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Integrar competências institucionais da UFPel e da Fiocruz nas áreas de genômica humana, epigenômica, edição gênica, biomodelos e ensaios pré-clínicos.

Identificar e priorizar variantes gênicas, assinaturas epigenéticas e alvos moleculares associados a doenças e transtornos de relevância para a saúde pública.

Desenvolver, estabelecer e validar linhagens de Danio rerio geneticamente modificadas para investigação funcional de mecanismos moleculares humanos.

Realizar análises moleculares, fenotípicas e funcionais das linhagens geradas, correlacionando os achados dos biomodelos com dados ômicos humanos.

Executar ensaios farmacológicos e toxicológicos de prova de conceito, utilizando moléculas de referência para avaliação da capacidade translacional dos modelos.

Elaborar Procedimentos Operacionais Padrão para ensaios de edição gênica, caracterização molecular, fenotipagem, toxicidade, farmacologia e análises multiômicas.

Capacitar equipes técnicas e discentes para atuação em plataformas translacionais de genômica, edição gênica e biomodelos.

Contribuir para a formação de uma rede nacional de pesquisa, desenvolvimento tecnológico e inovação em saúde de precisão e validação pré-clínica.

O projeto será desenvolvido por meio de uma abordagem colaborativa, integrada e complementar entre as equipes da UFPel e da Fiocruz.

A UFPel, por meio do Laboratório de Genômica Estrutural, atuará prioritariamente na análise de dados genômicos e epigenômicos humanos, na identificação de variantes gênicas e assinaturas moleculares associadas a condições patológicas, na priorização de alvos biológicos e na interpretação dos dados multiômicos. Também participará da validação molecular das linhagens, da análise de expressão gênica, da integração dos resultados e da formação de recursos humanos.

A Fiocruz, por meio do Instituto de Ciência e Tecnologia em Biomodelos, atuará no desenvolvimento, manutenção e caracterização de biomodelos em Danio rerio, com emprego de ferramentas de edição gênica, estabelecimento de colônias, controle sanitário, fenotipagem multidimensional e realização de ensaios toxicológicos e farmacológicos.

As atividades serão organizadas em cinco eixos principais:

Eixo 1 — Estruturação da plataforma e adequação de infraestrutura
Serão realizadas adequações estruturais, instalação, nivelamento e validação da infraestrutura laboratorial, incluindo sistemas de aquicultura, tratamento de água, climatização e suporte operacional.

Eixo 2 — Identificação de variantes e alvos moleculares humanos
Serão analisados dados de genômica e epigenômica humana para identificação de variantes gênicas, alterações moleculares e assinaturas epigenéticas associadas a doenças e transtornos de interesse em saúde pública.

Eixo 3 — Desenvolvimento e estabelecimento de biomodelos
Os alvos priorizados serão utilizados para orientar a geração de linhagens geneticamente modificadas em Danio rerio. Serão estabelecidas colônias estáveis, com controle sanitário, acompanhamento reprodutivo e validação molecular.

Eixo 4 — Validação funcional e molecular
As linhagens geradas serão caracterizadas por sequenciamento, análise de expressão gênica, avaliação fenotípica, ensaios comportamentais, moleculares e funcionais, buscando confirmar a relevância biológica das alterações introduzidas.

Eixo 5 — Aplicação translacional e padronização tecnológica
Serão realizados ensaios de prova de conceito com moléculas de referência, além da elaboração de POPs, treinamento de equipes, organização de dados e consolidação da plataforma para futuras aplicações em pesquisa, inovação e prestação de serviços tecnológicos.

Meta 1 — Adequação da infraestrutura e instalação de equipamentos
Atividades:

Adequação estrutural, elétrica, hidráulica e de climatização.
Instalação e validação da infraestrutura laboratorial.
Aquisição, montagem e comissionamento dos sistemas de aquicultura e tratamento de água.

Meta 2 — Caracterização de variantes gênicas e modificações epigenéticas
Atividades:

Análise de dados moleculares humanos.
Identificação e priorização de variantes, assinaturas epigenéticas e alvos moleculares.
Construção de banco de dados de variantes e alvos candidatos.

Meta 3 — Estabelecimento de colônias e controle sanitário
Atividades:

Organização da logística de transferência de embriões e larvas.
Estabelecimento de colônias de Danio rerio.
Cruzamento, expansão e obtenção de gerações F1/F2 estáveis.

Meta 4 — Validação científica da plataforma
Atividades:

Caracterização molecular das edições gênicas.
Análise de estabilidade das linhagens.
Avaliação de possíveis efeitos off-target.
Fenotipagem molecular, comportamental e funcional.

Meta 5 — Aplicação translacional e padronização
Atividades:

Realização de ensaios farmacológicos e toxicológicos de prova de conceito.
Elaboração de Procedimentos Operacionais Padrão.
Treinamento de equipes.
Elaboração de relatórios técnicos e científicos.
Consolidação da plataforma translacional.
Resultados esperados

Espera-se consolidar uma plataforma translacional integrada capaz de conectar dados genômicos e epigenômicos humanos à validação funcional em biomodelos experimentais, ampliando a preditividade e a eficiência da pesquisa pré-clínica no Brasil.

Do ponto de vista científico, o projeto deverá resultar na identificação e validação de variantes gênicas e assinaturas epigenéticas associadas a condições patológicas relevantes para a saúde pública, além da geração de linhagens de Danio rerio geneticamente modificadas para investigação funcional de mecanismos biológicos humanos.

Do ponto de vista tecnológico, espera-se a estruturação de um banco de biomodelos geneticamente editados, a elaboração de Procedimentos Operacionais Padrão e a criação de uma base técnica para oferta futura de serviços tecnológicos de alta complexidade à comunidade científica, instituições públicas e setor produtivo.

Do ponto de vista institucional, a proposta deverá fortalecer a cooperação entre UFPel e Fiocruz, ampliar a formação de recursos humanos qualificados, estimular novas parcerias estratégicas e aumentar a capacidade de captação de recursos em pesquisa, desenvolvimento tecnológico e inovação.

Do ponto de vista social e em saúde pública, a plataforma contribuirá para o avanço da medicina de precisão, para o enfrentamento de doenças crônicas, negligenciadas e de alta complexidade, e para a redução da dependência tecnológica externa, fortalecendo a soberania científica nacional.

Produtos e entregas previstas:
Infraestrutura laboratorial instalada, nivelada e validada.
Sistema de aquicultura e tratamento de água instalado e em funcionamento.
Painel de variantes genéticas e epigenéticas avaliado.
Banco de dados de variantes e alvos moleculares estruturado.
Geração de 3 a 5 linhagens iniciais de Danio rerio geneticamente modificadas.
Estabelecimento de 3 a 5 colônias estáveis.
Validação molecular das linhagens geradas.
Realização de 2 a 3 estudos de prova de conceito.
Elaboração de 5 a 10 Procedimentos Operacionais Padrão.
Realização de 2 a 3 turmas de treinamento técnico.
Produção de relatórios técnicos e científicos.
Produção de artigos científicos, comunicações em eventos e potenciais ativos tecnológicos.

Indicadores de acompanhamento:
Número de variantes e alvos moleculares identificados e priorizados.
Número de linhagens geneticamente modificadas geradas.
Número de colônias estabelecidas e estabilizadas.
Percentual de validação molecular das edições realizadas.
Número de ensaios farmacológicos ou toxicológicos conduzidos.
Número de POPs elaborados.
Número de pessoas capacitadas.
Número de relatórios técnicos produzidos.
Número de publicações, resumos, apresentações ou produtos técnicos gerados.
Número de parcerias ou projetos derivados da plataforma.