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Análise de Cromossomos Humanos (PIPE - Fapesp - Concluído) PDF Imprimir E-mail
Análise de Cromossomos Humanos

Título do Projeto
Um sistema computacional para análise de cromossomos humanos.

Resumo Projeto (FASE I)
O desenvolvimento da tecnologia tem possibilitado a exploração criteriosa de diversos segmentos relacionados à área da ciência que estuda a cadeia DNA, denominada citogenética. A citogenética humana surgiu na metade deste século, tendo sido impulsionada a partir de 1959, quando foi descrita a associação entre a Síndrome de Down e a trissomia do cromossomo 21. Atualmente existem várias técnicas para o estudo dos cromossomos humanos, tanto num enfoque morfológico, cuja principal técnica é o bandamento G, como por métodos de citogenética molecular, conhecidos por FISH (“Fluoescent in situ hybridization”).

Recentemente testemunhamos a crescente demanda pelo seqüenciamento genético conforme podemos constatar pelos consideráveis investimentos realizados em diversos projetos desenvolvidos no mundo, como por exemplo: projeto Genoma humano, “Plant Genome Initiative”, dentre outros. Por sua vez, a FAPESP tem confirmado sua posição de apoio ao desenvolvimento de tais projetos financiando pesquisas nos mais diversos segmentos, tendo aprovado recursos nos projetos: Genoma humano do Câncer, Genoma Cana, Genoma Xanthomonas, dentre outros.

Nesta mesma linha de pesquisa e desenvolvimento, mas em menor escala de complexidade, têm sido oferecidos no mercado mundial alguns sistemas computadorizados dedicados à análise cromossômica. Estes sistemas apresentam funções tais como a geração da representação dos cromossomos em pares (“pareamento”) de acordo com padrões internacionais, conhecida como “Cariótipo”, e análise da citogenética molecular de alguns cromossomos através do estudo de FISH. Através do FISH é possível executar o diagnóstico citogenético de embriões e fetos de risco aumentado para cromossomopatias. Caso o FISH seja executado no estágio inicial da divisão celular, pode-se tanto determinar algumas doenças quanto o sexo do futuro indivíduo gerado. Este estudo faz uso de “sondas cromossômicas” luminescentes que se encaixam em parte da cadeia de DNA de algum cromossomo emitindo luz em determinados comprimentos de onda. São então utilizados filtros óticos para selecionar a luz com comprimento de onda que deseja-se analisar. A captura e análise deste padrão luminoso é a essência do estudo de FISH.

Apesar da demanda crescente, é pequena a oferta de sistemas automáticos que auxiliem o trabalho dos geneticistas na coleta de dados, na geração do Cariótipo e no estudo de FISH. O objetivo do presente trabalho é desenvolver um sistema computadorizado utilizando técnicas de visão por computador capaz de auxiliar o geneticista tanto na execução da análise da forma do cromossomo humano a fim de realizar o pareamento assistido dos cromossomos como também auxiliar na coleta e análise de dados para realização do estudo de FISH.

Resumo Projeto (FASE II)
O desenvolvimento da tecnologia, tem possibilitado a exploração criteriosa de diversos segmentos relacionados à área da ciencia que estuda a cadeia DNA, denominada citogenética. A citogenétíca humana surgiu na metade deste século, tendo sido impulsionada a partir de 1959, quando foi descrita a associação entre a Síndrome de Down e a trissomia do cromossomo 21. Atualmente existem várias técnicas para o estudo dos cromossomos humanos, tanto num enfoque morfológico, cuja principal técnica é o bandamento G, como por métodos de citogenética molecular, conhecidos por FISH ("*Fluoescent in situ hybridization"). Através do FISH é possível executar o diagnóstico citogenético de, embriões e fetos de risco aumentado para cromossomopatias. Caso o FISH seja executado no estágio inicial da divisão celular, pode-se tanto determinar algumas doenças quanto o sexo do futuro indivíduo gerado. Este estudo faz uso de "sondas cromossômicas" luminescentes que se encaixam em parte da cadeia de DNA de algum cromossomo emitindo luz em determinados comprimentos de onda. São então utilizados filtros éticos para selecionar a luz com comprimento de onda que deseja-se analisar. A captura e análise deste padrão luminoso é a essência do estudo de FISH.


Apesar da demanda crescente, é pequena a oferta de sistemas automáticos que auxiliem o trabalho dos geneticistas na geração do Cariótipo e no estudo de FISH. 0 objetivo do presente projeto é desenvolver um sistema computadorizado com custos adequados ao mercado brasileiro (e mercosul) utilizando técnicas de visão por computador (visão computacional, como citado em Hom (1986) ) capaz de auxiliar o geneticista tanto na execução da análise da forma do cromossomo humano a fim de realizar o pareamento assistido dos cromossomos como também auxiliar no estudo de FISH. Com o auxílio deste sistema e da transferência remota das imagens digitais adquiri entre especialistas da área de citogenética, através da internet, pretende-se aumentar a homogeneidade dos resultados da análise dos cromossomos.


Os objetivos do sistema podem ser sintetizados como:

 

  • desenvolver um software para captura de imagens digitais de amostras de cromossomos.
  • desenvolver um software para geração do Cariótipo.
  • desenvolver um software para execução do estudo de FISH.
  • desenvolver um software para controle do dispositivo de comutação de filtros.
  • trocar informações remotamente via internet para emissão de segunda opinião.

 

       

 

 
 

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