Pacientes com β-talassemia homozigótica e genótipo β0β0 produzem apenas hemoglobina fetal (HbF) e uma pequena proporção de hemoglobina A2. No entanto, na medula óssea desses pacientes foram descritas duas subpopulações de eritroblastos, uma com alta produção de HbF (High HbF) e outra com baixa produção de HbF (Low HbF). As células High HbF são provavelmente aquelas que sobrevivem à eritropoiese e dão origem aos glóbulos vermelhos viáveis. Entretanto, os mecanismos moleculares envolvidos nessa alta produção de HbF ainda não foram elucidados. Portanto, o objetivo do nosso projeto foi estudar, em cultura de células CD34+ de pacientes β0β0, diferenciadas para eritrócitos in vitro, as características moleculares das células relacionadas à alta produção de HbF (High HbF), frente aquelas com baixa produção de HbF (Low HbF). Para tanto, foi feita a coleta de sangue periférico dos pacientes e foram identificadas as células CD34+, essas foram diferenciadas in vitro e isoladas por citometria de fluxo (FACS Aria) de acordo com o conteúdo intracelular de HbF. Após a separação dos grupos High HbF e Low HbF, as células foram avaliadas morfologicamente por microscopia óptica, confocal e citometria de imagem. Em seguida, o RNA total foi extraído do pool de células isoladas e realizado o ensaio de sequenciamento de RNA (RNAseq), de forma que fosse possível analisar os transcritos que estavam diferencialmente expressos entre cada um dos grupos. Por fim, validamos os dados de sequenciamento por PCR em tempo real. O isolamento foi realizado no 10°dia de cultivo celular, quando as células apresentavam duplo perfil de marcação para anticorpos anti-transferrina (CD71) e anti-glicoforina (CD235), a intensidade média de fluorescência (MIF) dos marcadores foi de 1058 e 1365 para CD71 em grupos de controle saudável e β-talassemia, respectivamente, e para CD235 foi de 430 em controles e 516 em β0β0. As células apresentavam-se em estágio intermediário de maturação. Após o isolamento das subpopulações de células de High HbF e Low HbF, a microscopia confocal mostrou uma clara diferença nos níveis de HbF intracelular das células analisadas, confirmando que o isolamento por citometria havia ocorrido conforme o esperado. Ao analisarmos, por citometria de imagem, as subpopulações das células isoladas, obtivemos um MIF de 7,8 × 105 para células High HbF e 1,7 × 105 para células Low HbF. Quando fizemos as análises para single cell, esses valores variaram de 2,2 × 105 para as células Low HbF e 1,9 × 106 de MIF para as células High HbF. Após todos os dados gerados pelo RNAseq serem filtrados, obtivemos uma lista de 16 genes enriquecidos e diferencialmente expressos entre células High HbF e Low HbF. A partir desses genes, foi possível identificar dois que aparentemente estavam associados ao aumento da produção de hemoglobina fetal, os genes SMARCA1 e LIN28B. O gene LIN28B codifica uma proteína de ligação ao RNA, que é descrita como um possível regulador dos níveis de HbF durante o desenvolvimento fetal, por aumentar a expressão de gama globina. Já o gene SMARCA1 contribui para o complexo de remodelação da cromatina durante o processo de transcrição e pode estar envolvido com os níveis de expressão de HbF. Esses resultados não apenas contribuem para um melhor entendimento dos mecanismos de regulação gênica envolvidos na produção de HbF, mas indicam uma potencial nova abordagem terapêutica para aumentar a produção de HbF em hemoglobinopatias.