Biossensor para detecção de fragmentos derivados de tRNAs (tRFs) relacionados à crises epilépticas

Descrição

A epilepsia é uma doença crônica caracterizada por crises recorrentes derivadas de ativações hipersincrônicas de neurônios, gerando alterações momentâneas da atividade neural e no comportamento. A epilepsia pode ser causada por diversos fatores e a maior parte das pessoas afetadas são residentes em países em desenvolvimento e sua prevalência tende a crescer com o passar dos anos. Apesar de inicialmente tratáveis, muitos casos tornam-se refratários, elevando risco de morte. Com isso em mente, este projeto visa criar um método de detecção antecipada de crises epilépticas baseada em um circuito sintético tipo toehold switch, que reconhecerá os biomarcadores e gerará uma resposta colorimétrica. A metodologia seguirá o ciclo DBTL (Design-Build-Test-Learn): em Design os toehold switches serão projetados in silico com scripts em Python, NUPACK, AlphaFold3 e algoritmo de Gillespie; em Build haverá síntese dos oligonucleotídeos, clonagem dos circuitos no vetor padrão BioBrick pSB1C3 através de enzimas de restrição, ligação por DNA ligase T4 e transformação por choque térmico em Escherichia coli DH5alfa (ou TOP10), com validação por PCR-colônia e análise de padrão de restrição e sequenciamento Sanger; em Test os circuitos serão expressos em sistema cell-free TX-TL (extrato de E. coli) e avaliados por fluorescência; e em Learn os dados serão integrados para otimização estrutural e funcional dos toehold switches. Espera-se que o circuito reconheça biomarcadores precoces liberados no sangue antes do início da crise e produza um sinal colorimétrico visível, indicando sua iminência.