Una nueva técnica puede permitir a los investigadores aislar e identificar de manera más eficiente las células T raras



Científicos del Eli and Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research en UCLA han desarrollado una técnica que permitirá a los investigadores aislar e identificar de manera más eficiente Células T que son capaces de atacar virus, cáncer y otras enfermedades.

El enfoque podría aumentar la comprensión de los científicos sobre cómo estas células inmunitarias críticas responden a una amplia gama de enfermedades y promover el desarrollo de terapias con células T. Esto incluye inmunoterapias que tienen como objetivo aumentar la función y la cantidad de células T dirigidas contra el cáncer o virus y terapias destinadas a regular la actividad de las células T que son hiperactivas en enfermedades autoinmunes como la diabetes y la esclerosis múltiple.

El estudio, publicado hoy en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, describe cómo el nuevo método, llamado CLInt-Seq, combina y mejora las técnicas existentes para recolectar y secuenciar genéticamente células T raras.

“Las células T son fundamentales para proteger el cuerpo contra infecciones y cánceres”, dijo Pavlo Nesterenko, primer autor del nuevo artículo y estudiante de posgrado en el laboratorio del Dr. Owen Witte. “Son tanto los efectores como los organizadores de la respuesta inmune adaptativa del cuerpo, lo que significa que pueden usarse como terapéuticos y el estudio de su dinámica puede arrojar luz sobre la actividad inmune general”.

Las células T se destacan de otras células inmunes porque están equipadas con moléculas en sus superficies llamadas receptores de células T que reconocen fragmentos de proteínas extrañas llamadas antígenos.

Nuestros cuerpos producen millones y millones de células T por día y cada una de estas células tiene su propio conjunto de receptores. Cada receptor de células T es capaz de reconocer un antígeno específico. Un receptor de células T podría reconocer un antígeno del virus que causa el resfriado común, mientras que otro podría reconocer un antígeno del cáncer de mama, por ejemplo.

Cuando una célula T encuentra un antígeno que reconoce su receptor, entra en acción, produciendo un gran número de copias de sí misma e instruyendo a otras partes del sistema inmunológico para que ataquen las células que portan ese antígeno.

Investigadores de todo el mundo están explorando métodos para recolectar células T con receptores dirigidos al cáncer u otras enfermedades como el virus SARS-CoV-2 de los pacientes, expandir esas células en el laboratorio y luego devolver esta población más grande de células T específicas a los pacientes para aumentar su respuesta inmune.

El problema es que en la mayoría de las poblaciones de células a las que tenemos acceso, ya sea de sangre periférica o de muestras tomadas de otras partes del cuerpo humano, las células T con receptores de interés se encuentran en cantidades muy bajas. Los métodos existentes para capturar e identificar estas células T requieren mucha mano de obra y necesitan mejoras “.

Dr. Owen Witte, autor principal y director fundador, UCLA Broad Stem Cell Research Center

Parte de la razón por la que este proceso es ineficaz es que cuando las células T reconocen el antígeno para el que tienen el receptor correspondiente, envían señales que hacen que otras células cercanas se activen parcialmente.

“Estas llamadas células espectadoras están excitadas por la actividad que las rodea, pero no son realmente capaces de reaccionar al antígeno que provocó la respuesta inmune”, dijo Witte, quien ocupa la presidencia presidencial de inmunología del desarrollo en el departamento de microbiología, inmunología. y genética molecular y es miembro del UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Center.

Cuando los investigadores intentan aislar células T con receptores específicos utilizando métodos tradicionales, terminan capturando muchas de estas células transeúntes. CLInt-Seq alivia este problema al incorporar una técnica que permite a los investigadores distinguir las células T con receptores de interés de la mayoría de las células transeúntes.

El aislamiento de las células T con receptores específicos es solo el primer paso. Para que estas células aisladas sean útiles, deben analizarse mediante secuenciación de ARNm basada en gotas, también conocida como Drop-seq, que puede medir la expresión de ARN mensajero en miles de células individuales a la vez.

“Una vez que conozca la secuencia de un receptor de células T de interés, puede usar esa información para desarrollar terapias que produzcan más de esa célula en el caso de combatir el cáncer y los virus o introducir células T reguladoras con esta secuencia de receptor para frenar un respuesta inmune hiperactiva en un área determinada “, dijo Nesterenko.

El proceso de aislamiento de las células T con receptores específicos requiere que el contenido de las células se fije en su lugar utilizando sustancias químicas que forman enlaces entre las proteínas dentro de cada célula y su entorno; esta técnica se conoce como reticulación. Desafortunadamente, la reticulación degrada el ARN de las células T, lo que hace que el análisis Drop-seq sea muy desafiante. CLInt-Seq supera este obstáculo utilizando un método de entrecruzamiento que es reversible y, por lo tanto, conserva el ARN de las células T.

“La innovación de este sistema es que combina un método mejorado que identifica los receptores de células T con más especificidad con una adaptación química que hace que este proceso sea compatible con la secuenciación de ARNm basada en gotas”, dijo Witte. “Esto aborda los desafíos en el corazón de encontrar receptores de células T para tratar el cáncer y otras enfermedades, así como las infecciones virales, desde virus agudos como el virus que causa COVID-19 hasta virus crónicos como Epstein Barr o herpes”.

En el futuro, el laboratorio de Witte está utilizando esta tecnología para abordar una serie de preguntas científicas, incluida la identificación de receptores de células T que reaccionan al virus SARS-CoV-2 y el desarrollo de terapias de células T para el cáncer de próstata.

Fuente:

Referencia de la revista:

Nesterenko, Pensilvania, et al. (2021) La secuenciación de ARNm basada en gotas de células fijadas y permeabilizadas mediante CLInt-seq permite la clonación de TCR específico de antígeno. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2021190118.

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