Aluno: Erik Aranha Rossi

Orientador: Dr. Bruno Solano de Freitas Souza

Programa: Pós-Graduação em Patologia Humana – UFBA/FIOCRUZ

Título: “MODULAÇÃO CIS-REGULATÓRIA DE SCN2A MEDIADA POR CRISPR COMO ESTRATÉGIA PARA RESGATE FUNCIONAL EM MODELOS NEURONAIS HUMANOS DE AUTISMO.”

Data : 10/04/2026

Horário : 13H30

Local: Sala de Aula II e através do aplicativo TEAMS

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ID da Reunião: 267 418 115 990 90

Senha: oA9EH7xJ

Banca

• Dr. Guilherme Baldo – UFRGS
• Dra. Marília Zaluar Passos Guimarães – UFRJ
• Dra. Rosália Mendez-Otero – UFRJ
• Dra. Juliana Perrone B. de Menezes Fullam – IGM/FIOCUZ
• Dr. Bruno Solano de Freitas Souza – (Orientador e Presidente da Banca) IGM/FIOCRUZ 

Suplente:

• Dr. Leonardo Paiva Farias – IGM/FIOCUZ

RESUMO
Introdução: O transtorno do espectro autista (TEA) constitui um grupo
heterogêneo de condições do neurodesenvolvimento frequentemente
associadas a alterações genéticas que impactam a formação, maturação e
funcionamento dos circuitos neurais. Estudos genômicos em larga escala
identificaram o SCN2A como um dos genes de maior efeito para o risco de TEA,
particularmente em indivíduos portadores de variantes de perda de função (LoF).
O SCN2A codifica o canal de sódio voltagem-dependente NaV1.2, essencial
para a excitabilidade neuronal. Variantes LoF em SCN2A frequentemente
resultam em haploinsuficiência mediada pelo decaimento do mRNA por
nonsense (NMD), levando à redução sustentada da dosagem gênica e a
prejuízos estruturais e funcionais em neurônios excitatórios. No entanto, os
mecanismos que conectam a redução de dosagem de SCN2A aos fenótipos
neuronais e o potencial de estratégias cis-regulatórias para restaurar a função
neuronal permanecem incompletamente elucidados. Objetivo: Investigar os
efeitos da haploinsuficiência de SCN2A em neurônios humanos derivados de
células-tronco pluripotentes induzidas (hiPSCs) de pacientes com TEA e avaliar
se estratégias cis-regulatórias baseadas em ativação gênica por CRISPRa e
edição promotora são capazes de restaurar a expressão endógena de SCN2A e
resgatar déficits moleculares, estruturais e funcionais associados. Materiais e
Métodos: Foram utilizados neurônios excitatórios derivados de hiPSCs de
pacientes com TEA portadores de variantes LoF em SCN2A e de indivíduos
controle. O estudo integrou abordagens multiômicas, incluindo transcriptômica
com resolução de isoformas, análise de RNAs longos não codificantes e
proteômica quantitativa, associadas à caracterização morfológica de alta
resolução, avaliação do segmento inicial do axônio, eletrofisiologia e análise da
atividade de redes neuronais. Para testar causalmente o papel da dosagem
gênica, foram aplicadas estratégias cis-regulatórias baseadas em CRISPRa para
ativação do promotor endógeno de SCN2A, bem como edição de elementos
promotores por base editing. Resultados: A haploinsuficiência de SCN2A em
neurônios derivados de pacientes levou à ativação de NMD, à depleção seletiva
de isoformas canônicas de SCN2A e a alterações coordenadas em múltiplos
níveis, incluindo redução da densidade de canais de sódio no segmento inicial
do axônio, encurtamento do AIS, prejuízo da arborização dendrítica, redução da
densidade sináptica e comprometimento da excitabilidade intrínseca e da
atividade em rede. A análise molecular revelou perturbações consistentes em
vias associadas à sinaptogênese, organização axonal e maturação neuronal,
bem como alterações em redes de RNAs longos não codificantes
correlacionadas a marcadores estruturais e sinápticos. A ativação cis-regulatória
de SCN2A por CRISPRa promoveu restauração parcial, porém funcionalmente
relevante, da expressão endógena, resultando no resgate coordenado de
fenótipos estruturais, sinápticos e eletrofisiológicos. Adicionalmente, a edição do
promotor por base editing levou a um aumento mensurável da expressão de
SCN2A, demonstrando potencial como estratégia para ajuste fino da dosagem
gênica. Conclusão: Os resultados demonstram que a haploinsuficiência de
SCN2A desencadeia um fenótipo neuronal multiescalar mediado por NMD,
disfunção isoforma-específica e alterações estruturais e funcionais críticas para
a maturação neuronal. A restauração parcial da dosagem endógena de SCN2A
por estratégias cis-regulatórias promove recuperação neuronal significativa,
sustentando o conceito de ajuste fino da dosagem gênica como um princípio
terapêutico viável para distúrbios do neurodesenvolvimento associados à
haploinsuficiência gênica.

Palavras-chave: hiPSCs; Transtorno do Espectro Autista (TEA); SCN2A;
haploinsuficiência gênica; regulação cis; CRISPRa.

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