Linha de pesquisa focada em engenharia tecidual por meio do desenvolvimento de plataformas utilizando modelos in vitro tridimensionais (3D) em contextos patológicos, como câncer, fibrose e diabetes. O objetivo é avançar nos estudos de reparo e regeneração de tecidos através da utilização de compostos derivados de venenos de animais. Adicionalmente, tem interesse no desenvolvimento de plataforma celular para a incorporação de imunobiológicos, visando promover avanços em processos bioindustriais e na criação de produtos de interesse para a saúde pública.

Modelos in vitro tridimensionais (3D) são amplamente aplicados em diversos campos da biologia, incluindo pesquisa sobre câncer, pesquisa com células-tronco, descoberta de medicamentos, pesquisa farmacológica, entre outros. Os modelos 3D proporcionam um microambiente semelhante ao in vivo refletindo melhor as propriedades fisiológicas, como interações célula-célula e célula-matriz, arquitetura específica dos tecidos, diferenciação celular, metabolismo celular, transdução de sinal, expressões gênicas e proteicas, etc., em comparação com os modelos celulares bidimensionais (2D) em monocamada.

Os modelos tradicionais 2D in vitro têm sido amplamente aplicados para caracterizar as funções biológicas dos constituintes de venenos animais, incluindo suas atividades anti-inflamatórias, de imunomodulação, antivirais, antimicrobianas e antitumorais. No entanto, em estudos recentes, os modelos 3D têm ganhado preferência para compreender o papel funcional desses venenos em microambientes biomiméticos, emergindo assim como ferramentas importantes para o desenvolvimento de novos medicamentos.

Adicionalmente, o desenvolvimento de plataformas tridimensionais (3D) in vitro, oferece uma ferramenta crucial para futuras investigações no campo da imunologia e para o avanço de estratégias vacinais. A otimização do microambiente 3D para a diferenciação e ativação celular permite uma compreensão mais profunda das complexas interações entre as células, os componentes da matriz extracelular e os microrganismos ou outros antígenos, incluindo produtos vacinais e candidatos à vacina. Essa abordagem destaca a importância de explorar novas alternativas na formulação de vacinas, bem como aprimoramento de metodologias, visando o desenvolvimento de imunobiológicos cada vez mais seguros e eficazes.

Programa de Especialização em Toxinas de Interesse em Saúde da Escola Superior do Instituto Butantan

1. Kato, E.E.; Sampaio, S.C. Crotoxin Modulates Events Involved in Epithelial–Mesenchymal Transition in 3D Spheroid Model. Toxins 2021, 13, 830. https://doi.org/10.3390/toxins13110830.
2. Kato EE, Pimenta LA, Almeida MESd, Zambelli VO, Santos MFd and Sampaio SC (2021) Crotoxin Inhibits Endothelial Cell Functions in Two- and Three-dimensional Tumor Microenvironment. Front. Pharmacol. 12:713332. https://doi:10.3389/fphar.2021.713332
3. Kato EE, Viala VL, Sampaio SC. Snake Venom and 3D Microenvironment Cell Culture: From Production to Drug Development. Future Pharmacology. 2022; 2(2):117-125. https://doi.org/10.3390/futurepharmacol2020009.
4. Pimenta, L.d.A.; Kato, E.E.; Sobral, A.C.M.; Duarte, E.L.; Lamy, M.T.M.; Pasqualoto, K.F.M.; Sampaio, S.C. Formyl Peptide Receptors 1 and 2: Essential for Immunomodulation of Crotoxin in Human Macrophages, Unrelated to Cellular Entry. Cells 2025, 14, 1159. https://doi.org/10.3390/cells14151159 
5. Campos CL, Gomes LR, Covarrubias AE, Kato EE, Souza GG, Vasconcellos SA, Heinemann MB, Martins EAL, Ho PL, Da Costa RMA, Da Silva JB. A Three-Dimensional Lung Cell Model to Leptospira Virulence Investigations. Curr Microbiol. 2022 Jan 4;79(2):57. http://doi:10.1007/s00284-021-02720-5
6. Almeida, M.E.S., Monteiro, K.S., Kato, E.E. et al. Hyperglycemia reduces integrin subunits alpha v and alpha 5 on the surface of dermal fibroblasts contributing to deficient migration. Mol Cell Biochem 421, 19–28 (2016). https://doi.org/10.1007/s11010-016-2780-4

Atuais

Nicole Herculana Phelippe - Estágio Obrigatório

Lucas Miranda Corona - Especialização em Toxinas de interesse

Gabriela Botelho Ramos - Mestrado

Egressos

Elika Silva Soares - Estágio Obrigatório

Gabriela Botelho Ramos - Especialização em toxinas de interesse

Valéria Cristina Silva Gonçalves - Estágio Obrigatório

2019 - Menção Honrosa - XV Congress of Brazilian Toxinology, Sociedade Brasileira de Toxinologia.