Las células T juegan un papel importante para ayudar a combatir infecciones y cánceres, y también pueden provocar enfermedades autoinmunes. Ahora, los investigadores del Instituto de Inmunología de La Jolla (LJI) han descubierto nuevos genes en el subconjunto de células T CD4+ "auxiliares" que están relacionados con el riesgo de enfermedades autoinmunes.
Mientras trabajan para arrojar luz sobre las funciones exactas de estos subconjuntos de células T CD4+, los investigadores han descubierto diferencias importantes entre los donantes según la genética y cómo pueden funcionar las células en hombres y mujeres.
Para impulsar más investigaciones sobre la inmunidad humana, el equipo de LJI ha creado un recurso en línea gratuito para otros inmunólogos de todo el mundo que deseen investigar los conjuntos de datos en tiempo real, descargar y utilizar sus datos. Este intercambio de datos es parte de la base de datos alojada por LJI de expresión génica de células inmunitarias, loci de rasgos cuantitativos de expresión (eQTL) y epigenómica (DADO).
"Esta investigación amplía nuestro recurso DICE para ayudar a los científicos a encontrar genes diana y tipos de células relacionados con el riesgo de enfermedades humanas", dice el líder del estudio. LJI Profesor Pandurangan Vijayanand, MD, Ph.D., miembro del Centro LJI de Autoinmunidad e Inflamación y del Centro de Inmunoterapia del Cáncer.
“Estas células son críticas para proteger el cuerpo, y descubrimos muchos genes nuevos que están relacionados con el riesgo de enfermedades humanas”, dice el primer autor del estudio, Benjamin Schmiedel, Ph.D., instructor en LJI.
El nuevo estudio en ciencia inmunología brinda a la comunidad científica la mirada más profunda y completa hasta ahora sobre las diferencias en la expresión génica entre los subconjuntos de células T CD4+. Los investigadores utilizaron un método llamado secuenciación de ARN de una sola célula para comparar las diferencias en la expresión génica en más de 1 millón de células T CD4+ de 89 donantes de sangre sanos.
Debido a que las células T pueden desempeñar muchas funciones en el cuerpo, como "recordar" a los invasores del pasado y alertar a otras células inmunitarias, los científicos del LJI esperaban encontrar grandes diferencias entre los subconjuntos de células. De hecho, partieron con la esperanza de obtener información sobre ocho subconjuntos de células T CD4+ predefinidos que habían investigado en un 2018 Celda estudio.
En estudios anteriores, los investigadores habían investigado varios subconjuntos de células T aisladas de muestras de sangre sin estimularlas. Para este nuevo estudio, el equipo de LJI activó las células T antes de la secuenciación y el análisis. Este paso permitió a los investigadores imitar cómo responderían las células cuando se les pidiera que cumplieran su función y protegieran al cuerpo de infecciones.
“Estimular las células es como encender la luz; de repente puedes entender mucho mejor la función de estas células”, dice Schmiedel.
Esta investigación arrojó luz sobre los subconjuntos de células conocidos y reveló subconjuntos adicionales poco entendidos. “¿Por qué estas células tienen características diferentes?” pregunta Schmiedel. "No hay información en la literatura que nos ayude a comprender qué son esas células, por lo que es algo que queremos seguir".
Los investigadores ya han aprendido más sobre estas células T mediante la realización de análisis de loci de rasgos cuantitativos de expresión unicelular (sc-eQTL). Esta técnica les mostró qué genes se ven afectados por la genética y tuvo los efectos más profundos en los diferentes subtipos de células T.
El equipo también detectó importantes diferencias basadas en el sexo en el funcionamiento de las células T. Al comparar las células de personas asignadas como hombres o mujeres al nacer, los investigadores encontraron variaciones en cómo los diversos subconjuntos de células T CD4+ pueden comunicarse con otras células inmunitarias y cómo producen citocinas que combaten enfermedades. El sexo biológico resultó ser un factor importante en la forma en que estas células hacen su trabajo.
Estas diferencias podrían ayudar a explicar por qué los hombres son más propensos a las enfermedades infecciosas, como la COVID-19, o por qué las mujeres son más vulnerables a las enfermedades autoinmunes.
“Si podemos entender en qué se diferencia una célula inmunitaria de una mujer de una célula inmunitaria de un hombre, podríamos averiguar por qué ciertas enfermedades afectan a un sexo con más frecuencia que a otro”, dice Schmiedel.
Otros autores del estudio, "El análisis eQTL de una sola célula de los subconjuntos de células T activadas revela la activación y los efectos dependientes del tipo de célula de las variantes de riesgo de enfermedad", incluyen a los coprimeros autores Cristian Gonzalez-Colin y Vicente Fajardo, Job Rocha, Ariel Madrigal, Ciro Ramírez-Suástegui, Sourya Bhattacharyya, Hayley Simon, Jason A. Greenbaum, Bjoern Peters, Grégory Seumois, Ferhat Ay y Vivek Chandra.
Esta investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud (subvenciones R24 AI108564, R35-GM128938 y S10OD025052) y la Fundación William K. Bowes Jr.
