Uso de perfiles unicelulares de alta resolución para comprender la respuesta inmunitaria en casos graves de COVID-19

Fig. 1: esquema de estudio y resultados de agrupamiento de células. En este estudio se incluyeron dieciocho muestras de PBMC de diez pacientes con COVID-19, así como 13 muestras de control. A todos los pacientes con COVID-19 se les analizaron muestras de PBMC en dos puntos temporales, a excepción de dos pacientes en progresión a los que solo se les tomaron muestras después del tratamiento con tocilizumab. a Diagrama de flujo de los métodos de preparación de muestras y tipos de bibliotecas unicelulares utilizados en este estudio. Cada muestra de PBMC de COVID-19 se dividió en dos después de la descongelación y se procesó en paralelo mediante dos métodos: convencional y CITE-seq. Las muestras de PBMC de control solo se procesaron con el método de preparación de muestras convencional, sin CITE-seq. b Representación matricial de las 18 muestras de COVID-19 utilizadas, según la progresión de la enfermedad, el tratamiento con tocilizumab y el momento de la extracción de sangre. c Una guía de códigos de pacientes y colores utilizados en este manuscrito. d Un esquema que representa el momento de los síntomas, la hospitalización, las extracciones de sangre y el tratamiento con tocilizumab para cada uno de los 10 pacientes con COVID-19. e Incrustación UMAP de transcriptomas unicelulares de 153 554 células de 18 muestras de COVID-19 y 13 de control de PBMC, anotadas por tipos de células. El cuadro punteado muestra los dos grupos de monocitos clásicos, HLADRhi (#7) y S100Ahi/HLADRlo (#1). f Comparación de recuentos diferenciales de células (como % de todas las PBMC) entre grupos de pacientes para cada uno de los tipos de células anotados que se muestran en e. Los resultados se representan en diagramas de caja, en los que el valor de cada muestra está representado por un punto, los límites superior e inferior representan los percentiles 75% y 25%, respectivamente. Las barras centrales indican las medianas y los bigotes denotan valores de hasta 1,5 rangos intercuartílicos por encima del percentil 75 % o por debajo del percentil 25 %. En la figura se indica el número de pacientes (n) para cada grupo. *valor p < 0,05; **valor p < 0,01; ***valor p < 0,001, según lo determinado por la prueba de suma de rangos de Wilcoxon de dos colas. Células dendríticas DC, intermedio IM, interferón IFN, células T invariantes asociadas a la mucosa MAIT, no clásicas NC, asesina natural NK. Los datos de origen se proporcionan como un archivo de datos de origen. Crédito: DOI: 10.1038/s41467-021-27716-4

Un nuevo estudio realizado por investigadores de Yale amplía nuestro conocimiento sobre cómo el sistema inmunitario del cuerpo combate el virus que causa la COVID-19.

Las respuestas inmunitarias exageradas que caracterizan la infección grave por COVID-19 no se comprenden bien. En respuesta a una lesión o infección, el sistema inmunitario exhibe una respuesta coordinada entre sus diferentes componentes que elimina la infección sin dañar a la persona infectada. Los investigadores de Yale descubrieron que en pacientes con COVID-19 grave, esta coordinación se pierde, lo que lleva a una amplificación descontrolada del sistema inmunitario.

La investigación se publicó el 21 de enero en Nature Communications.

Hicieron sus descubrimientos utilizando células sanguíneas obtenidas de pacientes a lo largo de la progresión de la enfermedad, en puntos tempranos y tardíos de la enfermedad en pacientes que fueron hospitalizados pero se recuperaron, y en aquellos con COVID-19 progresivo que requirieron hospitalización y finalmente sucumbieron a la enfermedad .

Los investigadores aplicaron tecnologías novedosas llamadas multiómicas unicelulares, que aumentan drásticamente la resolución del análisis molecular y permiten la caracterización de todos los genes y muchas de las proteínas en cada célula. «Esto permite una definición precisa de las células inmunitarias, las vías y los mecanismos que se activan en ellas y las señales que envían a otras células», explicó el coautor del artículo, Avraham Unterman, MD, MBA, anteriormente del Laboratorio Kaminski de Yale. quien actualmente es el jefe del servicio de fibrosis pulmonar en el Instituto Pulmonar del Centro Médico de Tel Aviv. Naftali Kaminski, MD, es profesor de medicina de Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals, Inc. en la Facultad de medicina de Yale y autor principal del estudio. La técnica se denomina tecnologías multiómicas unicelulares.

Se supone que el sistema inmunitario adaptativo, que ataca a los patógenos, y el sistema inmunitario innato, que inicialmente reconoce la infección, están coordinados, añadió Charles Dela Cruz. , MD, Ph.D., también autor principal del artículo. «Cuando no están coordinados, la eliminación del virus se retrasa, la infección se amplifica y la respuesta inmunitaria del huésped al virus se desregula, lo que puede ser muy peligroso para los pacientes». -El primer autor, Tomokazu S. Sumida, MD, Ph.D., profesor asistente (neurología), agregó: «Este fue un esfuerzo increíble. Recolectamos las muestras y aplicamos las tecnologías más novedosas para perfilar el sistema inmunológico con resultados que proporcionar una visión real del proceso de la enfermedad impulsado por el virus». David A. Hafler, MD, William S. y Lois Stiles Edgerly Profesor de Neurología y Profesor de Inmunobiología es el autor principal del estudio.

«Para desarrollar terapias para el COVID-19 grave, necesitamos entender la respuesta inmunitaria», dijo Dela Cruz. «Si bien ahora existen intervenciones antiinflamatorias, no son específicas. Los hallazgos de este estudio pueden permitir la identificación de nuevas terapias novedosas. Este trabajo fue realmente un testimonio de los esfuerzos de colaboración de muchas personas que respondieron a la pandemia». Las muestras clínicas se obtuvieron gracias a los esfuerzos del equipo IMPACT de Yale que reclutó pacientes con COVID-19.

Contar con un equipo de investigación interdisciplinario fue clave para el éxito del estudio, dijo el colaborador Xiting Yan, Ph.D. «La fusión creada cuando los inmunólogos, médicos y biólogos trabajan con biólogos computacionales y bioinformáticos es muy poderosa y fue esencial para el estudio», dijo Yan.

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¿Por qué algunos casos de COVID son más graves que otros? Los ratones ‘humanizados’ ofrecen una pista Más información: Avraham Unterman et al, Multi-ómica de células únicas revela disincronía del sistema inmunitario innato y adaptativo en el COVID-19 progresivo, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-021-27716-4 Información de la revista: Nature Communications

Proporcionado por la Universidad de Yale Cita: Uso de perfiles unicelulares de alta resolución para entender la respuesta inmune en casos graves de COVID-19 (2022, 10 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-high-solution-single-cell-profiling-immune-response.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.