Investigador en inmunología investiga la biología reguladora de las células T para desarrollar fármacos vivos
Dr. La investigación de Leonardo Ferreira consiste en optimizar los receptores de antígenos quiméricos en las células T para dirigir mejor las células T hacia ciertos objetivos. Crédito: Marquel Coaxum
El investigador del Hollings Cancer Center de la Universidad de Medicina de Carolina del Sur (MUSC), Leonardo Ferreira, Ph.D., reconocido por su trabajo pionero con las células T reguladoras, ha publicado un artículo en Frontiers in Immunology que describe su experiencia en el uso de células T reguladoras del receptor de antígeno quimérico (CAR) para abordar el desafío de la tolerancia al trasplante.
Ferreira, quien se unió al Departamento de Inmunología de la Universidad Médica de Carolina del Sur el 1 de julio, está cambiando las reglas del juego al explotar la biología única de las células T reguladoras, o Tregs. Su objetivo general de investigación es comprender la biología Treg más a fondo para usar las células para tratar una variedad de problemas autoinmunes.
«Me apasioné por el sistema inmunológico mientras obtenía mi doctorado en Harvard. Mi mentor fue el Dr. Jack Strominger, quien cristalizó la estructura de las proteínas HLA en la década de 1980. Comprender HLA es muy importante en inmunología porque es una de las principales «claves» de cómo nuestros cuerpos reconocen nuestras propias células de células extrañas, o uno mismo versus no uno mismo», explicó Ferreira.
En su formación posdoctoral en la Universidad de California en San Francisco (UCSF), Ferreira centró su atención en diseñar el sistema inmunitario de los receptores de trasplantes de órganos para reducir el rechazo de trasplantes. «En este momento, es difícil encontrar una compatibilidad para los pacientes que necesitan trasplantes de órganos. Esto se debe a que la compatibilidad con las proteínas HLA es una barrera importante. Los humanos tienen 18 tipos diferentes de proteínas HLA, razón por la cual existe una enorme base de datos de donantes de órganos, sin embargo, son muy pocos los pacientes compatibles con los donantes».
Ferreira piensa en el sistema inmunitario como un ejército. Los Tregs son los «generales» y las otras células inmunitarias son los «soldados». Las células Treg guían a las otras células inmunitarias suprimiéndolas cuando se sobreactivan, como en la autoinmunidad, y permitiéndoles funcionar plenamente cuando existe una amenaza, como infecciones o cáncer.
«El sistema inmunitario está involucrado en todas las funciones del cuerpo; no es estático. Las células T tienen una visión de ‘rayos X’ con anteojeras para ver solo las proteínas intracelulares en otras células que se supone que deben atacar», dijo Ferreira.
Durante los últimos cinco años, ha estado optimizando CAR para dirigir las células T a ciertos objetivos. Un CAR reemplaza al receptor de superficie normal de una célula T, el receptor de células T o TCR, que asigna la célula T a un único complejo de proteína HLA de superficie. La investigación de Ferreira consiste en extraer células inmunitarias de las personas y estudiarlas, con el objetivo de utilizar las células Treg como «drogas vivas».
Después de la estimulación con perlas recubiertas de anticuerpos (esferas oscuras), las células T reguladoras forman grupos similares al algodón de azúcar. alrededor de las cuentas. Las formas alargadas parecidas a plátanos son células T reguladoras estimuladas que han dejado los grupos para llevar a cabo su función. Crédito: MUSC
La diabetes tipo 1 es un modelo útil para determinar si las CAR Treg están funcionando terapéuticamente. Los CAR Tregs están diseñados para ir al páncreas y apagar el fuego autoinmune. La insulina se ha utilizado como tratamiento para la diabetes tipo 1 durante 100 años a partir de este año, pero no trata la fuente del problema, dijo. La inmunología puede llegar a la raíz del problema al detener la inflamación crónica que está causando la enfermedad.
Ferreira dijo que la investigación descrita en el artículo Frontiers in Immunology es una de las primeras en diseñar con precisión CAR Tregs utilizando un método de edición de genes llamado CRISPR-Cas9. Este proceso es como usar un bisturí para quitar el Treg TCR original con precisión y luego insertar el CAR en su lugar. Este método es más seguro porque garantiza que solo esté presente una copia del CAR y que el CAR esté regulado de la misma manera que el TCR original.
Usando un modelo de ratón «humanizado» de diabetes con islote humano y células inmunitarias humanas, Ferreira y sus colegas de la UCSF descubrieron que las CAR Tregs podrían retrasar o reducir la inflamación dañina. Dijo que la rica biología de los Tregs se está explorando ahora, y el uso de CARs puede proporcionar una tolerancia artificial con especificidad. Ferreira ahora está realizando estudios en su laboratorio en Hollings para optimizar y comprender mejor la biología de CAR Treg.
Hay desafíos de traslación que deben superarse antes de que CAR Tregs puedan convertirse en medicamentos vivos, como el costo y la aprobación. Un obstáculo biológico es que las células Treg solo constituyen aproximadamente del 1 al 2 % de los glóbulos blancos, por lo que obtener suficientes células para las terapias es un desafío.
Ferreira cree que es importante tener una combinación de ciencia básica y proyectos de investigación traslacional en curso, ya que los resultados informan ambas áreas de investigación.
«Estoy entusiasmado con el uso de las instalaciones de celdas limpias aquí en MUSC. Tengo un garaje lleno de diferentes CAR y estoy ansioso por estudiar cómo funcionan. Existe el potencial de que algunas de las CAR Treg se puedan usar en el cáncer, y Hollings es el lugar perfecto para colaborar con los investigadores del cáncer», dijo Ferreira.
Su visión para el programa de inmunología en Hollings es ayudar al centro oncológico a continuar expandiendo sus terapias celulares y ser parte de hacer que esta terapia sea más accesible para los pacientes. «Existe una poderosa dinámica interactiva entre la facultad de investigación aquí. El tamaño más pequeño de la facultad combinado con la atmósfera colaborativa, los recursos traslacionales y las instalaciones de células limpias cGMP hacen que este sea un momento emocionante para ser parte de esta gran comunidad de investigación en MUSC», dijo. .
Explorar más
Aumentar el apetito del sistema inmunitario por protectores contra el cáncer Más información: Yannick D. Muller et al, Precision Engineering of an Anti-HLA-A2 Chimeric Antigen Receptor in Regulatory T Cells para Transplant Immune Tolerance, Frontiers in Immunology (2021). DOI: 10.3389/fimmu.2021.686439 Información de la revista: Frontiers in Immunology
Proporcionado por Medical University of South Carolina Cita: Un investigador de inmunología investiga la biología reguladora de las células T para desarrollar medicamentos vivos (2021, 15 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-immunology-probes-regulatory-t-cell-biology.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.