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Abordagens de Bioinformática aplicadas na análise de dados gerados por estresse abiótico em cana-de-açúcar: microgravidade e peróxido de hidrogênio
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-03-07) Silva, Lucas Felipe da; Scortecci, Katia Castanho; https://orcid.org/0000-0002-4690-2785; http://lattes.cnpq.br/4808910380593455; http://lattes.cnpq.br/3918864615139279; Ferreira, Beatriz Stransky; https://orcid.org/0000-0003-4506-393X; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; Uchoa, Adriana Ferreira; Alvim, Fátima Cerqueira; Calsa Júnior, Tercilio
A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma planta monocotiledônea C4 adaptada a ambientes tropicais e subtropicais pertencente à família Poaceae. O Brasil destaca-se como o maior produtor mundial dessa cultura, desempenhando um papel fundamental na indústria global da cana-de-açúcar. Plantas, incluindo a cana-de-açúcar, são suscetíveis a uma variedade de fatores bióticos e abióticos que induzem ao estresse oxidativo. Esse estresse resulta de um desequilíbrio na homeostase entre a produção e degradação de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs), cenário que pode afetar adversamente o desenvolvimento das plantas. Entre essas EROs, o peróxido de hidrogênio (H2O2 ) atua como uma molécula sinalizadora-chave, respondendo a vários estímulos celulares em sistemas de plantas. O principal objetivo deste estudo foi identificar, nas raízes e folhas da cana-de-açúcar, os transcritos e os genes que podem atuar em resposta ao estresse oxidativo induzido pela microgravidade e H2O2 em diferentes concentrações, correlacionando as respostas dos diferentes agentes estressores, assim como suas semelhanças, adaptações específicas e tolerância ao estresse oxidativo. Este trabalho foi realizado utilizando análises de bioinformática, com isso, esta tese foi estruturada em dois capítulos distintos. O primeiro capítulo utiliza ferramentas de bioinformática para investigar os efeitos dos campos gravitacionais alterados como agente estressor nas plantas de cana-de-açúcar, com foco específico na resposta ao estresse oxidativo. Essa investigação foi baseada na análise de dados de sequenciamento de RNA mensageiro. O segundo capítulo aborda a análise dos genes e proteínas expressas pela indução do estresse oxidativo por meio da aplicação exógena de concentrações variadas de H2O2 (0 mM, 10 mM, 20 mM e 30 mM) ao longo de um período de 8 horas, em uma faixa de temperatura controlada de 25-27 °C em plantas de cana-de-açúcar. Considerando que o H2O2 é uma molécula sinalizadora do estresse oxidativo. Essa investigação foi baseada na análise de dados obtidos com uma abordagem proteômica. Em ambas as abordagens metodológicas descritas nos capítulos, as espécies Sorghum bicolor, Zea mays e Oryza sativa subsp. japonica foram utilizadas como modelos de referência. Os resultados da análise de bioinformática identificaram genes específicos que atuam na resposta à microgravidade como o C5WVD4 associados à síntese de isoleucina e o C5YLK6 na produção de NADPH. Além disso, foram identificados genes com expressão alterada em diferentes concentrações de H2O2. Por exemplo, C5XFH6 e B4G143, relacionados ao fornecimento de NADPH e à regulação positiva de EROs na fotossíntese, respectivamente, estavam entre os genes com mudanças de expressão significativas. Além disso, o estudo identificou vias metabólicas enriquecidas em resposta à microgravidade e H2O2. Essas vias incluem o Metabolismo de compostos de selênio, fotossíntese - proteínas de antena e a via da pentose fosfato, destacando adaptações bioquímicas significativas na cana-de-açúcar nas condições estudadas. Este estudo multidisciplinar, que abrangeu histologia, bioquímica, análise de RNA-seq e proteômica, proporcionou uma compreensão dos efeitos da microgravidade e H2O2 nas plantas de cana-de-açúcar. Destaca mudanças interessantes na organização estrutural dos tecidos, acúmulo de lignina e nos níveis de H2O2 e EROs. Consequentemente, esta pesquisa foi fundamental para identificar genes/proteínas distintos expressos de maneira única em cada tecido e as vias metabólicas ativadas nas raízes e folhas. Observa-se respostas variadas das plantas de cana-de-açúcar às condições de gravidade alterada durante o voo do foguete de sondagem VSB-30 e à exposição a diferentes concentrações de H2O2. O estudo revela uma rede complexa de genes e vias metabólicas ativadas em resposta ao estresse oxidativo, desempenhando assim um papel fundamental no desencadeamento de mecanismos de defesa e tolerância. Os dados gerados melhoram significativamente nossa compreensão das respostas das plantas às condições adversas analisadas, destacando estratégias adaptativas específicas empregadas. Além disso, os resultados obtidos ressaltam o papel importante do H2O2 nas respostas adaptativas e de sobrevivência, assim como a versatilidade do fitormônio ácido abscísico (ABA) na mediação da sinalização entre raízes e folhas. Essas percepções são inestimáveis para o desenvolvimento de estratégias de melhoramento genético e otimização de práticas de cultivo para aprimorar o desempenho da planta em condições ambientais variáveis.
Análise baseada em biologia de sistemas de dados transcricionais de células progenitoras neurais humanas tratadas com chumbo
(2019-11-01) Reis, Clóvis Ferreira dos; Dalmolin, Rodrigo Juliani Siqueira; Almeida, Rita Maria Cunha de; ; ; ; Ferreira, Beatriz Stransky; ; Bonatto, Diego; ; Pasquali, Matheus Augusto de Bittencourt; ; Amaral, Viviane Souza do;
As consequências do envenenamento por chumbo são diversas e importantes na saúde humana uma vez que este metal pesado pode interagir com muitos sistemas orgânicos, afetando principalmente o sistema nervoso, com implicações graves e irreversíveis do neurodesenvolvimento, consolidação de memória e processos de aprendizagem em crianças. Sua interação com componentes celulares dá-se de muitas formas, afetando proteínas de ligação a íons, proteínas de sinalização de transdução, canais iônicos transmembrana e fatores de transcrição. Apesar da sintomatologia da intoxicação por chumbo já ser bastante conhecida, pouco ainda se sabe sobre seus efeitos sistêmicos e sobre o seu impacto global na modulação da transcrição de células neuronais. A fim de investigar tais efeitos sob uma ótica de biologia de sistemas, aplicamos o pipeline do pacote transcriptogramer R/Bioconductor com a finalidade de avaliar o perfil transcricional de células progenitoras neurais humanas (NPCs) tratadas com acetato de chumbo 30µM por 26 dias. Dotado de um método não supervisionado, o algoritmo do transcriptogramer é projetado para identificar, em experimentos do tipo caso-controle, grupos de genes funcionalmente associados e diferencialmente expressos. Tal pipeline foi capaz de identificar onze clusteres diferencialmente expressos entre os dias 3 e 11 do tratamento com chumbo. Destes, sete apresentaram uma regulação negativa de diversos sistemas celulares envolvidos na diferenciação celular, como organização do citoesqueleto, RNA e biossíntese de proteínas, caracterizados por redes grandes e fortemente conectadas. Os quatro clusteres positivamente regulados apresentaram nós esparsos e pouco conectados, principalmente relacionados a transcrição, transporte transmembrana e transdução de sinal. Já no período subsequente, envolvendo os dias 12 a 26 de tratamento, foi possível observar uma alteração maciça do perfil de transcrição celular com interferência em todas as camadas da regulação da expressão gênica. Desta forma, nossos resultados sugerem que o chumbo induz modificações transcricionais significativas nas NPCs que podem ser correlacionadas a danos e/ou adaptações de diversos sistemas, todos decorrentes da intoxicação por este metal pesado, influenciando, assim, o resultado final da diferenciação das células ES-NP.
Análise da fidedignidade do escaneamento de dois componentes digitais em arcada edêntula: estudo in vitro
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-15) Sousa, Lillian Damasceno Silva de; Wanderley, Caroline Dantas Vilar; http://lattes.cnpq.br/7861700022912054; http://lattes.cnpq.br/2968707307710630; Ferreira, Beatriz Stransky; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; Dantas, Paulo Moreira; http://lattes.cnpq.br/0392766010188739
A Implantodontia Digital representa uma revolução na prática implantológica, com a adoção de tecnologias em procedimentos de rotina como a radiografia digital, a impressão 3D, o escaneamento intraoral e a tecnologia CAD/CAM (Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing), permitindo um planejamento mais preciso, eficiente e personalizado na prestação de serviços odontológicos. Este estudo tem o objetivo de analisar a precisão de dois modelos de transfers digitais, componentes protéticos utilizados para a aquisição de imagens tridimensionais da posição dos implantes em arcada edêntula. O escaneamento de arcadas edêntulas é mais difícil devido a falta de estruturas de referência para reconhecimento das regiões. A análise foi feita baseado no escaneamento de 10 modelos de arcada impressas em 3D, cada uma contendo 4 implantes. Foi realizado o escaneamento com os dois modelos de transfers digitais estudados e comparados os resultados. Ao final do estudo, foi possível constatar que o cicabody promove uma precisão maior ao escaneamento, além de facilitar a captura de imagens com o scanner 3D.
Análise do transcriptoma de carcinoma renal de células claras baseada em RNAs não codificantes
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-22) Farias Filho, Epitácio Dantas de; Ferreira, Beatriz Stransky; Terrematte, Patrick Cesar Alves; 0000-0002-0385-0030; http://lattes.cnpq.br/4283045850342312; 0000-0003-4506-393X; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; 0000-0002-3865-5411; http://lattes.cnpq.br/4326200607523374; Torres, Taffarel Melo; 0000-0001-8626-520X; http://lattes.cnpq.br/2928579966249200; Souza, Iara Dantas de; 0000-0002-2550-6150; http://lattes.cnpq.br/8983310940285796
O carcinoma renal de células claras é o subtipo mais comum entre os pacientes com câncer no sistema urinário e quando em metástase, apresenta uma baixa taxa de sobrevida. As alterações em nível de genoma e transcriptoma, especificamente dos mRNAs, já foram extensivamente analisadas e apenas nos últimos anos começaram a aparecer estudos mostrando a importância dos RNAs não-codificantes na regulação da expressão gênica. Desta forma, o objetivo deste estudo é investigar a atividade dos RNAs, com um foco nos não codificantes, no carcinoma renal de células claras, através da análise e integração de dados de pacientes do The Cancer Genome Atlas utilizando técnicas de bioinformática, analisando padrões dos pacientes da coorte, alterações genômicas e de transcriptoma. A análise exploratória mostrou que o estado de sobrevida dos pacientes está atrelado significativamente com o estadiamento da doença. A análise de expressão diferencial entre tecidos normais e tumorais, identificou 2.999 RNAs codificantes, 271 lncRNAs e 132 miRNAs, com um Log2FC = |2| e FDR < 0.01. A análise funcional dos genes diferencialmente expressos mostrou um enriquecimento de termos relacionados a vias oncológicas renais e doenças relacionadas ao rim. Por fim, a construção da rede de competição endógena, permitiu a identificação e visualização de alvos comuns entre 18 lncRNAs e 75 miRNAs. A partir de curvas de sobrevida com p-valor significativo associadas à expressão dos 18 lncRNAs pertencentes à rede, foi observado o comportamento inverso de dois lncRNAs, EPB41L4A-AS1 e SNHG15, que quando subexpressos se relacionam com pior e melhor prognóstico, respectivamente. Por fim, estudos na literatura mostram que estes lncRNAs apresentam características para prováveis biomarcadores.
Análise e extração de características de câncer de pele usando processamento digital de imagens
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-14) Pessoa, Isabela de Araújo; http://lattes.cnpq.br/5057165446370629; https://lattes.cnpq.br/0271035917780949; Ferreira, Beatriz Stransky; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; Vilar, Caroline Dantas; http://lattes.cnpq.br/7861700022912054
No Brasil, o câncer de pele representa 33% de todos os casos diagnosticados. Existem vários tipos de câncer de pele entre os quais se destacam o melanoma e o não-melanoma, sendo este último o tipo mais comum. O melanoma, embora menos frequente, se mostra o mais agressivo e registra cerca de 8,4 mil casos por ano no Brasil. Entre as várias formas de diagnosticar lesões cutâneas para identificação do câncer, a dermatoscopia se destaca. A análise de imagens dermatoscópicas apresenta desafios importantes porque as lesões possuem um espectro muito amplo de cores, formas e tamanhos. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um algoritmo capaz de segmentar e extrair características de câncer de pele do tipo melanoma e não-melanoma, sendo possível fornecer uma ferramenta que possa auxiliar no diagnóstico de lesões de pele através de técnicas básicas de processamento digital de imagens. O algoritmo desenvolvido teve como base a regra ABCD, e trouxe resultados relevantes com a extração de características como assimetria, borda, intensidades de cores, diâmetro e área da lesão. Os resultados foram promissores, evidenciando a eficácia das técnicas aplicadas na análise e auxiliando o especialista no diagnóstico do câncer de pele.
Assessment of mobile phone applications for care management in gynecology and obstetrics
(Wiley, 2019-06-10) Medeiros, Kleyton Santos; Silva, Brenda O.; Queiroz, Janice França; Cobucci, Ricardo Ney Oliveira; Ferreira, Beatriz Stransky; Oliveira, Ana Katherine da Silveira Gonçalves de
We identified mobile applications (apps) found on digital platforms (iT unes Store and Google Play) that addressed topics about gynecology and obstetrics
Assinatura transcricional do carcinoma renal de células claras baseada no RNA endógeno competidor
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-08-15) Farias Filho, Epitácio Dantas de; Ferreira, Beatriz Stransky; Terrematte, Patrick César Alves; https://orcid.org/0000-0003-4506-393X; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; https://orcid.org/0000-0002-3865-5411; http://lattes.cnpq.br/4326200607523374; Paschoal, Alexandre Rossi; Dalmolin, Rodrigo Juliani Siqueira; https://orcid.org/0000-0002-1688-6155; http://lattes.cnpq.br/4065178015615979
O carcinoma renal, por ser uma patologia de desenvolvimento silencioso e multifatorial, é caracterizada por apresentar uma alta taxa de pacientes com metástases. Após diversos estudos elucidarem a atividade dos genes codificantes no desenvolvimento metastático do carcinoma renal, novos estudos buscam avaliar a associação de genes não codificantes, como RNA endógeno competidor (ceRNA), ao processo metastático. Desta forma, o objetivo deste estudo é construir uma assinatura transcricional para o carcinoma renal de células claras (ccRCC), associada ao desenvolvimento metastático a partir de uma rede de ceRNA e analisar as prováveis funções biológicas desempenhada pelos participantes da assinatura. Utilizando os dados de ccRCC do The Cancer Genome Atlas (TCGA), construímos nove assinaturas transcricionais a partir de oito técnicas de seleção de características e analisamos a sensibilidade e especificidade da classificação dos modelos de regressão no processo de benchmarking. Consequentemente, foram obtidos os genes da assinatura e foram realizadas análises de alterações somáticas e de número de cópias, análise de risco para sobrevida e progressão metastática, e análises de anotação funcional. Neste estudo apresentamos uma assinatura transcricional de 11 genes, composta por 2 RNAs longos não codificantes, SNHG15 e AF117829.1, 2 miRNAs, hsa-miR-130a-3p e hsa-mir-381-3p, e 7 mRNAs, BTBD11, INSR, HECW2, RFLNB, PTTG1, HMMR, RASD1. A validação utilizando o conjunto de dados externos do International Cancer Genome Consortium (ICGC) possibilitou avaliar a generalização da assinatura, que apresentou uma acurácia de 72% e área abaixo da curva de 81.5%. As análises genômicas identificaram que os participantes da assinatura se localizam em cromossomos com regiões altamente mutadas (G-index > 2). Os genes hsa-miR-130a-3p, AF117829.1 e HECW2 tiveram uma relação significativa entre a expressão e a sobrevida dos pacientes, e os dois últimos possuem relação significativa com o desenvolvimento metastático. Além disso, foi analisada a anotação funcional em vias importantes para o desenvolvimento tumoral, como: PI3K/AKT, TNF, FoxO, regulação da transcrição da RNA polimerase 2, controle celular e entre outras. Por fim, ao analisar as conexões dos genes da assinatura dentro da rede ceRNA em conjunto com estudos da literatura, foi possível obter um panorama das atividades desempenhadas por eles dentro do ccRCC. Sendo assim, esta assinatura transcricional pode identificar genes não codificantes como potenciais biomarcadores a serem utilizados para uma melhor compreensão do carcinoma renal, bem como no desenvolvimento de futuros tratamentos na área clínica.
Bioinformatics analysis of the human surfaceome reveals new targets for a variety of tumor types
(Hindawi, 2016-10-18) Fonseca, André L.; Silva, Vandeclécio Lira da; Fonseca, Marbella M.; Meira, Isabella Tanus Job e; Silva, Thayná Emília Oliveira; Kroll, José Eduardo; Ribeiro-dos-Santos, André M.; Freitas, Cléber R.; Furtado, Raimundo; Souza, Jorge Estefano Santana de; Ferreira, Beatriz Stransky; Souza, Sandro José de
It is estimated that 10 to 20% of all genes in the human genome encode cell surface proteins and due to their subcellular localization these proteins represent excellent targets for cancer diagnosis and therapeutics. Therefore, a precise characterization of the surfaceome set in different types of tumor is needed. Using TCGA data from 15 different tumor types and a new method to identify cancer genes, the -score, we identified several potential therapeutic targets within the surfaceome set. This allowed us to expand a previous analysis from us and provided a clear characterization of the human surfaceome in the tumor landscape. Moreover, we present evidence that a three-gene set—WNT5A, CNGA2, and IGSF9B—can be used as a signature associated with shorter survival in breast cancer patients. The data made available here will help the community to develop more efficient diagnostic and therapeutic tools for a variety of tumor types
Bioinformatics Analysis of the Human Surfaceome Reveals New Targets for a Variety of Tumor Types
(2016-10-18) Fonseca, André L.; Silva, Vandeclécio L. da; Fonseca, Marbella M.; Meira, Isabella T. J.; Silva, Thayná E. da; Kroll, José Eduardo; Ribeiro-dos-Santos, André M.; Freitas, Cléber R.; Furtado, Raimundo; Souza, Sandro José de; Ferreira, Beatriz Stransky; Souza, Sandro José de
It is estimated that 10 to 20% of all genes in the human genome encode cell surface proteins and due to their subcellular localization these proteins represent excellent targets for cancer diagnosis and therapeutics. Therefore, a precise characterization of the surfaceome set in different types of tumor is needed. Using TCGA data from 15 different tumor types and a new method to identify cancer genes, the -score, we identified several potential therapeutic targets within the surfaceome set. This allowed us to expand a previous analysis from us and provided a clear characterization of the human surfaceome in the tumor landscape. Moreover, we present evidence that a three-gene set—WNT5A, CNGA2, and IGSF9B—can be used as a signature associated with shorter survival in breast cancer patients. The data made available here will help the community to develop more efficient diagnostic and therapeutic tools for a variety of tumor types.
Construção e validação de um modelo prognóstico integrando dados de expressão gênica e metilação de DNA em Meduloblastoma
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-09-14) Michaelsen, Gustavo Lovatto; Sinigaglia, Marialva; http://lattes.cnpq.br/5450809564180533; http://lattes.cnpq.br/5708502662162251; Ferreira, Beatriz Stransky; https://orcid.org/0000-0003-4506-393X; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; Nor, Carolina
O meduloblastoma (MB) é um dos tumores cerebrais pediátricos mais frequentes e estima-se que um terço dos pacientes irão a óbito devido à doença. Visto que a falta de biomarcadores prognósticos precisos é um grande desafio para a melhora clínica desses pacientes, uma vez que parâmetros prognósticos convencionais da doença apresentam correlações limitadas e pouco confiáveis com seu desfecho, o nosso objetivo foi construir uma assinatura gênica e avaliar seu potencial como um novo modelo prognóstico para pacientes com MB. A desregulação da metilação como a hipermetilação de genes supressores tumorais e a hipometilação de oncogenes são cruciais para o processo de tumorigênese e para a manutenção tumoral, inclusive em MB. Neste estudo nós utilizamos seis conjuntos de dados totalizando 1679 amostras, incluindo dados de expressão gênica e metilação de DNA de MB primário, bem como amostras controle de cerebelo saudável. Nós identificamos genes regulados via metilação (MDGs) em MB, genes cuja expressão está correlacionada com sua metilação e que também encontram-se diferencialmente metilados em relação ao tecido saudável. Utilizamos a regressão LASSO, um método estatístico de machine learning supervisionado, aos MDGs tendo como resultado final uma assinatura de dois genes (AG-2) candidatos a biomarcadores prognósticos para o MB (CEMIP e NCBP3). Através de um modelo de escore de risco, confirmamos o impacto na sobrevida global (OS) da AG-2 com a análise de Kaplan-Meier (log-rank p < 0,01). Avaliamos sua robustez e acurácia por meio da área sob a curva ROC prevendo a OS em 1, 3 e 5 anos em múltiplos conjuntos de dados (conjunto de treino: 77,2%, 73,2% e 71,2%, média em três conjuntos de validação: 83,6%, 77,6%, 75,4% em 1, 3 e 5 anos respectivamente). Avaliamos a AG-2 como um biomarcador prognóstico independente com a regressão de Cox multivariada a qual apresentou p-valor < 0,01 em todos os quatro conjuntos de dados avaliados. O modelo de escore de risco da AG-2 regulado via metilação pode efetivamente classificar pacientes com MB em alto e baixo risco, reforçando a importância dessa modificação epigenética nessa doença. Tais genes destacam-se como biomarcadores prognósticos promissores com potencial aplicação no tratamentos de MB.
A decision tree to improve identification of pathogenic mutations in clinical practice
(BMC, 2020-03-10) Nascimento, Priscilla Machado do; Medeiros, Inácio Gomes; Falcão, Raul Maia; Ferreira, Beatriz Stransky; Souza, Jorge Estefano Santana de
Background: A variant of unknown significance (VUS) is a variant form of a gene that has been identified through genetic testing, but whose significance to the organism function is not known. An actual challenge in precision medicine is to precisely identify which detected mutations from a sequencing process have a suitable role in the treatment or diagnosis of a disease. The average accuracy of pathogenicity predictors is 85%. However, there is a significant discordance about the identification of mutational impact and pathogenicity among them. Therefore, manual verification is necessary for confirming the real effect of a mutation in its casuistic. Methods: In this work, we use variables categorization and selection for building a decision tree model, and later we measure and compare its accuracy with four known mutation predictors and seventeen supervised machinelearning (ML) algorithms. Results: The results showed that the proposed tree reached the highest precision among all tested variables: 91% for True Neutrals, 8% for False Neutrals, 9% for False Pathogenic, and 92% for True Pathogenic. Conclusions: The decision tree exceptionally demonstrated high classification precision with cancer data, producing consistently relevant forecasts for the sample tests with an accuracy close to the best ones achieved from supervised ML algorithms. Besides, the decision tree algorithm is easier to apply in clinical practice by non-IT experts. From the cancer research community perspective, this approach can be successfully applied as an alternative for the determination of potential pathogenicity of VOUS
Desenvolvimento acadêmico e profissional: o legado da Core Engenharia Biomédica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-12-17) Azevedo, Amanda Cilene Ferreira de; Ferreira, Beatriz Stransky; Anjos, Ellen Gabrielly Vieira dos; http://lattes.cnpq.br/5584293306898019; https://orcid.org/0000-0003-4506-393X; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; http://lattes.cnpq.br/0530357419175789; Mendes, Luciana de Andrade; https://orcid.org/0000-0002-5196-5414; http://lattes.cnpq.br/9504859469122778; Sousa, Kleber Cavalcante de; https://orcid.org/0000-0001-7524-5537; http://lattes.cnpq.br/9558205660533614
Este estudo teve como objetivo investigar o impacto da participação na CORE Engenharia Biomédica no desenvolvimento acadêmico e profissional dos alunos dos cursos de Engenharia Biomédica e de Ciências e Tecnologia com ênfase em Engenharia Biomédica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). O projeto foi submetido e aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da UFRN, garantindo o cumprimento das normas éticas e legais para pesquisas com seres humanos. A amostra foi composta por 35 indivíduos ex-membros da CORE que permaneceram na empresa por pelo menos seis meses, permitindo uma análise representativa sobre as contribuições dessa experiência para suas trajetórias acadêmicas e profissionais. Os dados foram coletados por meio de um formulário eletrônico, abordando aspectos como a aplicação prática dos conhecimentos adquiridos em sala de aula, o desenvolvimento de competências e habilidades interpessoais e técnicas, e o estabelecimento de redes de contato profissional. Os resultados evidenciaram que as experiências na CORE foram especialmente valiosas para a aplicação de conhecimentos técnicos em contextos reais, proporcionando a integração entre teoria e prática, e que o tempo de permanência na CORE está diretamente relacionado ao grau de desenvolvimento de competências empreendedoras e de gestão. A participação na CORE também possibilitou criar e/ou ampliar as redes de contato profissional. Este trabalho destaca a relevância das empresas juniores como ambientes formativos que transcendem o ensino tradicional e que preparam os estudantes para os desafios do mercado de trabalho. Além disso, contribuiu para uma compreensão mais ampla do papel da CORE na formação de profissionais preparados e inovadores, alinhados às demandas de um setor em constante evolução
Desenvolvimento de um aplicativo móvel para predição de mutações patogênicas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-04) Gomes, Daniel Henrique Ferreira; Souza, Jorge Estefano Santana de; http://lattes.cnpq.br/8058577659019910; http://lattes.cnpq.br/1320517156166163; Ferreira, Beatriz Stransky; 0000-0003-4506-393X; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; Maia, Sílvia Maria Diniz Monteiro; http://lattes.cnpq.br/1498104590221901
A identificação de mutações patogênicas é um desafio da medicina atual, dessa forma, existem diversos preditores no mercado que possuem precisões diferentes e apresentam resultados diferentes para a mesma mutação, o que pode causar confusão para o médico que busca identificar se uma mutação é ou não patogênica. Utilizar árvores de decisão e algoritmos de aprendizado de máquina supervisionados para realizar essa identificação se mostrou bastante eficiente, porém não existem aplicativos clínicos que utilizem essas técnicas para realizar predição quanto a patogenicidade de uma variante de significância desconhecida (VUS). Dessa forma, este trabalho apresenta o aplicativo DtreePred, um aplicativo multiplataforma, compilado nativamente para Android, iOS e web, que auxilia o usuário na identificação de mutações patogênicas na prática clínica. O aplicativo, permite realizar solicitações de predições de variantes genéticas de maneira intuitiva e rápida.
Desenvolvimento de um sistema de gestão de equipamentos médico-hospitalares e leitos para estabelecimentos de assistência à saúde
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-06-21) Figueiredo, Ellan Pessoa de; Ferreira, Beatriz Stransky; Oliveira, João Paulo Bessa; Contreras, Rafael Cavalcante
Em meio aos avanços tecnológicos e mercado cada vez mais competitivo, são criadas novas técnicas, metodologias e produtos que visam a qualidade de vida do ser humano. Nesse contexto, o conceito de qualidade apresenta-se mais evidente na área da saúde. Diante disso, torna-se indispensável tecnologias e profissionais qualificados para fazer a gestão dos Estabelecimentos Assistenciais de Saúde que, por sua vez, possui processos de alta complexidade, portanto, necessitam de um setor especializado em administrar o parque tecnológico. Isto posto, o setor de Engenharia Clínica é responsável por administrar de forma eficaz todos os fluxos operacionais que envolva paciente e parque tecnológico dentro do centro médico. Além disso, o engenheiro clínico estabelece e executa planos de treinamento e planejamento, fornecendo suporte a equipe multiprofissional, elevando, assim, a qualidade nos serviços prestados ao paciente. Por ser tratar de um setor com operações complexas, é necessário o uso de sistemas informatizados que diminuam o tempo de cadastro, consultas e planejamentos. Sendo assim, o trabalho em evidência consiste em levantar requisitos, modelar e desenvolver um software capaz de centralizar processos que envolvam o setor de Engenharia Clínica dentro dos Estabelecimentos Assistenciais de Saúde. Portanto, foi desenvolvida uma aplicação web para gestão de equipamentos e leitos que, posteriormente, fornecerá consulta de dados para geração de relatórios e análise dos principais indicadores da engenharia clínica. O sistema desenvolvido possibilita organização de dados, diminuição de erros, cadastro e consulta de informações e, planejamento de manutenções preventiva. O diferencial deste sistema é permitir a rastreabilidade de equipamentos que dão suporte aos pacientes em seus leitos, assim, aperfeiçoando e assegurando o registro de informações dos pacientes a partir de sua internação.
Genome-wide identification of cancer/testis genes and their association with prognosis in a pan-cancer analysis
(Impact Journals, 2017-10-10) Silva, Vandeclécio Lira da; Fonseca, André Faustino; Fonseca, Marbella M.; Silva, Thayna Emília da; Coelho, Ana Carolina; Kroll, José Eduardo; Souza, Jorge Estefano Santana de; Ferreira, Beatriz Stransky; Souza, Gustavo Antônio de; Souza, Sandro José de
Cancer/testis (CT) genes are excellent candidates for cancer immunotherapies because of their restrict expression in normal tissues and the capacity to elicit an immune response when expressed in tumor cells. In this study, we provide a genomewide screen for CT genes with the identification of 745 putative CT genes. Comparison with a set of known CT genes shows that 201 new CT genes were identified. Integration of gene expression and clinical data led us to identify dozens of CT genes associated with either good or poor prognosis. For the CT genes related to good prognosis, we show that there is a direct relationship between CT gene expression and a signal for CD8+ cells infiltration for some tumor types, especially melanoma
Glioblastoma Multiforme: análise de dados ômicos para a caracterização do processo tumoral
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-15) Paulo, João Gabriel Fragoso; Ferreira, Beatriz Stransky; Terremate, Patrick Cesar Alves; https://orcid.org/0000-0002-0385-0030; http://lattes.cnpq.br/4283045850342312; https://orcid.org/0000-0003-4506-393X; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; http://lattes.cnpq.br/9295386172721844; Ferreira, Leonardo Capistrano; https://orcid.org/0000-0001-9268-4881; http://lattes.cnpq.br/2739353650933389; Souza, Jorge Estefano Santana de; https://orcid.org/0000-0003-2347-042X; http://lattes.cnpq.br/8058577659019910
O glioblastoma multiforme é um câncer do sistema nervoso central incidente em astrócitos. Apesar de sua baixa incidência na população mundial (297.000 casos em 2018), é uma afecção de difícil tratamento em razão do seu alto grau de estadiamento (grau IV). Além disso, como todos os cânceres, as causas da manifestação são diversas e de relação não-linear. Para tanto, este trabalho propôs-se a investigar os fatores de risco e os diversos mecanismos moleculares que contribuem para sua gênese e manutenção. Tal tarefa foi realizada por meio de ferramentas de bioinformática e teve como fonte de dados a coorte de 600 pacientes do projeto TCGA (The Cancer Genome Atlas). A análise baseou-se em curvas de sobrevivência, razão de risco, análise genômica, de metilação, de expressão diferencial de genes, e do enriquecimento funcional das vias, utilizando a linguagem R e o ambiente de desenvolvimento R Studio. Foram identificados como fatores de risco a raça e o sexo; a metilação como principal fator genômico para o desenvolvimento da patologia; o gene IDH como biomarcador de prognóstico favorável; 359 dias como tempo médio de sobrevivência da coorte; os genes frequentemente alterados, como o PTEN, TP53 e EGFR; o nível de expressão de genes diferencialmente expressos (EPYC, SFRP5, C6ORF15 e SLC25A15P2); as vias metabólicas mais afetadas como a TP53, TGF-Beta, RTK-RAS. Em suma, o entendimento preciso dos mecanismos moleculares do glioma, pode auxiliar o desenvolvimento de tratamentos baseados na medicina de precisão para oferecer uma alternativa aos métodos tradicionais, ainda muito debilitantes ao organismo.
Implementação de funcionalidades para uma plataforma de análise de variantes e novos métodos para prover melhor acurácia na identificação de mutações patogênicas
(2018-09-21) Nascimento, Priscilla Machado do; Souza, Jorge Estefano Santana de; ; ; Ferreira, Beatriz Stransky; ; Pasquali, Matheus Augusto de Bittencourt;
Os atuais avanços científicos, no âmbito da genômica, têm sido proporcionados devido à crescente extração de informações significativas do DNA, em virtude do uso das novas tecnologias disponibilizadas para realização da análise dos dados genéticos. Considerando que um dos desafios atuais da medicina de precisão é identificar quais das mutações detectadas pelo processo de sequenciamento têm um papel possível na resposta a um tratamento, na tumorigênese ou no diagnóstico, propomos que através desse estudo fosse implementado um componente de melhora de um produto de software (ViVa), responsável por oferecer assistência aos dados coletados. Foi aprimorado, com o intuito de tornar as análises mais eficientes e sua visualização mais precisa. Este trabalho propõe a implementação de novas funcionalidades que agreguem valor ao produto, contribuindo diretamente na automatização e aperfeiçoamento dos processos realizados pelas ferramentas de análise de variantes disponíveis no mercado. Visando uma aplicabilidade prática do que foi desenvolvido, foi proposta uma análise dos dados públicos utilizados para anotar os variantes desse sistema. Para isso, foi realizado um estudo referente aos dados dos preditores existentes, através do qual foi identificado que a acurácia média dos preditores gira em torno de 85%. Porém, apesar desta taxa ser consideravelmente alta, também foi possível observar que existe um alto grau de discordância entre os preditores em relação a identificação do impacto mutacional e sua patogenicidade. Com o intuito melhorar essa acurácia, descrevemos a criação de uma árvore de decisão, e a discretização de características (atributos provenientes de integração das bases de dados). Nos testes realizados, quando comparamos os resultados obtidos em nossa árvore de decisão com os preditores, a nossa árvore de decisão alcançou a maior precisão em todas as variáveis testadas: verdadeiros neutros 87%, falsos neutros 6%, falsos patogênicos 13%, verdadeiros patogênicos 94%.
Modeling tumor evolutionary dynamics
(2013-02) Ferreira, Beatriz Stransky; Souza, Sandro José de
Tumorigenesis can be seen as an evolutionary process, in which the transformation of a normal cell into a tumor cell involves a number of limiting genetic and epigenetic events, occurring in a series of discrete stages. However, not all mutations in a cell are directly involved in cancer development and it is likely that most of them (passenger mutations) do not contribute in any way to tumorigenesis. Moreover, the process of tumor evolution is punctuated by selection of advantageous (driver) mutations and clonal expansions. Regarding these driver mutations, it is uncertain how many limiting events are required and/or sufficient to promote a tumorigenic process or what are the values associated with the adaptive advantage of different driver mutations. In spite of the availability of high-quality cancer data, several assumptions about the mechanistic process of cancer initiation and development remain largely untested, both mathematically and statistically. Here we review the development of recent mathematical/computational models and discuss their impact in the field of tumor biology.
Modelo para identificação de genes bimodais associados ao prognóstico no câncer
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-09-16) Justino, Josivan Ribeiro; Souza, Sandro José de; Ferreira, Beatriz Stransky; 62825968668; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; http://lattes.cnpq.br/8479967495464590; http://lattes.cnpq.br/6470296449367089; Torrezan, Giovana; http://lattes.cnpq.br/1174527002469907; Souza, Jorge Estefano Santana de; http://lattes.cnpq.br/8058577659019910; Nunes, Marcus Alexandre; http://lattes.cnpq.br/2698100541879707; Santos, Ândrea Kely Campos Ribeiro dos; http://lattes.cnpq.br/3899534338451625
Nas últimas décadas o interesse biológico em compreender a regulação gênica, tem levado a descobertas de genes tumorais com expressões diferenciadas em subgrupos de pacientes. Estes genes possuem um perfil bimodal de distribuição dos valores de expressão, o que têm despertado a atenção para investigar os padrões de desenvolvimento e de sua funcionalidade. Para melhor compreender o padrão bimodal destes genes, o objetivo principal do trabalho foi identificar grupos distintos de pacientes em determinado tipo de tumor, que apresentassem níveis baixo e alto da expressão para o mesmo gene, associados a um melhor ou pior prognóstico de sobrevida do câncer. Desenvolvemos um método que seleciona genes candidatos ao padrão de bimodalidade a partir da função densidade de probabilidade dos valores de expressão. Analisamos 25 tipos de tumor disponíveis no The Cancer Genome Atlas (TCGA), à realizamos análise de sobrevivência usando informações clínicas extraídas do cBioPortal for Cancer Genomics. Utilizamos os dados de expressão em Fragments by Exon Kilobase per Millions of Mapped Fragments (FPKM) para 24.456 genes, e encontramos nos 25 tipos de tumores 554 genes bimodais únicos, dos quais 46 apresentaram expressão bimodal em mais de um tipo de câncer, com maior prevalência no cromossomo Y. Os tumores KIRC, KIRP, LGG, SKCM, THCA e THYM apresentaram amostras consistentes quanto ao prognóstico de sobrevida com p-valor ≤ 0,01. O método mostrou-se eficiente em reduzir os níveis de variabilidade interna dos grupos, principalmente quando analisamos os dados pelo subtipo de câncer. Como contribuição apresentamos um método com o código livre, que possibilita reduzir os níveis de variabilidade interna dos grupos e que relaciona o padrão de expressão bimodal com o prognóstico de sobrevida. Assim, acreditamos que a utilização do método poderá ser útil na avaliação do padrão bimodal de expressão gênica e na descoberta de novos biomarcadores clínicos para diferentes tipos de câncer.
Mortality Information System (MorbIS): painel interativo para exibição de dados do sistema de informação sobre mortalidade do DATASUS
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-11) Sá Neto, Alessandro Pereira Torres de; Nunes, Marcus Alexandre; 0000-0002-9956-4644; http://lattes.cnpq.br/2698100541879707; 0000-0002-0179-6974; http://lattes.cnpq.br/4559249119150391; Ferreira, Beatriz Stransky; 0000-0003-4506-393X; http://lattes.cnpq.br/3142264445097872; Vivacqua, Carla Almeida; 0000-0002-4058-8289; http://lattes.cnpq.br/4339735174795014
Atualmente, temos múltiplas plataformas para visualizar dados sobre saúde, sendo o Tabnet uma das principais. Nela, o usuário é capaz de consultar e baixar dados do Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde (DATASUS), de modo que consiga fazer suas próprias pesquisas, como acompanhar a evolução dos óbitos de determinadas doenças no Brasil. Neste trabalho, temos como objetivo criar uma aplicação capaz de disponibilizar dados de saúde através de pesquisas práticas, e disponibilizar informações sobre os dados a cada pesquisa feita pelo usuário, em uma interface mais intuitiva e interativa que as demais. Diversos recursos computacionais diferentes foram utilizados e integrados para a criação da aplicação, como as linguagens R e SQL, as interfaces RStudio e pgAdmin4, e muitos pacotes em R, sendo o principal para criar a aplicação o pacote Shiny. Com a ideia principal definida e todas as ferramentas citadas a disposição, foi criado o Mortality Information System (MorbIS), podendo ser acessado por todos os interessados a partir do link para, além de fazer suas pesquisas nos dados do DATASUS, ter disponível múltiplas visualizações desses dados, com gráficos interativos e tabelas resumidas a respeito das informações desejadas.

SIGAA

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