El descubrimiento de células T parecidas a un tallo en la diabetes tipo 1 puede mejorar potencialmente la inmunoterapia contra el cáncer

Micrografía electrónica de barrido de linfocitos T humanos o células T. Crédito: NIAID/NIH

Para un inmunólogo, las enfermedades autoinmunes como la diabetes tipo 1 son el polo opuesto del cáncer. En el primero, el sistema inmunitario se acelera y ataca los propios órganos del cuerpo de manera implacable, provocando eventualmente enfermedades; con el cáncer, el sistema inmunitario se apaga y no logra montar un ataque agresivo para detener la formación del cáncer.

¿Por qué el sistema inmunitario se comporta de manera tan diferente en los dos casos? Nadie lo sabe.

«Esto es un verdadero misterio en el campo», dice Andrea Schietinger, inmunóloga de tumores en el Instituto Sloan Kettering (SKI) en el Centro de Cáncer Memorial Sloan Kettering que estudia el fenómeno de las células inmunitarias. disfunción en el cáncer.

«Pensamos que si podíamos descubrir cómo se programan las células T autoinmunes, entonces podríamos tomar esa información y aplicarla a las células T específicas del tumor para hacerlas más efectivas contra el cáncer».

Fue un poco arriesgado. Para llevar a cabo este ambicioso proyecto de investigación, el Dr. Schietinger recibió el Premio al Nuevo Innovador del Director de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) en 2017, una oportunidad de financiamiento que apoya específicamente la ciencia de alto riesgo y alta recompensa. El proyecto se convirtió en un esfuerzo de colaboración entre el equipo de investigación del Dr. Schietinger, particularmente Sofia Vaccarino Gearty, MD/Ph.D. estudiante en el laboratorio, y los científicos Doron Betel, Friederike Dndar y Paul Zumbo de Weill Cornell Medicine.

Ahora, cuatro años después, los resultados están disponibles. Los investigadores informaron en la revista Nature, el 30 de noviembre, 2021, que la capacidad de las células T autoinmunes para continuar luchando depende de una población de células T similares a tallos que reabastecen perpetuamente el stock de células T autorreactivas. Este tipo de célula T similar a un tallo nunca se había visto antes en enfermedades autoinmunes, y los investigadores creen que podría brindar lecciones importantes para mejorar el tratamiento de enfermedades autoinmunes y cáncer.

Modelado de diabetes en ratones

La diabetes tipo 1 se produce cuando el cuerpo comienza a producir células T que reconocen y matan específicamente a las células productoras de insulina del páncreas. Estas se llaman células beta. Cuando el 80 % o más de las células beta mueren, el cuerpo ya no puede regular el nivel de glucosa en la sangre y se produce la diabetes.

Para explorar qué hace que la diabetes tipo 1 sea única, los investigadores recurrieron a un modelo de ratón de la enfermedad que refleja de cerca lo que sucede en las personas con la enfermedad. Utilizaron una técnica para etiquetar las células T «asesinas» (CD8) que reconocen y matan a las células beta. Esto permitió a los investigadores ver de dónde venían las células T y hacia dónde se dirigían. Luego, el equipo siguió estas células T durante más de 30 semanas en los ratones.

Como todas las células inmunitarias, las células T CD8 viajan por el cuerpo en los vasos linfáticos que se cruzan periódicamente con los ganglios linfáticos que sirven como «depósitos». , donde las células inmunitarias se encuentran con marcadores reveladores (llamados antígenos) de amenazas potenciales como microbios o cáncer. Desde estos ganglios linfáticos, las células T luego viajan a los tejidos, donde atacan. En el caso de las células T autorreactivas en la diabetes, las células viajan desde un ganglio linfático cerca del páncreas hacia el propio páncreas, donde encuentran y matan las células beta.

Al estudiar de cerca estas células a lo largo de su viaje, los investigadores pudieron ver que las células T en el ganglio linfático tenían algunas propiedades únicas en comparación con las que terminaban en el páncreas. En particular, las células T en el ganglio linfático tenían marcadores que sugerían que eran células madre. Las células T del páncreas no tenían estos marcadores.

Los investigadores observaron otras curiosidades. Las células T no duraron mucho en el páncreas. Más bien, mataron algunas células beta y luego ellos mismos murieron. Pero una nueva cosecha de células T autorreactivas llegaba continuamente al páncreas para reemplazar a las que morían.

Para los científicos, esto sugería que las células T en los ganglios linfáticos sirven como células madre que continúan regenerando el suministro de células T autorreactivas en el páncreas. Y brindó una respuesta al enigma de larga data de por qué las células T autorreactivas no se agotan de la misma manera que las células T específicas del tumor: se reemplazan continuamente.

De hecho, es el reemplazo perpetuo de células T autorreactivas que constituye la enfermedad autoinmune de la diabetes; si las células T no se reemplazaran, no podrían causar enfermedades porque mueren demasiado rápido.

Solo se necesitan unas pocas células para causar la enfermedad

Eso es lo que parecía estar sucediendo. Pero para demostrar que las células madre eran responsables de causar enfermedades, los científicos realizaron otro experimento. Transfirieron un puñado de estas células a un nuevo ratón y observaron si el ratón desarrollaba diabetes. Efectivamente, la transferencia de tan solo 10 de las células fue suficiente para causar diabetes en el ratón. No solo eso, sino que la transferencia de algunas de estas células del ratón recién diabético a un tercer ratón fue suficiente para hacer diabético al nuevo ratón. Y así sucesivamente, durante más de siete meses.

Por el contrario, la transferencia de cientos de miles de células T pancreáticas a un nuevo ratón no podría causar la enfermedad. Esto les dijo a los investigadores que la población de células similares a las madres era crucial para causar la enfermedad.

Luego, preguntaron qué sucedería si las células T no pudieran migrar al páncreas. Los investigadores conocían un fármaco que evita que las células T migren fuera de los ganglios linfáticos. Cuando los investigadores administraron este fármaco a sus ratones, los ratones estaban protegidos contra la diabetes, aparentemente porque las células T que morían en el páncreas no podían ser reemplazadas por otras nuevas. Este experimento brindó más evidencia de la importancia de esta población de células madre en la causa de la enfermedad.

Tal población de células madre nunca antes había estado implicada en la diabetes tipo 1, y el Dr. Schietinger cree que podría ser un atributo de otras enfermedades autoinmunes también.

Un lugar especial para la investigación fundamental

Dr. Schietinger nunca esperó estar trabajando en diabetes cuando llegó a SKI hace seis años. «Supuse que la expectativa sería que, como inmunóloga de tumores, trabajaría solo en cáncer, pero ese no es el caso», dice ella. «SKI tiene un compromiso muy fuerte para apoyar la ciencia básica fundamental donde sea que lleve. Es uno de los atributos que hace que trabajar aquí sea tan especial».

Ella y su equipo ahora colaboran con especialistas en diabetes de MSK y otros instituciones para trabajar en el próximo conjunto de preguntas interesantes.

En última instancia, esperan poder tratar enfermedades autoinmunes y traducir estas lecciones de la diabetes al cáncer, para ayudar a que las células inmunitarias luchen contra el cáncer por más tiempo.

Explore más

Un estudio muestra que las células T similares a las madres podrían ayudar a la inmunoterapia en el tratamiento del cáncer Más información: Andrea Schietinger, Una población autoinmune de células T CD8 similares a las madres impulsa la diabetes tipo 1, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-04248-x. www.nature.com/articles/s41586-021-04248-x Información de la revista: Nature

Proporcionado por el Centro de Cáncer Memorial Sloan Kettering Cita: Descubrimiento de tallo- como la célula T en la diabetes tipo 1 puede mejorar potencialmente la inmunoterapia contra el cáncer (30 de noviembre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-discovery-stem-like-cell-diabetes-potentially.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.