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- Viernes, 4 de Octubre de 2024
Un estudio arroja luz sobre por qué la inmunodeficiencia afecta sólo a un gemelo idéntico
Los científicos se preguntan desde hace tiempo por las causas de los trastornos inmunológicos en sólo uno de dos gemelos idénticos, con genes idénticos
Una nueva investigación del Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras, el Instituto Wellcome Sanger (Reino Unido) y sus colaboradores, ha descubierto que la respuesta se encuentra tanto en las alteraciones de la comunicación célula-célula inmunitaria como en el epigenoma, el conjunto de procesos biológicos que regulan el funcionamiento de nuestros genes.
El estudio, que se publica hoy (1 de abril de 2022) en Nature Communications, es el primer atlas celular que clasifica la inmunodeficiencia variable común (IDCV) a la resolución de célula única. Los investigadores descubrieron que los "problemas de comunicación" resultantes de los defectos en los linfocitos B y otros tipos de células inmunitarias perjudicaban la respuesta inmunitaria, lo que pone de manifiesto una serie de vías que son objetivos prometedores para los tratamientos epigenéticos. Además, también identificaron importantes defectos en el epigenoma.
La inmunodeficiencia común variable (IDCV) engloba una serie de trastornos inmunitarios causados por una capacidad reducida para producir anticuerpos protectores, lo que deja al individuo vulnerable a infecciones persistentes o repetidas. Estos individuos suelen tener niveles bajos de inmunoglobulina, más conocidos como anticuerpos, debido a problemas con las células B que los crean.
Aunque los gemelos idénticos comparten el mismo genoma, la mayoría nacerá con un pequeño número de diferencias genéticas y epigenéticas y el número de variaciones aumentará a lo largo de su vida. Pero cuando un gemelo experimenta un problema de salud que su hermano no tiene, en la mayoría de los casos las diferencias genéticas por sí solas no pueden explicar por qué ha ocurrido.
Alrededor del 20% de los casos de IDCV pueden atribuirse a un defecto en un gen asociado a la enfermedad. Pero como cuatro de cada cinco casos quedan en gran medida sin explicación, los científicos han predicho que deben intervenir otros factores. Así lo confirma un estudio reciente, que relaciona la IDCV con la metilación del ADN, un proceso epigenético que aumenta o disminuye el nivel de activación de un determinado gen.
En este nuevo estudio, los investigadores del Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras y del Instituto Wellcome Sanger en Londres, generaron datos con resolución celular para investigar los factores epigenéticos implicados en la IDCV. Se tomaron muestras de una pareja de gemelos idénticos, de los cuales sólo uno padecía la enfermedad, así como de un grupo más amplio de pacientes de la enfermedad y de individuos sanos.
El análisis de los participantes gemelos idénticos descubrió que no sólo el hermano con IDCV tenía menos células B, sino que los defectos de las células B daban lugar a problemas epigenéticos de metilación del ADN, accesibilidad de la cromatina y defectos transcripcionales en las propias células B de memoria. Además, los investigadores descubrieron defectos masivos en la comunicación célula a célula necesaria para que el sistema inmune funcione con normalidad.
El Dr. Javier Rodríguez-Ubreva, primer autor del estudio del Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras, dijo: "El sistema inmune humano no es una entidad estática y la comunicación entre las células inmunitarias es vital para que funcione eficazmente. Podemos ver en los individuos sanos cómo se comunican las células entre sí y, a partir de ahí, identificar dónde se rompe la comunicación en los individuos con inmunodeficiencia variable común (IDCV). En el sistema inmune, esta comunicación de célula a célula es fundamental para definir la capacidad de las células B de madurar y producir anticuerpos".
Los investigadores compararon los cambios epigenéticos y los problemas de comunicación célula a célula detectados en el gemelo que padece la IDCV con una cohorte más amplia de IDCV y descubrieron que los problemas eran los mismos, lo que proporciona un modelo sólido para caracterizar la enfermedad. El reto ahora será utilizar estos conocimientos para desarrollar nuevos tratamientos.
El Dr. Esteban Ballestar, autor principal del estudio del Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras, dijo: "Este es el primero de muchos estudios que analizarán la inmunodeficiencia variable común (IDCV) y otras inmunodeficiencias primarias en el intento de identificar nuevas terapias para tratar estos trastornos. Ya disponemos de opciones viables, como la terapia de sustitución de inmunoglobulinas, que espero puedan adaptarse para tratar los defectos específicos de las células B que hemos identificado aquí".
Además de la terapia de sustitución de inmunoglobulinas, los fármacos epigenéticos también pueden utilizarse para tratar los trastornos inmunes, y los resultados de este estudio ponen de relieve una serie de vías biológicas que merecen ser investigadas en busca de nuevas dianas farmacológicas.
La Dra. Roser Vento-Tormo, autora principal del estudio del Instituto Wellcome Sanger, dijo: "Este es el primer atlas celular que clasifica las inmunodeficiencias primarias variables comunes y será una valiosa contribución a la iniciativa del Atlas Celular Humano para cartografiar todos los tipos de células del cuerpo humano. Lo que este estudio muestra en particular es la rapidez con la que los datos del atlas celular pueden aplicarse para comprender mejor los problemas de salud específicos y abrir nuevas vías de tratamiento."
Publicación:
Javier Rodríguez-Ubreva and Anna Arutyunyan et al. (2022). Single-Cell Atlas of Common Variable Immunodeficiency reveals germinal center-associated epigenetic dysregulation in B cell responses. Nature Communications. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-29450-x
Javier Rodríguez-Ubreva and Anna Arutyunyan et al. (2022). Single-Cell Atlas of Common Variable Immunodeficiency reveals germinal center-associated epigenetic dysregulation in B cell responses. Nature Communications. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-29450-x
Financiación:
Esta investigación fue apoyada por Wellcome; la Fundación Josep Carreras; el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España; el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas del Reino Unido, la Fundación Jeffrey Modell y el Consejo de Investigación Médica.
El Atlas de Células Humanas (HCA)
El Atlas Celular Humano (HCA) es un consorcio internacional de colaboración que está creando mapas de referencia completos de todas las células humanas -las unidades fundamentales de la vida- como base para comprender la salud humana y para diagnosticar, controlar y tratar las enfermedades. El HCA influirá en todos los aspectos de la biología y la medicina, impulsando los descubrimientos y las aplicaciones traslacionales y, en última instancia,
conduciendo a una nueva era de la medicina de precisión. El HCA fue cofundado en 2016 por la doctora Sarah Teichmann en el Instituto Wellcome Sanger (Reino Unido) y el doctor Aviv Regev, entonces en el Instituto Broad del MIT y Harvard (Estados Unidos). Una iniciativa verdaderamente global, ahora hay más de 2.000 miembros de la HCA, de 75 países de todo el mundo. https://www.humancellatlas.org
El Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras
conduciendo a una nueva era de la medicina de precisión. El HCA fue cofundado en 2016 por la doctora Sarah Teichmann en el Instituto Wellcome Sanger (Reino Unido) y el doctor Aviv Regev, entonces en el Instituto Broad del MIT y Harvard (Estados Unidos). Una iniciativa verdaderamente global, ahora hay más de 2.000 miembros de la HCA, de 75 países de todo el mundo. https://www.humancellatlas.org
El Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras
El Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras es un centro público perteneciente a la red CERCA de la Generalitat de Catalunya. Nació en 2010 con el objetivo de impulsar la investigación biomédica y la medicina personalizada en el ámbito de la leucemia y otras enfermedades hematológicas malignas. Es el primer centro europeo centrado exclusivamente en la leucemia y las hemopatías malignas, y uno de los pocos que existen en el mundo. El Instituto Josep Carreras cuenta con cinco campus independientes pero coordinados, con sede en el Campus ICO-Germans Trias i Pujol-UAB, en Badalona:
Pie de foto:
El Instituto Wellcome Sanger
El Instituto Wellcome Sanger es un centro de investigación genómica líder en el mundo. Lleva a cabo investigaciones a gran escala que forman las bases del conocimiento en biología y medicina. Es un centro abierto y colaborador; sus datos, resultados, herramientas y tecnologías se comparten en todo el mundo para hacer avanzar la ciencia. Su ambición es enorme: emprende proyectos que no son posibles en ningún otro lugar. Utiliza el poder de la secuenciación del genoma para comprender y aprovechar la información del ADN. Gracias a la financiación de Wellcome, tenemos la libertad y el apoyo necesarios para ampliar los límites de la genómica. Sus hallazgos se utilizan para mejorar la salud y comprender la vida en la Tierra. Obtenga más información en www.sanger.ac.uk o en Twitter, Facebook, LinkedIn y en su blog.
Acerca de Wellcome
Wellcome apoya la ciencia para resolver los urgentes retos sanitarios a los que se enfrenta todo el mundo. Apoyamos la investigación de descubrimientos sobre la vida, la salud y el bienestar, y nos enfrentamos a tres retos sanitarios mundiales: la salud mental, el calentamiento global y las enfermedades infecciosas. https://wellcome.org
El Dr. Javier Rodríguez-Ubreva (a la derecha), coautor del estudio, junto con el Dr. Esteban Ballestar (a la izquierda), jefe del grupo de epigenética y enfermedades inmunitarias del Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras
Fundación JOSEP CARRERAS Contra la Leucemia
Teléfono: (+34) 934 145 566
Muntaner 383, 2º
08021 Barcelona (ESPAÑA)
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