Al crear el primer atlas espacial del timo humano en desarrollo, un órgano vital que entrena a las células inmunes para proteger contra infecciones y cáncer, científicos han descubierto que la base de la inmunidad de por vida se establece antes de lo que se creía anteriormente. El estudio, publicado en ‘Nature’, es parte de la iniciativa internacional Human Cell Atlas (HCA) para mapear cada tipo de célula en el cuerpo humano.

Investigadores del Instituto Wellcome Sanger (Reino Unido) y sus colaboradores de la Universidad de Gante (Bélgica), el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de los Institutos Nacionales de Salud y otros, descubrieron diferencias clave en el desarrollo de las células inmunitarias. Este descubrimiento podría ayudar a los científicos a diseñar células inmunitarias fuera del cuerpo para combatir el cáncer, contrarrestar el deterioro inmunológico relacionado con la edad o prevenir los riesgos de rechazo de trasplantes.

Los conocimientos obtenidos al estudiar cómo cambian las muestras de timo (una pequeña glándula inmune y endocrina) antes y después del nacimiento podrían ayudar a los futuros investigadores a generar un timo artificial, el primer paso para poder diseñar células inmunes terapéuticas para adultos mayores o personas con sistemas inmunológicos comprometidos.

Cuando el timo funciona mal, puede provocar un debilitamiento del sistema inmunitario o enfermedades autoinmunes, en las que el cuerpo se ataca a sí mismo por error, dando lugar a afecciones como la diabetes tipo 1 o la artritis reumatoide. A pesar de su importancia, se sabe poco sobre el desarrollo temprano del timo, ya que funciona principalmente durante la infancia y luego se degenera gradualmente a lo largo de la vida . El estudio de sus primeras etapas podría permitirnos comprender por qué la inmunidad disminuye con la edad, dejando a los adultos mayores vulnerables a las infecciones y menos sensibles a las vacunas.

En este nuevo estudio, investigadores del Instituto Wellcome Sanger y sus colaboradores rastrearon el desarrollo del timo y de las células T en muestras que iban desde once semanas después de la concepción hasta tres años de edad utilizando secuenciación de células individuales y técnicas avanzadas de mapeo espacial. Así, descubrieron que la estructura y función básicas del órgano se establecen tan pronto como doce semanas después de la concepción, lo que sugiere que los factores del embarazo temprano pueden tener un impacto más profundo en la función inmunológica de por vida de lo que se reconocía anteriormente.

El equipo descubrió diferencias clave en el desarrollo de varios tipos de células T5 : algunas de ellas ayudan a orquestar respuestas inmunitarias dirigiendo a otras células inmunitarias y otras atacan directamente a las células infectadas o cancerosas. Este conocimiento podría orientar nuevas terapias de ingeniería de células T que potencien selectivamente la inmunidad para los tratamientos contra el cáncer o la supriman para las enfermedades autoinmunes y los trasplantes.

Los investigadores también descubrieron la ubicación de las células progenitoras que dan origen a importantes células de soporte en el timo, que también imitan el entorno del propio cuerpo para que las células T no reaccionen contra sí mismas. Esto podría ayudar a los investigadores en el futuro a crear un timo artificial para terapias inmunorregenerativas para adultos mayores o personas con sistemas inmunológicos comprometidos.

Un logro clave del estudio fue la creación de un método de mapeo espacial estandarizado de alta resolución llamado OrganAxis para comparar la composición y la organización estructural de muestras de timo en diversas etapas de desarrollo con una resolución mucho mayor que nunca antes. Este enfoque podría aplicarse a otros órganos que cambian significativamente con el tiempo o varían ampliamente entre individuos, como el hígado o los riñones.

La doctora Veronika Kedlian, coautora principal del estudio, que antes trabajaba en el Wellcome Sanger Institute y ahora trabaja en el Cambridge Stem Cell Institute de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), destaca: «Nuestro atlas del desarrollo saludable del timo podría conducir a nuevas estrategias para reforzar la inmunidad, en particular en adultos mayores o en aquellos con deficiencias del timo. Ya estamos aplicando este recurso para estudiar los cambios inmunológicos relacionados con la edad y las afecciones como el síndrome de DiGeorge, en el que los niños nacen sin un timo funcional y son muy vulnerables a las infecciones».

Por su parte, la doctora Sarah Teichmann, autora principal del estudio y cofundadora del Atlas de células humanas, agrega: «Este mapa del timo es el primer modelo completo de un órgano humano con resolución de una sola célula y amplitud transcriptómica. Representa una pieza crucial del rompecabezas en nuestro esfuerzo por comprender la biología humana célula por célula en el Atlas de células humanas. Al comprender cómo el timo educa a las células inmunitarias desde sus primeras etapas, estamos abriendo nuevos conocimientos sobre las deficiencias inmunitarias y las enfermedades autoinmunitarias. El mapa ofrece una perspectiva importante para desarrollar terapias para fortalecer o corregir las respuestas inmunitarias».

Fuente: infosalus.com