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Linhas de Pesquisa

Caracterização imunológica de tumores

Nesta linha de pesquisa realizamos a caracterização dos processos imunológicos em curso em diversos tumores. Estas descrições tem como objetivo identificar processos imunológicos relevantes para o surgimento e progressão dos tumores, oportunidades terapêuticas e especificidades imunológicas de reconhecimento de tumores, além do impacto de protocolos de tratamento na evolução e prognóstico de tumores. Em particular, as abordagens envolvendo estudos bioinformáticos são realizadas em colaboração com a Dra. Mariana Boroni, do INCA.

Financiamento: Ministério da Saúde - PRONON, FAPERJ, CNPq, Programa Inova FIOCRUZ

Caracterização imunológica in silico de carcinoma esofágico.

esophageal tumor, cancer de esofago

Imunohistoquímica de carcinoma esofágico.

Publicações relacionadas:

Assumpção JAF, Pasquarelli-do-Nascimento G, Duarte MSV, Bonamino MH, Magalhães KG. The ambiguous role of obesity in oncology by promoting cancer but boosting antitumor immunotherapy. J Biomed Sci. 2022 Feb 14;29(1):12. doi: 10.1186/s12929-022-00796-0. PMID: 35164764; PMCID: PMC8842976.

de Lanna CA, da Silva BNM, de Melo AC, Bonamino MH, Alves LDB, Pinto LFR, Cardoso AS, Antunes HS, Boroni M, Cohen Goldemberg D. Oral Lichen Planus and Oral Squamous Cell Carcinoma share key oncogenic signatures. Sci Rep. 2022 Nov 30;12(1):20645. doi: 10.1038/s41598-022-24801-6. PMID: 36450755; PMCID: PMC9712651.

Barros, LRC, Santos, PTDS, Pretti, MAM, et al. High infiltration of B cells in tertiary lymphoid structures, TCR oligoclonality, and neoantigens are part of esophageal squamous cell carcinoma microenvironment. J Leukoc Biol. 2020

Jorge, N.A.N., Cruz, J.G.V., Pretti, M.A.M. et al. Poor clinical outcome in metastatic melanoma is associated with a microRNA-modulated immunosuppressive tumor microenvironment. J Transl Med , 2020

Vianna, P.; Mendes, M.F.; Bragatte, M.A. et al. pMHC Structural Comparisons as a Pivotal Element to Detect and Validate T-Cell Targets for Vaccine Development and Immunotherapy—A New Methodological Proposal. Cells, 2019

 

Pereira M. B., Barros L. R. C., Bracco P. A., et al. Transcriptional characterization of immunological infiltrates and their relation with glioblastoma patients overall survival, OncoImmunology, 2018

Palumbo, A., de Oliveira Meireles Da Costa, N., Bonamino, M.H. et al. Genetic instability in the tumor microenvironment: a new look at an old neighbor. Mol Cancer, 2015

Estratégias de imunoterapia para tumores

Nesta linha de pesquisa realizamos o cultivo e modificação genética de células imunológicas com o objetivo de induzir respostas anti-tumorais.

 

Dentre as manipulações exploradas estão a transferência de receptores quiméricos de antígenos (CARs), edição genética com CRISPR e a utilização de estratégias de transferência de proteínas baseadas em trogocitose.

 

Estes objetivos incluem o desenho de sistemas moleculares que possam modular a atividade dos linfócitos e o desenho de novas moléculas de CAR com o objetivo de refinar o reconhecimento tumoral. Temos, para estes objetivos, colaborações realizadas com diversos grupos no país e no exterior.

 

Financiamento: Ministério da Saúde - PRONON, FAPERJ, CNPq, Programa de Oncobiologia - UFRJ, Programa Inova FIOCRUZ, INCT Biologia Sintética

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Microscopia de fluorescência mostrando um evento trogocítico em células NK.

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Carga tumoral avaliada por bioluminescência em camundongos tratados com linfócitos CAR-T.

Publicações relacionadas:

 

Pretti MAM, Vieira GF, Boroni M, Bonamino MH. Unveiling cross-reactivity: implications for immune response modulation in cancer. Brief Bioinform. 2024 Nov 22;26(1):bbaf012. doi: 10.1093/bib/bbaf012. Erratum in: Brief Bioinform. 2024 Nov 22;26(1):bbaf068. doi: 10.1093/bib/bbaf068. PMID: 39831892; PMCID: PMC11744606.

Lima AJF, Hajdu KL, Abdo L, Batista-Silva LR, de Oliveira Andrade C, Correia EM, Aragão EAA, Bonamino MH, Lourenzoni MR. In silico and in vivo analysis reveal impact of c-Myc tag in FMC63 scFv-CD19 protein interface and CAR-T cell efficacy. Comput Struct Biotechnol J. 2024 May 19;23:2375-2387. doi: 10.1016/j.csbj.2024.05.032. PMID: 38873646; PMCID: PMC11170440.

Abdo, L.M; Aragão, E.A; Bonamino, M.H. Structural Determinants of Chimeric Antigen Receptor Design. Crit. Rev. Immunol, 2021

Mazzi, M.T; Hajdu, K.L; Ribeiro, P.R; Bonamino, M.H. CAR-T cells leave the comfort zone: current and future applications beyond cancer, Immunother. Advances, 2021

Chicaybam, L.; Bonamino, M.H.; Luckow Invitti, A. et al. Overhauling CAR T Cells to Improve Efficacy, Safety and Cost. Cancers, 2020

Hajdu, KL., Bonamino, MH.; Senolytic chimeric antigen receptor (CAR) T cell: driving the immune system to fight cell senescence. Immunol. Cell Biol., 2020

Chicaybam, L., Abdo, L., Viegas, M. et al. Transposon-mediated generation of CAR-T cells shows efficient anti B-cell leukemia response after ex vivo expansion. Gene Ther., 2020

Abdo L., Barros L. R. C., Viegas M., et al. Development of CAR-T cell therapy for B-ALL using a point-of-care approach. OncoImmunology, 2020

Chicaybam, L., Abdo, L., Carneiro M., et al. CAR T Cells Generated Using Sleeping Beauty Transposon Vectors and Expanded with an EBV-Transformed Lymphoblastoid Cell Line Display Antitumor Activity In Vitro and In Vivo. Hum Gene Ther, 2019

Barros, L., Pretti, M A., Chicaybam, L., et al. Immunological-based approaches for cancer therapy. Clinics, 2018

Chicaybam, L. & Bonamino, M. H. Moving Receptor Redirected Adoptive Cell Therapy Toward Fine Tuning of Antitumor Responses. Int Rev Immunol, 2014

Chicaybam L, Sodre AL, Bonamino MH.. Chimeric Antigen Receptors in Cancer Immuno-Gene Therapy: Current Status and Future Directions. Int Rev Immunol, 2011

Desenvolvimento de ferramentas biotecnológicas em saúde

Nosso grupo tem se dedicado a desenvolver ferramentas biotecnológicas para a modificação genética de células com aplicações em saúde. Dentre estes esforços estão o desenvolvimento de protocolos para a modificação genética de células, de ferramentas moleculares como plasmídeos para expressão de transgenes além de circuitos de optogenética e interruptores moleculares para a expressão de transgenes.

 

Esta linha em particular vem sendo desenvolvida em conjuntos com os grupos dos Drs. Elibio Rech (EMBRAPA-DF) e Cintia Coelho (UNB) com o apoio do INCT Biologia Sintética.

 

Financiamento: FAPERJ, CNPq, Programa de Oncobiologia - UFRJ, Programa Inova FIOCRUZ, INCT Biologia Sintética

integrases, genetic switch

Representação esquemática de promotores do tipo interruptores moleculares. 

GFP

Expressão de GFP em fibroblastos bovinos após transfecção com integrases.

Publicações relacionadas:

de Oliveira MA, Florentino LH, Sales TT, Lima RN, Barros LRC, Limia CG, Almeida MSM, Robledo ML, Barros LMG, Melo EO, Bittencourt DM, Rehen SK, Bonamino MH, Rech E. Protocol for the establishment of a serine integrase-based platform for functional validation of genetic switch controllers in eukaryotic cells. PLoS One. 2024 May 23;19(5):e0303999. doi: 10.1371/journal.pone.0303999. PMID: 38781126; PMCID: PMC11115199.

de Morais CCPL, Correia EM, Bonamino MH, Vasconcelos ZFM. Cell-Penetrating Peptides and CRISPR-Cas9: A Combined Strategy for Human Genetic Disease Therapy. Hum Gene Ther. 2024 Oct;35(19-20):781-797. doi: 10.1089/hum.2024.020. PMID: 39276086; PMCID: PMC11511780.

Gomide, M.S., Sales, T.T., Barros, L.R.C. et al. Genetic switches designed for eukaryotic cells and controlled by serine integrases. Commun Biol., 2020

 

Chicaybam L., Barcelos C., Peixoto B., et al. An Efficient Electroporation Protocol for the Genetic Modification of Mammalian Cells. Front Bioeng Biotechnol., 2017


Chicaybam L, Sodre AL, Curzio BA, et al. An Efficient Low Cost Method for Gene Transfer to T Lymphocytes. Plos One, 2013

Pedido de patente depositado:

RECH, E. ; BARROS, L. M. G. ; MURAD, A. M. ; LIMA, R. N. ; OLIVEIRA, M. A. ; ALMEIDA, M. M. S. ; MELO, E. O. ; LACORTE, C. C. ; FLORENTINO, L. H. ; COELHO, C. M. ; GOMIDE, M. S. ; SALES, T. T. ; BONAMINO, MH .
Patente: Privilégio de Inovação. Número do registro: BR10201801180, Título: "MÉTODO DE REGULAÇÃO DA EXPRESSÃO GÊNICA, MÉTODO DE PRODUZIR UMA CÉLULA TRANSGÊNICA, CASSETES DE EXPRESSÃO, VETORES DE EXPRESSÃO GÊNICA, MÓDULO DE ALTERAÇÃO DO PERFIL DA EXPRESSÃO GÊNICA E SEU USO." , Instituição de registro: INPI - Instituto Nacional da Propriedade Industrial. Depósito: 11/06/2018

 

Plasmídios Depositados

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Os plasmídios desenhados no laboratório e usados em nossas pesquisas estão depositados no repositório AddGene.

Modelagem in vitro de neoplasias mieloproliferativas

Esta linha de pesquisa é desenvolvida em conjunto com as Dras. Bárbara Reis Monte-mór e Ilana Zalcberg (CEMO-INCA) e em colaboração com os Drs. Stevens Rehen (iDOR-RJ e UFRJ) e Isabelle Plò (Gustave Roussy-Paris).

 

Avaliamos nesta linha de pesquisa o impacto biológico de diferentes mutações que ocorrem em células tronco das neoplasias mieloproliferativas. Entre as abordagens, realizamos a caracterização das mutações presentes, a reprogramação dos precursores hematopoiéticos CD34+ até células de pluripotência induzida (iPSCs) e diferenciação mielóide destas células. 

 

Financiamento: Ministério da Saúde - PRONON, FAPERJ, CNPq

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Caracterização da linhagem iPS INCABRi001-A1.

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Caracterização da linhagem iPS INCABRi001-A1.

Publicações relacionadas:

Secardin L., Limia CEG., di Stefano A., et al. TET2 haploinsufficiency alters reprogramming into induced pluripotent stem cells. Stem Cell Res., 2020

Ayres-Silva JP, Bonamino MH, Gouveia ME, et al. Genetic Alterations in Essential Thrombocythemia Progression to Acute Myeloid Leukemia: A Case Series and Review of the Literature. Front. Oncol., 2018 

 

Limia CEG, Devalle S, Reis M, et al. Characterization of a human induced Pluripotent Stem (iPS) cell line (INCABRi002-A) derived from a primary myelofibrosis patient harboring the 5-bp insertion in CALR and the p.W146X mutation in TP53. Stem Cell Res., 2018

Limia CEG, Devalle S, Reis M, et al. Generation and characterization of a human induced pluripotent stem (iPS) cell line derived from an acute myeloid leukemia patient evolving from primary myelofibrosis carrying the CALR 52bp deletion and the ASXL1 p.R693X mutation. Stem Cell Res., 2017

Monte-Mor BCR, Ayres-Silva JP, Correia WD, et al. Clinical features of JAK2V617F- or CALR-mutated essential thrombocythemia and primary myelofibrosis. Blood Cells Mol. Dis., 2016

Maia RC, Bonamino MH, Robaina MC, et al. An unusual long-term outcome of a child with primary myelofibrosis harboring a JAK2 mutation. Blood Cells Mol. Dis., 2015

 

Coutinho DF, Diniz C, Filgueiras RLD, et al. novel TET2 mutation in a patient with refractory cytopenia with multilineage dysplasia. Genet. Mol. Res., 2013

 

Kaeda J, Bonamino MH, Ayres-Silva JP, et al. JAK2 V617F allele burden quantified by real time quantitative polymerase chain reaction and competitive polymerase chain reaction in patients with chronic myeloproliferative neoplasia.  Leuk. Lymphoma, 2013

Zalcberg IR, Ayres-Silva JP, Azevedo AM, et al. Hydroxyurea Dose Impacts Hematologic Parameters In Polycythemia Vera And Essential Thrombocythemia But Does Not Appreciably Affect JAK2-V617F Allele Burden. Haematologica, 2011

Xavier SG, Gadelha T, Pimenta G, et al. JAK2 V617F Mutation in Patients with Splanchnic Vein Thrombosis. Dig. Dis. Sci., 2010

Demais publicações e colaborações

 

Jonas Alex Morales Saute, Virginia Picanço-Castro, Ana Carolina de Freitas Lopes, João Batista da Silva Júnior, Johanna Henriques Nehm, Franciele dos Santos Maciel, Ida Vanessa Doederlein Schwartz, Juliana Maria Ferraz Sallum, Margareth Castro Ozelo, Roberto Giugliani, Martin Bonamino, Hilda Petrs-Silva, Guilherme Baldo. Clinical trials to gene therapy development and production in Brazil: a review, The Lancet Regional Health - Americas, Volume 43, 2025, 100995, ISSN 2667-193X, https://doi.org/10.1016/j.lana.2025.100995

Moreno-Loaiza O, Soares VC, de Assumpção Souza M, Vera-Nuñez N, Rodriguez de Yurre Guirao A, da Silva TP, Pozes AB, Perticarrari L, Monteiro E, Albino MC, Silva SB, Dias SSG, Maciel L, Muzi-Filho H, de Oliveira DF, Braga BC, Diniz LP, Cruz MC, Barbosa SR, Castro-Junior AB, Conde L, Cabral-Castro MJ, de Souza OF, Tavares Pinheiro MV, Araújo de Oliveira Junior N, Rezende de Siqueira L, Cosenza RP, Munhoz da Fontoura C, Secco JCP, da Rocha Ferreira J, Silvestre de Sousa A, Albuquerque D, Luiz RR, Nicolau-Neto P, Pretti MA, Boroni M, Bonamino MH, Kasai-Brunswick TH, Mello DB, Gonçalves-Silva T, Ramos IP, Bozza FA, Madeiro JPDV, Pedrosa RC, Carneiro-Ramos MS, da Silva Martinho H, Bozza PT, Mesquita de Souza F, Victor Lucena da Silva G, Cunha TM, Uzelac I, Fenton F, Moll-Bernardes R, Paiva CN, Escobar AL, Medei E. IL-1β enhances susceptibility to atrial fibrillation in mice by acting through resident macrophages and promoting caspase-1 expression. Nat Cardiovasc Res. 2025 Feb 6. doi: 10.1038/s44161-025-00610-8. Epub ahead of print. PMID: 39915330.

Court AC, Parra-Crisóstomo E, Castro-Córdova P, Abdo L, Aragão EAA, Lorca R, Figueroa FE, Bonamino MH, Khoury M. Survival advantage of native and engineered T cells is acquired by mitochondrial transfer from mesenchymal stem cells. J Transl Med. 2024 Sep 27;22(1):868. doi: 10.1186/s12967-024-05627-4. PMID: 39334383; PMCID: PMC11429672.

Pablo L. Cardozo, Chia-Yi Lee, Juliana P. S. Lacerda, Júlia S. Fahel, Pablo Trindade, Gabriela Vitória, Leonardo Chicaybam, Rafaela C. Cordeiro, Isaque J. S. de Faria, Nathália C. Silva, Yaovi M. H. Todjro, Joana C. do P. Maciel, Martin H. Bonamino, Luciene B. Vieira, Breno F. Cruz, Rodrigo Nicolato, Kristen J. Brennand, Stevens K. Rehen, Fabíola M Ribeiro. hiPSC-derived astrocytes from individuals with schizophrenia promote alterations in phagocytosis and chemotaxis of microglial-like cells. bioRxiv 2024.09.20.614161; doi: https://doi.org/10.1101/2024.09.20.614161

Cornetta K, Kay S, Urio F, Minja IK, Mbugi E, Mgaya J, Mselle T, Nkya S, Alimohamed MZ, Ndaki K, Bonamino M, Koya RC, Shah LD, Mahlangu J, Drago D, Rangarajan S, Jayandharan GR. Implementation of a gene therapy education initiative by the ASGCT and Muhimbili University of Health and Allied Sciences. Mol Ther. 2023 Sep 6;31(9):2561-2565. doi: 10.1016/j.ymthe.2023.07.019. Epub 2023 Aug 17. PMID: 37595584; PMCID: PMC10492022.

Vasques Raposo J, Rodrigues Carvalho Barros L, Ribas Torres L, Barbosa da Silva Pinto R, De Oliveira Lopes A, Mello de Souza E, Hernan Bonamino M, Salete de Paula V. CRISPR/Cas-9 vector system: targets UL-39 and inhibits Simplexvirus humanalpha1 (HSV-1) replication in vitro. Cell Mol Biol (Noisy-le-grand). 2023 Jul 31;69(7):19-23. doi: 10.14715/cmb/2023.69.7.3. PMID: 37715442.

Bonamino M, Alves Paiva R.M, Godoy J.A.P, Tiemi A, Okamoto O.K, Kerbauy L.N. CAR-T Cell Production. J Bone Marrow Transp Cell Ther 2022.

Cornetta K, Bonamino M, Mahlangu J, Mingozzi F, Rangarajan S, Rao J. Gene therapy access: Global challenges, opportunities, and views from Brazil, South Africa, and India. Mol Ther. 2022

Assumpção, J.A.F., Pasquarelli-do-Nascimento, G., Duarte, M.S.V. et al. The ambiguous role of obesity in oncology by promoting cancer but boosting antitumor immunotherapy. J Biomed Sci, 2022

da Silva, J.L., de Albuquerque, L.Z., Rodrigues, F.R. et al. The prevalence and prognostic impact of tumor-infiltrating lymphocytes in uterine carcinosarcoma. BMC Cancer, 2021

Pretti MAM., Galvani RG., Vieira GF., et al. Class I HLA Allele Predicted Restricted Antigenic Coverages for Spike and Nucleocapsid Proteins Are Associated With Deaths Related to COVID-19. Front Immunol, 2020  
    

Menezes, K., Rosa, B.G., Freitas, C. et al. Human mesenchymal stromal/stem cells recruit resident pericytes and induce blood vessels maturation to repair experimental spinal cord injury in rats. Sci Rep., 2020 

Bines J., Small I.A., Sarmento, R., et al. Does the Sequence of Anthracycline and Taxane Matter? The NeoSAMBA Trial. The Oncol., 2020

Olivaes J., Bonamino MH, Markoski MM. CRISPR/Cas 9 system for the treatment of dilated cardiomyopathy: A hypothesis related to function of a MAP kinase. Med Hypotheses, 2019

 

Mazzoccoli, L., Robaina, M.C., Apa, A.G. et al. MiR-29 silencing modulates the expression of target genes related to proliferation, apoptosis and methylation in Burkitt lymphoma cells. J Cancer Res Clin Oncol, 2018

Bonfim DC, Dias RB, Fortuna-Costa A, et al. PS1/γ-Secretase-Mediated Cadherin Cleavage Induces β-Catenin Nuclear Translocation and Osteogenic Differentiation of Human Bone Marrow Stromal Cells. Stem Cells Int., 2016

Sécca C, Faget DV, Hanschke SC, et al. IRF2BP2 transcriptional repressor restrains naive CD4 T cell activation and clonal expansion induced by TCR triggering. J Leukoc Biol., 2016

Vargas JE, Chicaybam L, Stein RT, et al. Retroviral vectors and transposons for stable gene therapy: advances, current challenges and perspectives. J Transl Med., 2016

Lemos AE, Ferreira LB, Batoreu NM, et al. PCA3 long noncoding RNA modulates the expression of key cancer-related genes in LNCaP prostate cancer cells. Tumour Biol. 2016

 

Menezes K, Nascimento MA, Gonçalves JP, et al. Human mesenchymal cells from adipose tissue deposit laminin and promote regeneration of injured spinal cord in rats. PLoS One. 2014

Gil Ferreira C, Aran V, Zalcberg-Renault I, et al. KRAS mutations: variable incidences in a Brazilian cohort of 8,234 metastatic colorectal cancer patients. BMC Gastroenterol. 2014

Vargas JE, Salton G, Sodré de Castro Laino A, et al. pLR: a lentiviral backbone series to stable transduction of bicistronic genes and exchange of promoters. Plasmid. 2012

Paraguassú-Braga FH, Alves AP, Santos IM, et al. An ectopic stromal implant model for hematopoietic reconstitution and in vivo evaluation of bone marrow niches. Cell Transplant. 2012

Paulsen BS, de Moraes Maciel R, Galina A, et al. Altered oxygen metabolism associated to neurogenesis of induced pluripotent stem cells derived from a schizophrenic patient. Cell Transplant. 2012

Lima LG, Oliveira AS, Campos LC, et al. Malignant transformation in melanocytes is associated with increased production of procoagulant microvesicles. Thromb Haemost. 2011

Sartore RC, Campos PB, Trujillo CA, et al. Retinoic acid-treated pluripotent stem cells undergoing neurogenesis present increased aneuploidy and micronuclei formation. PLoS One. 2011

Paulsen BS, Souza CS, Chicaybam L, et al. Agathisflavone enhances retinoic acid-induced neurogenesis and its receptors α and β in pluripotent stem cells. Stem Cells Dev. 2011

Monteiro JP, Farache J, Mercadante AC, Mignaco JA, Bonamino M, Bonomo A. Pathogenic effector T cell enrichment overcomes regulatory T cell control and generates autoimmune gastritis. J Immunol. 2008

Hassan R, Bonamino MH, Braggio E, et al. A systematic approach to molecular quantitative determination of mixed chimaerism following allogeneic bone marrow transplantation: an analysis of its applicability in a group of patients with severe aplastic anaemia. Eur J Haematol. 2004

Apoio Financeiro:

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Instituto Nacional do Câncer (INCA)

Rio de Janeiro - RJ

Brasil

2020

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