A Unidade de Biotecnologia Animal e a Unidade Avançada de Bioimagem, do Institut Pasteur de Montevideo, foram destaque no segundo dia do encontro IPSP–IPMon, ao lado de pesquisas sobre doença de Chagas, SARS-CoV-2, vírus Zika e organoides aplicados ao estudo de doenças infecciosas.
As discussões da manhã do segundo dia do IPSP & IPMon – A Pasteurean Scientific Meeting, evento que ocorreu entre 16 e 18 de setembro, destacaram um elemento essencial para a investigação contemporânea das doenças infecciosas: a construção de plataformas capazes de reproduzir com cada vez mais fidelidade a complexidade dos sistemas biológicos. Das instalações para geração de modelos animais geneticamente modificados às ferramentas avançadas de bioimageamento, passando por organoides e análises moleculares, as apresentações mostraram como novas infraestruturas vêm expandindo as possibilidades de compreender a interação entre patógenos e hospedeiros.
Ana Paula Arevalo apresentou a Laboratory Animal Biotechnology Unit (UBAL), do Institut Pasteur de Montevideo.
A unidade reúne tecnologias para produção de modelos animais geneticamente modificados, desenvolvimento de modelos pré-clínicos, testes farmacêuticos e treinamento especializado. Atualmente, mantém mais de 60 linhagens geneticamente modificadas e produz mais de 20 mil camundongos por ano. “Entre as capacidades da plataforma estão edição gênica por CRISPR/Cas9, manipulação e transferência de embriões, fertilização in vitro, criopreservação, procedimentos cirúrgicos especializados e técnicas de imageamento in vivo”, afirmou Arevalo.
Um dos exemplos apresentados foi o desenvolvimento, ainda em andamento, de um modelo experimental personalizado — um ‘avatar’ — a partir da alteração genética identificada em uma criança uruguaia com uma doença rara.
Ana Paula Arevalo (IPMon)
Além dos modelos voltados para doenças genéticas, a UBAL também mantém sistemas para pesquisa em doenças infecciosas e participou de projetos realizados durante a pandemia de Covid-19. Entre eles está uma colaboração com a Fiocruz e a Universidade de São Paulo para investigar a localização e a biodistribuição de nanopartículas fluorescentes em uma abordagem experimental relacionada à Covid-19.
Andrés Kamaid Toth apresentou a Advanced Bioimaging Unit, infraestrutura compartilhada entre o Institut Pasteur de Montevideo e a Universidad de la República. A unidade combina microscopia avançada, desenvolvimento de instrumentos próprios, computação para análise de imagens e programas de capacitação para pesquisadores da América Latina. Nos últimos anos, a plataforma atendeu mais de 400 usuários e participou de dezenas de colaborações científicas. “A missão da Advanced Bioimaging Unit é fornecer acesso irrestrito a tecnologias de bioimagem de última geração”, destacou ele.
O pesquisador mostrou como ferramentas como microscopia confocal, FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy), imageamento hiperespectral, microscopia de super-resolução e sistemas 4D permitem observar fenômenos biológicos que antes eram inacessíveis. Parte importante da apresentação foi dedicada aos chamados phasor plots, metodologia que transforma informações complexas de fluorescência em parâmetros quantitativos capazes de revelar alterações celulares e metabólicas.
Essas tecnologias vêm sendo aplicadas ao estudo de infecções como as causadas por Neospora caninum. Os experimentos mostraram alterações na composição e fluidez das membranas celulares, bem como mudanças metabólicas relacionadas às mitocôndrias durante a infecção. Outro exemplo foi o uso de embriões de zebrafish para acompanhar, em tempo real, a dinâmica de células do sistema imune e testar moléculas candidatas em modelos de inflamação e descoberta de fármacos.
A transmissão congênita da doença de Chagas foi tema da apresentação de Lisvane Paes. O grupo investiga isolados de Trypanosoma cruzi associados à transmissão vertical no Uruguai e identificou diferenças importantes em relação a cepas tradicionalmente utilizadas em laboratório. Os resultados indicam que algumas dessas linhagens apresentam baixa virulência e desencadeiam respostas placentárias menos inflamatórias, sugerindo uma estratégia de transmissão mais silenciosa entre mãe e feto. Análises transcriptômicas e proteômicas revelaram ainda características específicas ligadas à adesão, invasão e interação com o hospedeiro.
Também a partir de uma plataforma tecnológica, Mariela Bollati-Fogolin apresentou os organoides intestinais desenvolvidos pela Cell Biology Unit. Produzidos a partir de células-tronco adultas de camundongos, bovinos e ovinos, esses modelos preservam diferentes tipos celulares e aspectos estruturais do intestino, permitindo estudar infecções em sistemas mais próximos da realidade biológica.
Os organoides vêm sendo utilizados em estudos envolvendo Trypanosoma cruzi, Salmonella enterica e Toxoplasma gondii. Em experimentos com Chagas, os pesquisadores observaram diferenças na suscetibilidade à infecção entre diferentes regiões intestinais e mostraram que a cocultura com fibroblastos aumentou a diferenciação dos organoides e reduziu sua suscetibilidade à infecção. Em outro projeto, o grupo conseguiu induzir in vitro estágios pré-sexuais de T. gondii em organoides intestinais murinos, reproduzindo etapas do ciclo do parasito normalmente restritas a felinos.
Contribuições do IPSP – O bloco do Institut Pasteur de São Paulo concentrou-se principalmente nos efeitos das infecções virais e nas respostas imunes induzidas por vacinas. Alba Marina Gimenez apresentou uma estratégia vacinal baseada em BCG recombinante e proteína quimérica contra SARS-CoV-2. Os experimentos mostraram que as respostas de células T CD4+ e CD8+ foram necessárias para a proteção no modelo estudado, enquanto a imunidade humoral isoladamente não foi suficiente. A proteção foi mantida contra a variante JN.1 mesmo diante da limitada atividade neutralizante dos anticorpos.
Patrícia Beltrão-Braga apresentou pesquisas que utilizam neurônios, astrócitos e organoides cerebrais derivados de células-tronco pluripotentes induzidas para investigar o impacto do vírus Zika sobre o neurodesenvolvimento. Os estudos mostraram comprometimento da migração de progenitores neurais, alterações no desenvolvimento cortical e importante participação da citocina IL-6 em processos inflamatórios também observados em modelos de transtorno do espectro autista.
Encerrando a manhã, Vanessa Barbosa Malaquias apresentou um modelo de organoides cerebrais humanos mantidos por mais de 300 dias antes da infecção pelo vírus Zika, permitindo investigar seus efeitos sobre tecido neural mais maduro. Embora a carga viral diminuísse ao longo do tempo, os organoides continuaram apresentando perda estrutural progressiva e aumento de apoptose. O resultado reforça a hipótese de que a redução do vírus detectável não implica necessariamente recuperação do tecido nervoso e motivou o desenvolvimento de uma plataforma para avaliação de vacinas que leve em conta não apenas o controle viral, mas também a preservação do tecido cerebral.