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Projeto: INVESTIGAÇÃO DO POTENCIAL BIOTECNOLÓGICO DE VESÍCULAS EXTRACELULARES
| Coordenador(a): | RINALDO WELLERSON PEREIRA  |
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| Vigência: | 01/03/2023 a 28/02/2026 | ||||||||
| Situação: | Ativo | ||||||||
| Programa/Curso: | Ciências Genômicas e Biotecnologia - Stricto Sensu | ||||||||
| Escola: | {nme_escola} | ||||||||
| Agência: | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | ||||||||
| Edital: | CNPq - Nº 09/2022 - Bolsas de Produtividade em Pesquisa - PQ 2022 | ||||||||
| Chamada | Chamada CNPq Nº 09/2022 Bolsas de Produtividade em Pesquisa | ||||||||
| Resumo: Vesícula extracelular (VE) é o termo utilizado para descrever populações heterogêneas de estruturas envoltas por uma camada lipídica e que são secretadas por, potencialmente, qualquer tipo celular, seja de procariotos ou eucariotos. A heterogeneidade no tamanho, na forma, na composição e na origem dificulta a classificação das microvesículas por critérios objetivos. Quando secretadas por células eucariotas, o consenso atual é classificá-las pela biogênese e pelo tamanho. Os dois grandes grupos são: os exossomos, de origem endossomal e de tamanho na faixa de 50 nm a 150 nm; e as microvesículas extracelulares, estas de origem direta na membrana plasmática, e com tamanho de 150 a 1000 nm. Alguns autores dividem as populações de microvesículas extracelulares em “small EVs” e “large EVs”, baseado na sedimentação em diferentes tempos e força gravitacional durante a purificação por ultracentrifugação. O conhecimento sobre o fenômeno de secreção de vesículas extracelulares por bactérias precede ao seu entendimento em eucariotos. Identificado inicialmente em bactérias gram-negativas, as vesículas extracelulares destes procariotos receberam a denominação de vesículas de membrana externa (OMVs, do inglês, outer membrane vesicles). A constatação de que bactérias gram-positivas e as micobactérias também secretam vesículas é algo recente. Esta constatação fez com que alguns autores sugerissem o uso do termo vesículas extracelulares de bactérias (BEVs, do inglês, bacterial extracelular vesicles) para dar conta da secreção destas estruturas tanto em gram-negativas, gram-positivas e micobactérias. A profunda raiz evolutiva da secreção das microvesículas traz consigo a conservação da propriedade fisiológica básica das vesículas extracelulares. Esta propriedade é a comunicação celular inter e intraespecífica. As funções e consequências desta comunicação varia em função da origem das vesículas extracelulares e das condições em que foram secretadas. Em eucariotos, já se demonstra o papel das EVs no desenvolvimento embrionário, na relação materno fetal e nos nossos mecanismos de defesas inatos e adaptativos, e é bem provável que em qualquer outro processo fisiológico que se investigue, em certa medida as VEs estarão envolvidas. VEs secretadas por células-tronco mesenquimais (CTMs) têm sido demonstradas como um elemento importante nos efeitos benéficos conseguidos durante a aplicação de CTMs em terapia celular. Em bactérias, as VEs têm papel descrito na formação de biofilmes, resistência a antibióticos, em sendo fatores de virulência e na imunomodulação do hospedeiro infectado. O potencial biotecnológico das vesículas extracelulares vem sendo explorado como substitutas às CTM em terapia celular, como imunomoduladores, e como estruturas para o transporte e liberação de drogas, para citar alguns exemplos. Nesta proposta de pesquisa científica incluímos os projetos que estão em andamento buscando o uso das VEs em duas frentes. A primeira, no tratamento de lesões córnea em cães. Nesta frente utilizando VEs de células-tronco mesenquimais de tecido adiposo. A segunda frente é a utilização VEs de bactérias como sistema de liberação ou de efeito sinérgico no uso de peptídeos antimicrobianos. Para a execução do projeto envolvendo o uso de vesículas extracelulares de CTMs, tecido adiposo de quatro cães serão utilizados para purificação, cultivo e caracterização de células-tronco mesenquimais. Uma vez caracterizadas, as células-tronco serão congeladas, constituindo o banco para execução do projeto. As células-tronco mesenquimais serão descongeladas e cultivadas sob diferentes condições de licenciamento. A melhor condição será definida pela quantificação de citocinas anti-inflamatórias e genes pró cicatrização em seu sobrenadante. Estabelecida a condição de cultura, esta será utilizada para gerar sobrenadante, ou nos termos atuais, secretoma, de onde serão concentrados por métodos de ultrafiltração as vesículas extracelulares. As vesículas extracelulares serão caracterizadas quanto a distribuição de tamanho e concentração de proteína total. Utilizando veículos específicos para córnea, quantidades de VEs (em microgramas de proteína) já previamente testadas em estudos pilotos serão utilizadas em estudo clínico. A eficiência destes produtos será investigada em estudos clínicos, cego e randomizado. A redução das lesões no curso clínico será o ponto de avaliação. Para a execução do projeto envolvendo a aplicação de vesículas extracelulares de bactérias e peptídeos antimicrobianos, será utilizada uma cepa não patogênica de Escherichia coli (ATCC 8739). As cepas serão cultivadas em meio apropriado e em densidade ótica de 0,6, a cultura será paralisada para separação das bactérias e debris celulares. As vesículas extracelulares serão purificadas por ultrafiltração. As VEs serão analisadas quanto ao número e distribuição de tamanho utilizando a técnica de Tunable Resistive Pulse Sensing (TRPS). A caracterização física das VEs será feita por microscopia de força atômica. As bactérias serão cultivadas em presença ou ausência de dois peptídeos antimicrobianos. As VEs purificadas nas duas condições serão investigadas quanto a sua capacidade antimicrobiana e imunomoduladora. Neste projeto também serão investigados um potencial efeito sinérgico das vesículas extracelulares bacterianas na atividade imunomoduladora e antimicrobiana de dois peptídeos antimicrobianos. |
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Equipe:
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Orçamento Aprovado:
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