCR, microarray, immunoblot e imuno-histoquímica para observação de: expressão de diferentes genes e proteínas; sinalização celular; proliferação e diferenciação celular; controle do ciclo celular. Os resultados obtidos serão agrupados e analisados estatisticamente

Nosso objetivo neste projeto é investigar a ação deste esteróide sobre o padrão de maturação das células mucosas do colo. Para tanto, pretendemos avaliar se durante o desmame precoce em ratos, a inibição da atividade da corticosterona por meio do tratamento com RU- 38486 (antagonista de corticosterona) impede ou retarda a diferenciação das células mucosas do colo. Neste estudo utilizaremos histoquímica para glicoproteínas com GSII e PAS-AB, imuno-histoquímica para Mist1 (proteína marcadora da diferenciação), RT-PCR para mucina 6.

Nosso objetivo é verificar a expressão e transporte do receptor de glicocorticóide na mucosa gástrica de ratos submetidos à alteração do padrão alimentar. Mais detalhadamente, são dois objetivos específicos: 1) mapear a distribuição do GR na mucosa gástrica ao longo do desmame precoce utilizando imuno-histoquímica, western e immunoblot e RT-PCR; 2) verificar como ocorre o transporte de GR do citoplasma para o núcleo durante o desmame precoce, numa tentativa de avaliar a atividade final da corticosterona. Para este estudo será utilizado western e immunoblot de amostras extraídas com fracionamento celular. De acordo com os resultados obtidos, será realizado também um ensaio com bloqueio da atividade de GR por meio do antagonista RU- 38486.