Meta-análise do Projeto Toxicogenômico Japonês: diferenças entre modelos in vivo e in vitro

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Biagi Júnior, Carlos Alberto Oliveira de [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Bioinformática; Toxicogenômica; Microarranjo
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/151201

A toxicogenômica é um campo emergente que possibilita o estudo dos efeitos de uma determinada droga a nível molecular em sistemas modelos. Uma das principais questões é se podemos substituir os estudos in vivo pelos estudos in vitro. As ciências ômicas possibilitam a resposta para esse tipo de questionamento pois fornecem técnicas como, por exemplo, o microarray, que permite o conhecimento dos transcritos (RNAs) de um dado organismo. O Projeto Toxicogenômico Japonês fornece dados para Homo sapiens, com somente experimentos in vitro, e para Rattus norvegicus, com experimentos in vitro e in vivo, tratados com 131 drogas (aprovadas pelo FDA) em diferentes concentrações de dose e tempos de amostragem, totalizando, aproximadamente, 20000 chips de microarray. A partir desses dados foi possível responder a questão inicial e observar as diferenças existentes entre cada modelo. Por meio da linguagem de programação R normalizamos os dados, obtemos os genes diferencialmente expressos e o respectivo enriquecimento funcional, dessa forma observamos as diferenças entre cada modelo. Em seguida realizamos uma análise comparativa dos modelos in vivo e in vitro adaptando a metodologia do mapa modular proposta por Segal e colaboradores. Essa metodologia tem como objetivo principal obter módulos, que são sets de genes (dados do Gene Ontology, KEGG e Reactome) que agem em conjunto para realizar uma função específica. Além de extrair módulos caracterizaremos os valores de expressão em relação as condições clínicas fornecidas pelo Projeto Toxicogenômico Japonês. Com base nessas informações do mapa modular foi possível identificar quais condições estão enriquecidas para um determinado conjunto de sets de genes, ou seja, quais processos biológico ou rotas metabólicas estão alteradas em condições específicas. Neste trabalho foi possível identificar diferenças entre os modelos in vitro e in vivo para Homo sapiens e Rattus norvegicus por meio da metodologia do mapa modular, avaliamos a quantidade de genes diferencialmente expressos e o enriquecimento funcional para diferentes concentrações de dose e diferentes tempos de amostragem. Concluímos que não é possível substituir os estudos in vivo pelo in vitro a partir dos dados analisados.