INMUNOLOGÍA

Primer mapa de las conexiones del sistema inmunitario

Nature · 04 agosto 2022

Podría conducir a nuevas inmunoterapias para tratar el cáncer, las enfermedades infecciosas y otras afecciones en las que la respuesta inmunitaria desempeña un papel.

Investigadores británicos y suizos han creado el primer mapa exhaustivo de la red de conexiones que componen el sistema inmunitario humano, lo que podría conducir a nuevas inmunoterapias para tratar el cáncer, las enfermedades infecciosas y otras afecciones en las que la respuesta inmunitaria desempeña un papel, según publican en Nature.

Al crear el mapa del sistema inmunitario, los científicos del Instituto Wellcome Sanger (Reino Unido), la ETH de Zurich (Suiza) y colaboradores muestran cómo se conectan y comunican las células inmunitarias de todo el cuerpo.

Esta investigación incluye el descubrimiento de muchas interacciones hasta ahora desconocidas que, en conjunto, arrojan luz sobre la organización de las defensas inmunitarias del organismo. Esto ofrece respuestas a antiguas preguntas sobre las actuales inmunoterapias que ya se utilizan para tratar a los pacientes, destacan sus autores. En el futuro, este mapa público y detallado del sistema inmunitario también podría ser vital para identificar nuevas terapias.

El sistema inmunitario está formado por células especializadas, algunas de las cuales viajan individualmente por el cuerpo para buscar signos de lesión o enfermedad. Una vez que estas células detectan una amenaza, tienen que comunicar el mensaje a otras células para organizar una respuesta inmunitaria eficaz.

Una de las formas en que se realiza esta señalización de célula a célula es a través de las proteínas de la superficie de las células que se unen a las proteínas receptoras correspondientes en la superficie de otras células. Hasta ahora, los científicos y los médicos solo disponían de un mapa incompleto de estas conexiones de receptores entre todos los tipos de células inmunitarias del organismo.

Conocer a fondo las interacciones entre las células inmunitarias y cómo encaja esta comunicación en el conjunto del cuerpo humano es vital para desarrollar tratamientos que mejoren el sistema inmunitario para combatir la enfermedad.

Las inmunoterapias ya han demostrado tener un gran potencial en el tratamiento de enfermedades, sobre todo en el caso de ciertos cánceres pero solo funcionan bien en ciertos grupos de pacientes y para determinadas afecciones.

Conocer el mapa de las conexiones de los receptores inmunitarios podría ayudar a explicar por qué las inmunoterapias a veces solo funcionan en un subconjunto de pacientes y ofrecer nuevas dianas para diseñar futuras inmunoterapias que puedan funcionar en pacientes que actualmente no se benefician de estos tratamientos de vanguardia, según destacan los investigadores.

También es necesario comprender las señales de célula a célula que se producen en el sistema inmunitario si esperamos prevenir y tratar las enfermedades autoinmunes, que se producen cuando el organismo confunde las señales internas y se ataca a sí mismo.

Esta nueva publicación detalla cómo los investigadores aislaron y estudiaron un conjunto casi completo de las proteínas de superficie que unen físicamente a las células inmunitarias. A continuación, utilizaron una gran cantidad de análisis computacionales y matemáticos para crear un mapa que muestra los tipos de células, los mensajeros y la velocidad relativa de cada conversación que tiene lugar entre las células inmunitarias.

La creación de este mapa detallado del sistema inmunitario ha requerido años de avances tecnológicos para abordar un problema de esta envergadura. Cada célula inmunitaria puede tener cientos de proteínas de superficie y receptores distintos, y las interacciones en las que intervienen estas proteínas suelen ser tan transitorias que ha sido necesario inventar métodos especializados para hacer posible el montaje de un mapa preciso.

Con este mapa, es posible ver el impacto de diferentes enfermedades en el sistema inmunitario en su conjunto, e investigar nuevas terapias que se unen a diferentes proteínas de la superficie de las células inmunitarias. Las proteínas de la superficie celular sirven de base para nuevos medicamentos con más frecuencia que cualquier otro tipo de proteína, debido a su accesibilidad a los fármacos y su poderosa influencia en las señales que recibe una célula.

Jarrod Shilts, primer autor, explica que "aislar y analizar meticulosamente cada célula inmunitaria y sus interacciones con otras ha proporcionado el primer mapa de las conversaciones entre todas las células inmunitarias del cuerpo humano. Se trata de un gran paso en la comprensión del funcionamiento interno del sistema inmunitario y es de esperar que sea utilizado por investigadores de todo el mundo para ayudar a desarrollar nuevas terapias que trabajen con los mecanismos de defensa del organismo".

Igualmente, el coautor Berend Snijder resalta que "esta investigación ha dado lugar a una nueva herramienta increíble que puede utilizarse para ayudar a destacar qué proteínas y vías serían beneficiosas para el desarrollo de fármacos".

"También puede dar una idea de si un fármaco tendrá impacto en otras vías, lo que puede causar efectos secundarios -añade-. Toda esta información puede ayudar al desarrollo de nuevas terapias y podría aportar pruebas cruciales para garantizar que los tratamientos más eficaces se incluyan en los ensayos clínicos".

Por su parte, Gavin Wright, autor principal, explica que "las inmunoterapias trabajan con el sistema inmunitario del organismo para combatir enfermedades como el cáncer y la autoinmunidad. Pueden ser increíblemente eficaces en ciertos grupos de personas, pero no en todos, lo que deja a algunas personas sin tratamiento".

"Nuestra investigación, culminación de más de dos décadas de trabajo, podría ser la clave para entender por qué estos tratamientos son más eficaces en algunos grupos, y cómo podrían adaptarse para garantizar que el mayor número posible de personas pueda beneficiarse de ellos", destaca.

Referencia: Nature. 2022;10.1038/s41586-022-05028-x. doi:10.1038/s41586-022-05028-x