Orígenes del sistema inmune mapeado, abriendo puertas para nuevas inmunoterapias contra el cáncer

Un primer atlas celular de la glándula del timo humano podría conducir a nuevas terapias inmunes para tratar el cáncer y las enfermedades autoinmunes. Investigadores del Wellcome Sanger Institute, la Universidad de Newcastle y la Universidad de Gante, Bélgica, mapearon el tejido del timo a lo largo de la vida humana para comprender cómo se desarrolla y produce células inmunes vitales llamadas células T. En el futuro, esta información podría ayudar a los investigadores a generar un timo artificial y diseñar células T terapéuticas mejoradas.
Publicado hoy (20 de febrero) en Science, este atlas de timo humano ha revelado nuevos tipos de células e identificado señales que le dicen a las células inmunes inmaduras cómo convertirse en células T. El atlas también podría ayudar a los científicos a comprender las enfermedades que afectan el desarrollo de las células T, como la inmunodeficiencia combinada severa (SCID), y se suma a la iniciativa Human Cell Atlas, que está creando un mapa de Google de todo el cuerpo humano.
La glándula del timo se encuentra en el tórax y produce células T, glóbulos blancos clave que combaten las infecciones y las enfermedades. Estas células T luego dejan el timo para ingresar a la sangre y otras partes del cuerpo para madurar aún más. Las células T buscan y destruyen bacterias y virus invasores, y también reconocen las células cancerosas y las matan.
Los problemas en el desarrollo del timo causan la generación defectuosa de células T. Esto puede resultar en deficiencias inmunes severas como SCID, dejando a las personas susceptibles a infecciones. Alternativamente, puede afectar la regulación de las células T que resulta en enfermedades autoinmunes como la diabetes tipo 1. Si bien las células T maduras se han estudiado bien, el desarrollo del timo humano y las células T dentro de él no se comprende completamente.
Los investigadores utilizaron tecnología de células individuales para aislar y analizar alrededor de 200,000 células individuales del timo en desarrollo y del tejido del timo en niños y adultos. Observaron qué genes estaban activos en cada célula individual para identificar las células, descubriendo nuevos tipos de células, y utilizaron esos genes como etiquetas para mapear cada célula a su ubicación exacta en el timo.
El Dr. Jongeun Park, el primer autor del estudio del Instituto Wellcome Sanger, dijo: "Hemos producido un primer atlas de células de timo humano para comprender lo que está sucediendo en el timo sano a lo largo de nuestra vida, desde el desarrollo hasta la edad adulta, y cómo proporciona el ambiente ideal para apoyar la formación de células T. Este recurso disponible de forma abierta permitirá a los investigadores de todo el mundo comprender cómo se desarrolla el sistema inmunitario para proteger nuestro cuerpo ".
Las células T terapéuticas se están utilizando actualmente en la clínica para tratar el cáncer de linfocitos B y los cánceres de leucemia, sin embargo, un inconveniente importante de estos tratamientos es la creación del subtipo correcto de células T.
El profesor Muzlifah Haniffa, autor principal del estudio de la Universidad de Newcastle y Senior Clinical Fellow del Wellcome Sanger Institute, dijo: "Con este atlas de células de timo, estamos desentrañando las señales celulares del timo en desarrollo y revelando qué genes deben ser encendido para convertir las células precursoras inmunes tempranas en células T específicas. Esto es realmente emocionante ya que en el futuro, este atlas podría usarse como un mapa de referencia para diseñar células T fuera del cuerpo con exactamente las propiedades correctas para atacar y matar un cáncer específico – crear tratamientos a medida para tumores ".
El profesor Tom Taghon, autor principal del estudio de la Universidad de Gante, Bélgica, dijo: "Ahora tenemos una comprensión muy detallada de cómo se forman las células T en el tejido sano. Hemos podido identificar una población similar de células precursoras en desarrollo timo e hígado, y creemos que estos precursores son importantes para iniciar el desarrollo de células T en el feto y para el establecimiento de un órgano de timo totalmente competente. Esto nos está ayudando a armar piezas de rompecabezas para tener una idea más amplia de cómo se desarrolla la inmunidad. "
El timo es inusual porque es más grande y más activo en la infancia y se encoge después de la pubertad. El timo ha sido llamado el "marcapasos de la vida" y a los 35 años casi ha desaparecido. Comprender cómo se desarrolla el timo y luego se marchita podría arrojar luz sobre el envejecimiento y cómo cambia el sistema inmunitario a lo largo de la vida.
La doctora Sarah Teichmann, autora principal del Instituto Wellcome Sanger y copresidenta del Comité Organizador del Atlas de Células Humanas, dijo: "Este mapa del timo es una parte importante de la misión del Atlas de Células Humanas para trazar cada tipo de célula en el ser humano cuerpo. Nos está ayudando a aprender sobre las vías de desarrollo dentro del cuerpo y el deterioro del sistema inmune asociado con la edad. Esto tiene aplicaciones en la ingeniería celular, incluida la posibilidad de crear un timo artificial para la medicina regenerativa ".