Edição genética em células-tronco pluripotentes induzidas para produção de modelos neurais isogênicos com variantes em POGZ para estudo de doenças do neurodesenvolvimento

Resumo

A engenharia genômica baseada em CRISPR/Cas9 permite edições simultâneas no genoma com o intuito de introduzir diferentes variantes genéticas patogênicas e decifrar os pontos de conexão entre suas consequências funcionais. A aplicação dessa plataforma de edição genômica em linhagens humanas de células-tronco pluripotentes induzidas (hiPSC) pode levar à investigação de genes e tipos celulares associados às doenças do neurodesenvolvimento (NDD). Vários genes reguladores da cromatina têm sido implicados no transtorno do espectro autista (TEA). Entre eles, POGZ possui evidências estatísticas particularmente fortes para associação com NDD e TEA, impulsionadas principalmente por variantes raras de perda de função. Apesar de sua relevância clínica, pouco se sabe sobre os mecanismos reguladores de POGZ durante o neurodesenvolvimento. Detectar os impactos funcionais da variante do tipo nonsesnse em POGZ observada em pacientes com NDD/TEA, avaliando as assinaturas moleculares nos modelos neuronais derivados de hiPSC. Utilizaremos aplicações que abrangem três metodologias (1) cultivo de hiPSC, (2) edição genética de hiPSC por CRISPR/Cas9 e (3) diferenciação neuronal a partir das hiPSC carregando edição genética. Com CRISPR/Cas9 vamos introduzir uma variante no gene POGZ do tipo nonsesse. Modelos de hiPSC isogênico com essa variante em POGZ e linhagens controle serão diferenciados em células-tronco neurais (NSC) As linhagens neuronais derivadas de hiPSCs carregando edições genômicas terão o seu transcriptoma delineado por meio de RNAseq, com o objetivo de definir as consequências moleculares derivadas da introdução dessa variante genética. O perfil molecular dos modelos neuronais obtidos será contrastado com bancos de dados de RNA-seq disponíveis na literatura gerados a partir de modelos animais com mutações em Pogz. Os nodos moleculares convergentes observados serão interpretados frente às alterações neurológicas observadas nos pacientes com variantes nesse gene, trazendo ii perspectivas futuras para tratamentos com a aplicação da medicina de precisão, fornecendo opções de fármacos eficientes.