Organóides testiculares e novas abordagens in vitro para estudar as espermatogônias tronco e a espermatogênese em peixes

Resumo

Os organóides testiculares são aglomerados tridimensionais originados a partir de células testiculares que apresentam in vitro a mesma citoarquitetura e funcionalidade de um testículo em condições in vivo. Para que isso ocorra, os organóides são originados a partir de células tronco (espermatogônias tronco) e células somáticas que recapitulam a morfogênese de novo do testículo e mimetizam as complexas interações celulares e moleculares existentes no mesmo. Desta forma, estes modelos são poderosas ferramentas para estudar o desenvolvimento do testículo, a espermatogênese em si, as interações celulares e a regulação das espermatogônias tronco em seu nicho. Os organóides testiculares também constituem-se excelentes modelos para estudos toxicológicos. Podem ser utilizados em ensaios de toxicidade em alta escala, como também servir de modelos para compreender como os contaminantes ambientais afetam a espermatogênese. Até o presente momento, não existem organóides testiculares desenvolvidos para peixes. Desta forma, esta tecnologia, se desenvolvida, irá permitir estudos mais detalhados sobre a espermatogênese em peixes e os efeitos de contaminantes ambientais nas espermatogônias tronco. Outra abordagem bastante interessante é a técnica de LNA" GapmeRs para realizar estudos de knockdown in vitro. Esta metodologia tem sido bastante eficiente para inibir a expressão de transcritos primários específicos. Em comparação com as técnicas de knockout (TALENT ou CRISPR/CAS9), essa metodologia é bastante rápida, e pode ser aplicada para qualquer alvo pois não causa letalidade. Assim, os LNA" GapmeRs são ferramentas que também podem ser utilizadas para compreender a espermatogênese e a regulação das espermatogônias tronco em peixes. Sendo assim, em um primeiro momento, o presente projeto tem como objetivo desenvolver organóides testiculares 3D usando o zebrafish e espécies nativas de interesse, como pirarucu (Arapaima gigas), tambaqui (Colossoma macropomum) e lambari (Astyanax altiparanae). Em seguida, para avaliar a eficiência do método empregado, os organóides testiculares serão caracterizados morfologicamente e funcionalmente. Após caracterizados, os organóides testiculares de zebrafish serão expostos a contaminantes ambientais com objetivo de avaliar os efeitos destes contaminantes nas espermatogônias tronco de zebrafish. Por fim, utilizaremos o sistema de LNA" GapmeRs para avaliar o papel de alguns alvos específicos na espermatogênese de zebrafish, como os long non-coding RNAs e outros. Em resumo, este projeto de pesquisa, em colaboração com a Universidade de Calgary (Canadá), Vrije Universiteit Brussel (Bélgica) e Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e Alagoas (UFAL), possibilitará o desenvolvimento de modernas tecnologias no estudo da espermatogênese/espermatogônia tronco de peixes, do ponto de vista funcional, toxicológico e zootécnico. (AU)