Respostas a agentes geradores de adutos de aldeídos no genoma em células de pacientes com Síndrome de Cockayne

Resumo

Sistemas de reparo de DNA atuam na manutenção da integridade genômica frente a agentes mutagênicos externos ou internos à célula. Deficiências nesses sistemas podem acarretar envelhecimento precoce e na neurodegeneração observados em pacientes com Síndrome de Cockayne (CS). A CS é uma doença autossômica recessiva em que os principais genes afetados são o ERCC6 e o ERCC8. Ambos codificam proteínas envolvidas na primeira etapa do reparo por excisão de nucleotídeos (NER) acoplado à transcrição. Dessa forma, os pacientes com CS, além de apresentarem fotossensibilidade à exposição solar, possuem diversos sintomas clínicos que resultam em problemas no desenvolvimento e de envelhecimento precoce. Visto que o sistema nervoso não está diretamente sujeito aos danos causados pela exposição à radiação ultravioleta, acredita-se que a incapacidade de transcrição de RNA a partir de DNA danificado por agentes endógenos possa ser responsável pelos fenótipos clínicos da síndrome, incluindo os neuronais. A ideia da presente proposta é avaliar respostas a danos no genoma induzidos por formaldeído, um subproduto do metabolismo celular. Adutos de aldeídos no DNA são similares aos gerados por formaldeído, sendo assim, este pode simular danos endógenos. Neste projeto pretendemos estudar como esses danos afetam os processos de transcrição e progressão de ciclo em fibroblastos, células precursoras de neurônios (NPC) e células pluripotentes induzidas (iPSC) de pacientes com CS e comparar os efeitos com células similares proficientes em reparo de DNA (WT). Além disso, utilizando a técnica de CRISPR/Cas9, pretendemos nocautear nessas células os genes ALDH2 e ALDH5 que codificam enzimas do metabolismo de aldeídos. Células CS também mutadas para esses genes serão investigadas para respostas ao tratamento com formaldeído e também após indução do estresse oxidativo, que deve gerar produtos similares a aldeídos. Adicionalmente, poderá ser avaliado o fenótipo dessas células quando cultivadas em baixa tensão de oxigênio. São esperados resultados que auxiliem não somente uma melhor compreensão da biologia da CS e de suas particularidades fenotípicas, mas também o funcionamento da transcrição nas células humanas, em geral, incluindo aquelas diretamente relacionadas ao sistema nervoso central. (AU)