Helena Paula Brentani.

Um número crescente de pesquisas foca em mulheres que tiveram COVID-19 durante agestação. Vários destes estudos analisaram o impacto da infecção no neurodesenvolvimento infantil,enquanto outros trabalhos estudam o transcriptoma deste grupo com sequenciamento de RNA (RNA-Seq). Até o momento, nenhum estudo realizou ambos análise de transcriptoma e testesneurocomportamentais. Além disso, um único trabalho com gestantes com COVID-19 estuda a expressãode microRNAs, mas sua metodologia não é tão abrangente quanto o RNA-Seq. Neste contexto, o objetivodeste projeto é obter o perfil de expressão de microRNAs do plasma do cordão umbilical de infantes cujasmães tiveram COVID-19 durante a gestação, e realizar testes do neurodesenvolvimento nestas crianças.O grupo caso terá 35 gestantes com sorologia positiva para COVID-19 no momento do parto, e o grupocontrole terá 65 gestantes com sorologia negativa. Nesta amostra, já avaliamos o padrãoneurocomportamental do infante no 1 mês de vida com NNNS, e realizaremos os testes CREDI e Bayley-III no 12 mês. Amostras de sangue de cordão umbilical foram coletadas durante o parto. Avaliaremos osníveis das citocinas IL-6, proteína C reativa e TNF, e realizaremos RNA-Seq de microRNA no plasma docordão umbilical. Por meio de análise bioinformática, compararemos os perfis de expressão entre osgrupos caso e controle, e avaliaremos a associação entre pontuações de neurodesenvolvimento e osníveis dos transcritos alterados. Por aprendizagem de máquina, desenvolveremos um modelo de prediçãode pontuação do neurodesenvolvimento a partir dos níveis de expressão de transcritos selecionados.Assim, este projeto preencherá uma lacuna no conhecimento sobre os mecanismos moleculares queligam a infecção viral materna e o neurodesenvolvimento infantil.

Diante da heterogeneidade clínica e da evolução do TEA, há uma busca por agrupamentos de pacientes mais homogêneos, tais agrupamentos poderiam não só identificar causas, mas também ser clinicamente úteis no direcionamento da intervenção. Técnicas computacionais de aprendizado de máquina vêm sendo propostas para análise destes dados, assim como para desenvolver métodos acurados para uma detecção mais rápida e precoce do que temos atualmente. Assim, a tecnologia de rastreamento do olhar tem apresentado resultados promissores na área de autismo precoce. Vários estudos suportam que pacientes com TEA apresentaram um desempenho do rastreamento do olhar diferente ou aspectos específicos da atenção visual no início da infância comparado às crianças com desenvolvimento típico. Um dos desafios está relacionado com o processamento de sinais dos movimentos dos olhos, pois embora haja dispositivos comercialmente disponíveis, não há bases de dados adequadas disponíveis, compostas de sinais de movimento ocular de crianças com e sem TEA que possam servir de referência para as técnicas computacionais a serem desenvolvidas. Além do desenvolvimento de novas ferramentas computacionais de diagnóstico e análise, assim como captura e compartilhamento de dados e capacitação de equipe, iremos contribuir com avaliação detalhada e proposta de encaminhamento para 150 crianças dando suporte ao diagnóstico precoce. Nossa hipótese é de que é possível calcular de forma acurada a probabilidade de um indivíduo apresentar TEA analisando as indicações de um sistema de monitoramento de atenção visual, baseado nos movimentos oculares juntamente com dados fenotípicos e epidemiológicos.
O objetivo maior deste projeto é desenvolver classificadores de diagnóstico usando técnicas computacionais de aprendizado de máquina. Pretendemos desenvolver métodos computacionais que contribuam com o diagnóstico precoce e mais objetivo do TEA, a partir de sinais de rastreamento do olhar, criando um centro piloto de análise e capacitação em rastreamento de olhar para TEA. Assim como desenvolver classificadores e análises de agrupamentos usando os dados de rastreamento do olhar em conjunto com dados fenotípicos e epidemiológicos contribuindo para definição de subtipos de TEA.

Transtornos do Neurodesenvolvimento são poligênicos e multifatoriais. Ou seja, além da base genética evidências de estudos animais e em humanos indicam que adversidades ambientais e/ou estresses psicossociais sofridos no início da vida desencadeiam modificações epigenéticas que podem influenciar a plasticidade cerebral, o funcionamento e conectividade de circuitos neurais. Estas modificações podem afetar o desenvolvimento adequado de funções cognitivas, da reatividade emocional e sociabilidade, aumentando o risco para apresentação de transtornos do neurodesenvolvimento. O papel crucial da maquinaria epigenética na incorporação biológica de exposições estressantes no início da vida tem sido demonstrado em vários modelos animais, expostos a diferentes estresses pré-natais e/ou pós-natais como alterações de nutrição, agentes tóxicos, cuidados maternos inadequados, separação do binômio mãe-filho e enriquecimento/isolamento social, sugerindo marcadores moleculares epigenéticos de risco. No entanto, a maioria destes trabalhos são realizados com exposição a fatores ambientais específicos como, por exemplo, exposição a nicotina na gestação. Ou seja, desconsiderando que normalmente um indivíduo está exposto a diversos fatores estressores ambientais e que cada um reage de forma individual aos mesmos. Outro ponto importante é que os sexos respondem de forma diferente a exposição ao estresse, acrescentando, portanto, um nível a mais de variabilidade para as possíveis trajetórias do neurodesenvolvimento. Cálculos de escores de risco poligênico (PRS-polygenic risk score) têm contribuído para melhor entendimento destes transtornos, porém estes consideram apenas o efeito de variações genéticas. Faz-se necessário buscar métodos para integração de PRSs com marcadores de risco epigenéticos, sexo do concepto e efeito temporal da exposição a diferentes tipos de estresse para identificar marcadores de susceptibilidade associados a fenótipos de risco para transtornos do neurodesenvolvimento. Este projeto propõe uma abordagem multidisciplinar usando ferramentas de Biologia Sistêmica e aprendizado de máquina para integrar dados complexos, ou seja, de diferentes naturezas para identificação destes marcadores. Especificamente pretendemos alcançar os seguintes objetivos: 1) integrar dados de diferentes tipos de exposição ambiental, possibilitando a visão do estresse como um constructo multivariado, e mostrar que este associa-se com marcadores biológicos de reatividade ao estresse melhorando a predição de fenótipos associados às trajetórias do neurodesenvolvimento; 2) integrar dados de expressão gênica, epigenética, sexo do concepto e exposição ambiental para desenvolver um modelo biológico para explicar diferenças de susceptibilidade entre sexos para transtornos do neurodesenvolvimento; 3) integrar dados de riscos de escores poligênicos com dados de exposição ambiental e marcadores moleculares epigenéticos para caracterização de áreas genômicas que avaliadas em conjunto possam melhorar a predição de fenótipos associados às trajetórias do neurodesenvolvimento. A conclusão desses objetivos fornecerá novas metodologias para integração de dados complexos, definição de alvos moleculares e informações sobre como identificar potenciais medidas preventivas para desenvolvimento de transtornos do neurodesenvolvimento. (AU)

O objetivo principal deste Projeto Temático é aprofundar os conhecimentos sobre intervenções na primeira infância e os seus efeitos sobre as trajetórias de desenvolvimento cognitivo, social e emocional infantil até a idade escolar. Especial ênfase é dada ao surgimento de transtornos mentais como desfecho fenotípico primário. Para tanto, iremos testar três programas de intervenção em primeira infância com diferentes características: um currículo pré-escolar para promoção de habilidades socioemocionais e prevenção de problemas de comportamento, um programa de visitação domiciliar para gestantes adolescentes em alta vulnerabilidade e seus filhos durante os primeiros dois anos de vida com objetivo de desenvolver habilidades parentais, e duas modalidades terapêuticas para a intervenção precoce do transtorno de déficit de atenção/hiperatividade. Iremos investigar os efeitos destes programas sobre o substrato biológico subjacente às trajetórias desenvolvimentais, especificamente sobre os padrões eletroneurofisiológicos, de estrutura e atividade cerebral. Assim, iremos gerar dados inéditos sobre como programas de intervenção na primeira infância impactam o desenvolvimento cognitivo, social e emocional e quais são os seus efeitos sobre a prevenção de transtornos mentais ao longo da infância. Por meio destes objetivos, iremos consolidar uma plataforma para realização de ensaios controlados randomizados em saúde mental infantil em nosso meio e estabelecer um laboratório de neurociência desenvolvimental para a caracterização das trajetórias do desenvolvimento cerebral e dos efeitos de intervenções na primeira infância.

Programas de visitas domiciliares para gestantes com foco no aprimoramento das relações mãe-bebê têm recebido grande atenção nos últimos 30 anos em todo o mundo. Estes programas são considerados uma estratégia importante para melhorar a saúde da mãe no pré-natal, as condições de nascimento da criança e as ferramentas que os pais possuem para cuidar e estimular seu bebê adequadamente, desta forma promovendo a saúde e o desenvolvimento inicial da criança que influenciará de forma importante o seu desenvolvimento físico, emocional e cognitivo futuro. Objetivos. O ?Programa de Visitação para Jovens Gestantes? tem como objetivo promover o desenvolvimento saudável intrauterino e do bebê nos primeiros meses de vida em uma população de alto risco. Métodos. Sessenta gestantes jovens com idade entre 14 e 20 anos, serão aleatoriamente alocadas para o grupo de visitação ou para acompanhamento pré-natal e de puericultira habitual. O Programa de visitação foi desenvolvido a partir das teorias da auto-eficácia (baseada na teoria de Albert Bandura); bioecológica de Urie Brofenbrenner, que reconhece a importância da inserção dos indivíduos e das famílias nos diversos contextos da vida em sociedade; do apego (baseada nas teorias de John Bowlby e Mary Ainsworth), com os princípios de que os enfermeiros irão abordar aspectos relacionados ao cuidado da saúde, saúde ambiental, desenvolvimento do curso de vida e da parentalidade, vínculo mãe-bebê e desenvolvimento social e cognitivo da criança. As visitas ocorrerão a partir da identificação da gestação até o 12º mês de vida da criança. Avaliações de características emocionais, cognitivas, comportamentais das gestantes e da criança, medidas hormonais e genéticas da mãe, pai, placenta e sangue do cordão umbilical e avaliação eletroencefalográfica das crianças serão realizadas. Perspectivas. Como uma proposta de intervenção que testa pela primeira vez no Brasil uma estratégia de prevenção comprovadamente eficaz em outros contextos, ele pode pavimentar o caminho para a implementação do programa em larga escala no Brasil. Ao mesmo tempo, o projeto tem como objetivo a descoberta de processos subjacentes aos estímulos ambientais e sociais positivos promovidos pela intervenção, esclarecendo assim os mecanismos envolvidos no neurodesenvolvimento saudável.

O melanoma cutâneo é um câncer de pele raro, mas agressivo, sendo a causa de mais de 75% das mortes por tumores cutâneos. A maioria dos melanomas é esporádica, mas 10% dos casos ocorrem em indivíduos portadores de mutação constitutiva em seus genomas. São dois os genes principais cujas mutações germinativas exibem alta penetrância na predisposição ao melanoma cutâneo: CDKN2A (que codifica as proteínas p16 e p14) e CDK4, ambos também inativados somaticamente em melanomas esporádicos. Mutações afetando p16 são detectadas em 20 a 40% dos casos de melanoma hereditário (síndrome do melanoma familial e/ou melanomas múltiplos), evidenciando que grande parte da suscetibilidade ao melanoma cutâneo não tem etiologia conhecida. Este cenário indica a existência de genes de suscetibilidade ainda não revelados ou mecanismos genéticos alternativos às mutações de ponto. Deleções e duplicações genômicas raras, além de variantes genéticas conferindo risco intermediário, também podem aumentar a suscetibilidade a câncer e, mais recentemente, alguns estudos têm revelado que epimutações constitutivas (como padrão alterado de metilação de promotor) também podem ocasionar predisposição aumentada. A identificação da etiologia da suscetibilidade ao melanoma cutâneo é crucial não só para a identificação de indivíduos em risco, mas também para a ampliação do conhecimento da biologia tumoral, uma vez que genes de síndromes hereditárias de câncer frequentemente desempenham papel relevante também nos tumores esporádicos correspondentes. Por outro lado, o estudo de genomas e epigenomas de melanomas cutâneos é imprescindível para a identificação das vias moleculares relevantes na sua gênese e progressão, que poderiam ser alvo de intervenção terapêutica. O objetivo deste projeto é a identificação de novos fatores genéticos e epigenéticos associados à predisposição e ao desenvolvimento do melanoma cutâneo. O desenho experimental para atingir esse propósito consiste em: (a) investigação do genoma e epigenoma (microarranjos de alta resolução) de um grupo de pacientes portadores de alta predisposição a melanoma, visando delinear o perfil de variações no número de cópias genômicas (copy number alterations - CNVs) e o padrão epigenético de metilação de DNA de leucócitos, com ênfase na metilação do promotor de CDKN2A; o grupo de melanoma hereditário foi previamente selecionado por outro projeto de pesquisa da Instituição apoiado pela FAPESP, com resultado negativo para mutações nos genes CDKN2A e CDK4. Adicionalmente, (b) propomos o estudo do perfil de metilação de DNA (metiloma) e correlação com o status mutacional dos genes NRAS, BRAF, KIT e TERT em 30 melanomas cutâneos. Destas análises serão selecionados genes candidatos robustos para ensaios funcionais futuros, visando validar sua relevância no melanoma cutâneo.

Descrição: Projeto Institucional com a finalidade de Proteger, recuperar e restaurar acervos de material de pesquisa financiado pela INFRA-USP conforme Edital -2013-2013. Valor Concedido: R$ 1.987.014,61.

Estima-se que a doença de Alzheimer (DA) afete 35 milhões de pessoas, podendo chegar a 120 milhões em 2050. Em 2010 estimou-se o gasto anual com demência em torno de 600 bilhões de dólares e a tendência é aumentar. Apesar de ter sinais patológicos característicos, os mecanismos que levam à doença ainda não são claros e não existe tratamento eficaz. Dado esse quadro preocupante, alternativas para o tratamento são de extrema importância. O uso de lítio tem sido sugerido como um tratamento da DA, atuando na sua prevenção e/ou progressão. O lítio apresenta efeitos neuroprotetores e neurotróficos e tem sido alvo de estudos pela sua ação na regulação de proteínas pró e antiapoptóticas. No presente projeto pretendemos avaliar a expressão de micro RNAs (miRNA) como uma forma de delimitar redes de genes modulados pelo lítio em modelos da doença, buscando informações da fisiopatologia e investigando possíveis biomarcadores. miRNAs são moléculas de RNA de aproximadamente 20 bases capazes de modular a expressão no nível pós-transcricional. Um miRNA pode afetar diversas proteínas diferentes e uma proteína pode ter sua expressão modulada por diversos miRNAs. Dessa forma, cada miRNA delimita uma rede de genes que podem ter sua expressão modulada por ele. Pretendemos com este projeto: 1) identificar miRNAs que tenham expressão alterada em cultura primária de neurônios tratada com peptídeo beta-amilóide (AB) e lítio; 2) caracterizar as redes de expressão delimitadas por esses miRNAs. Esperamos com isso ampliar o conhecimento dos mecanismos fisiopatológicos da DA, avaliar os mecanismos de ação do lítio e seu possível papel no tratamento da doença de Alzheimer.

Os objetivos principais deste temático são aprofundar os conhecimentos sobre a fisiopatologia do transtorno obsessivo-compulsivo (TOC) utilizando um novo modelo compreensivo e direcionar este conhecimento para a identificação de fatores preditivos de resposta aos tratamentos disponíveis e a novas abordagens terapêuticas. Ao invés de investigar o TOC a partir de aspectos fenotípicos, como fizemos em temáticos anteriores, neste projeto utilizaremos paradigmas comportamentais estabelecidos na fisiopatologia do medo e da ansiedade, que envolvem redes e circuitos neuronais específicos. Em seguida, será avaliado o impacto de intervenções terapêuticas
psicológicas, farmacológicas e neurocirúrgicas nestes mesmos paradigmas. Num formato semelhante, os paradigmas e tratamento farmacológico também serão realizados em crianças com TOC e crianças saudáveis antes e depois do tratamento. Simultaneamente, serão investigados aspectos neuropsicológicos, eletroencefalográficos e de neuroimagem, assim como marcadores periféricos associados ao desempenho nestes paradigmas, antes e após os tratamentos. Com base nos circuitos cerebrais envolvidos nestes paradigmas será ainda analisado o perfil de expressão gênica e metilação em áreas específicas de tecidos cerebrais post-mortem de pessoas que eram portadoras de TOC. Os mesmos paradigmas serão utilizados em um modelo animal de TOC pré e pós tratamento.
Nestes animais, além dos resultados comportamentais, será estudado o perfil de expressão cerebral de genes previamente associados à etiologia do TOC. Pretende-se também desenvolver um novo modelo de análise estatística dos dados obtidos, visando otimizá-los de modo a diminuir a exposição de pacientes a procedimentos com baixa chance de efetividade.

Câncer de mama é uma doença heterogênea que compreende vários tipos fenotipicamente distintos, mas que atualmente se classificam em 3 subtipos principais baseando-se na expressão gênica: luminal (ER+PR+erbB2-), Her 2/neu+, e basal (ER-PR-erbB2-, citoqueratina 5/6). Esta heterogeneidade biológica tem implicações para o tratamento e prognóstico. Evidências crescentes demonstraram que células estromais são modificadoras da iniciação e progressão tumorais e acrescentaram mais um fator a esta complexidade derivado dos efeitos induzidos pelas interações heterotípicas entre epitélio e estroma. Uma pergunta fundamental ainda não analisada é: quais são as mudanças ocorridas nestes fibroblastos que acompanham a perda da sensibilidade hormonal. A proposta do projeto 1 é isolar fibroblastos associados a tumores luminais ou basais e fibroblastos normais pela metodologia da captura por microdissecção a laser e utilizar metodologias de sequenciamento em grande escala, para identificar genes diferencialmente expressos. O subprojeto 2 pretende identificar nos fibroblastos definidos no projeto 1, assinaturas de microRNAs, uma vez que estes exercem um papel critico em diversos processos biológicos funcionando como reguladores. No subprojeto 3 pretendemos verificar o efeito do tratamento com vitamina D sobre a proliferação de fibroblastos normais ou associados ao tumor de mama obtidos por cultura primária e as modificações do perfil gênico induzidas por vitamina D nos fibroblastos normais pareados. No subprojeto 4 pretendemos determinar a influência de fibroblastos obtidos de tumor primário e de linfonodo comprometido na expressão das células de câncer de mama e avaliar genes selecionados em amostras de câncer de mama e respectivos linfonodos.