Investigadores del consorcio internacional Atlas Celular Humano (HCA, por sus siglas en inglés) han creado mapas altamente detallados de más de un millón de células individuales en 33 órganos y sistemas en todo el cuerpo humano y en todas las etapas de desarrollo, brindando así nuevos conocimientos biológicos sobre la salud y las enfermedades humanas, incluido el sistema inmunológico.

Estos atlas de células multitejidos complementarios, publicados en la revista ‘Science’, contribuirán a la creación de un solo atlas de células humanas y tendrán muchas implicaciones terapéuticas, incluida la información sobre nuestra comprensión de las enfermedades comunes y raras, el desarrollo de vacunas, la inmunología antitumoral y la medicina regenerativa.

Hasta ahora, el HCA se ha centrado principalmente en obtener una comprensión celular profunda de órganos individuales, tejidos o pequeños subconjuntos de tejidos pero ahora cuatro importantes estudios colaborativos realizados por investigadores del Instituto Wellcome Sanger (Reino Unido); el Instituto Broad del MIT y Harvard, y el centro biológico Chan Zuckerberg (Estados Unidos), junto a sus colaboradores internacionales, han desarrollado métodos y creado el atlas de tejidos cruzados más completo hasta la fecha.

Disponibles en abierto, los atlas permiten a los investigadores comparar tipos de células específicos en todo el cuerpo con gran detalle, revelando nuevas funciones celulares y arrojando luz sobre la salud y la enfermedad.

En ellos se han mapeado las poblaciones de células inmunitarias, hasta ahora inexploradas, en múltiples tejidos del desarrollo y la edad adulta, para proporcionar nuevos conocimientos sobre el funcionamiento de nuestro sistema inmunitario.

Por un lado, dos nuevos trabajos del Instituto Wellcome Sanger, la Universidad de Cambridge y otros colaboradores han creado atlas de libre acceso de las células inmunitarias del cuerpo humano. Uno de los estudios se centra en el desarrollo temprano del sistema inmunitario y la localización de las células inmunitarias en varios tejidos. El otro examina las células inmunitarias en múltiples tejidos de individuos adultos, proporcionando un marco para la predicción de la identidad del tipo de célula y la comprensión de la memoria inmunológica.

Ambos estudios exploran las similitudes y diferencias de las células inmunitarias en los distintos tejidos, que están poco estudiadas, en comparación con las que circulan en la sangre.

Otro estudio, del Consorcio Tabula Sapiens ofrece un atlas celular especialmente amplio que proporciona una definición molecular de más de 400 tipos de células en 24 órganos. Para ensamblarlo, los autores utilizaron la secuenciación de ARN unicelular (scRNA-seq) en casi 500.000 células vivas, incluidas las epiteliales, endoteliales, estromales e inmunitarias, recogidas de múltiples tejidos de donantes individuales.

La posibilidad de analizar varios tejidos de un mismo donante permitió realizar comparaciones entre tejidos controlando los antecedentes genéticos, la edad, la exposición ambiental y los efectos epigenéticos. Utilizando el conjunto de datos de Tabula Sapiens, los autores descubrieron varios aspectos nuevos de la biología celular humana, entre ellos cómo el mismo gen puede empalmarse de forma diferente en distintos tipos de células y cómo los clones de células inmunitarias pueden compartirse entre tejidos.

Y en un último estudio los investigadores optimizaron la secuenciación de ARN de un solo núcleo (snRNA-seq) para superar el reto de utilizar células congeladas. Aplicaron esta técnica a muestras congeladas de 8 órganos humanos sanos de 16 donantes y compilaron un atlas de tejidos cruzados con más de 200.000 perfiles de núcleos. Utilizaron el aprendizaje automático para asociar las células del atlas con miles de enfermedades de un solo gen y enfermedades y rasgos genéticos complejos para descubrir tipos de células y programas de genes que podrían estar implicados en la enfermedad.

Saber más sobre los rasgos y las reacciones de las células inmunitarias en estos tejidos en las distintas etapas de la vida podría ayudar a la investigación futura de terapias destinadas a producir o potenciar una respuesta inmunitaria para combatir enfermedades, como las vacunas o los tratamientos contra el cáncer.

El sistema inmunitario humano está formado por muchos tipos diferentes de células que se encuentran en todo el cuerpo y que desempeñan funciones cruciales. No sólo combaten los agentes patógenos cuando aparecen, sino que los recuerdan para poder eliminarlos en el futuro.

La comunidad investigadora en general puede utilizar libremente estos atlas de células inmunitarias entre tejidos para ayudar a interpretar e informar sobre futuras investigaciones. Disponer de un atlas celular completo podría servir de marco para identificar qué células inmunitarias podría ser útil activar a la hora de diseñar nuevas terapias centradas en guiar o apoyar el sistema inmunitario, como la vacunación y las inmunoterapias, tanto para enfermedades infecciosas como para tumores sólidos.

Fuente: infosalus.com