Estudo global do perfil transcriptômico envolvido com respostas adaptativas à biomateriais - Almeida, Gerson Santos de [UNESP] (2020)
Devido ao aumento de análises globais à processos biológicos, trazendo avanços na compreensão de aplicações no campo de biomateriais, faz-se necessário o uso de novas ferramentas in silico que sejam capazes de explorar esses dados, como é o caso de dados globais de transcriptomas gerados a partir de células osteogênicas interagindo com diferentes biomateriais. Para melhor análise, propomos neste estudo a aplicação de ferramentas de bioinformática, como os pacotes limma e GSVA na linguagem de programação R, para melhor realizar a expressão diferencial e análise de enriquecimento funcional em dados depositados em bancos públicos e registrado sob o acesso E-MTAB-7219. A partir da análise de variação de conjunto de genes (GSVA), foram obtidas expressões diferenciais entre os transcriptomas dos materiais hidroxiapatita (sinterizada à 1100, 1150 e 1250ºC) e β-tricálcio fosfato, sinterizado à 1050 e 1100ºC, além do poliestireno, considerado como controle. Gerou-se Heatmaps para cada grupo de assinaturas moleculares, sendo possível, a partir destes interpretar os materiais que apresentam uma melhor biocompatibilidade mediante sua resposta adaptativa aos materiais, identificando as principais vias enriquecidas para cada condição; dentre as quais destacam-se as vias envolvidas com a viabilidade e padrões osteogênicos dessas células testadas, compostas por genes importantes em eventos de comportamento celulares frente a eventos de sobrevivência e diferenciação osteoblástica. A partir do diagrama de Venn foram observados 4 genes da intersecção com os 5 grupos de materiais e os específicos para cada um deles. Para confirmar os dados, cultivo celular foi realizado a partir do enriquecimento do meio de cultura com os biomateriais, avaliando assim a toxicidade, viabilidade e genes específicos envolvidos o fenótipo osteoblástico, como àqueles relatados com proliferação celular, osteoclastogênese e MAPKs (envolvidas com fenótipo proliferativo e de sobrevivência). Considerando nossos resultados, foi mostrado que protocolos de síntese de biomateriais promovem assinaturas específicas de expressão gênica. Destacamos ainda a importância destes ensaios in vitro e in silício e que estes devem ser considerados no planejamento para ensaios in vivo.