Conseguir una respuesta más rápida y mayor del sistema inmunológico. Este es uno de los objetivos de la inmunidad entrenada, un campo de investigación que se considera fundamental en la investigación de las defensas contra infecciones e incluso ciertos tipos de cáncer. En estos campos se maneja Biotecmed, el instituto universitario de biotecnología y biomedicina de la Universitat de València. Ahora, su último trabajo presenta los avances conseguidos entrenando a células madre mediante una vacuna fúngica.
La vacuna de hongos en la que trabaja el grupo de investigación Inmunología de las infecciones fúngicas ha conseguido entrenar a los llamados progenitores hematopoyéticos. Con este nombre se presenta a quienes producen todas las células de la sangre y del sistema inmunitario a lo largo de la vida. ¿Y el resultado de este entrenamiento? Han mejorado la respuesta inmunitaria frente a infecciones, así lo recogen en el trabajo publicado en la revista Frontiers in Immunology.
La investigación
El punto de partida de Biotecmed, con el departamento de microbiología y ecología de la UV, ha sido un modelo de vacunación en ratón con una cepa no virulenta del hongo Candida albicans. Con ello han demostrado su capacidad protectora frente a futuras infecciones de forma independiente de la inmunidad específica. Es decir, se ha conseguido desarrollar linfocitos T y linfocitos B productores de anticuerpos específicos del agente patógeno.
“Lo que observamos es que la vacunación entrena a las células madre y los progenitores hematopoyéticos en la médula ósea para luego viajar hasta el bazo”, explica Alberto Yáñez. En este órgano, «son capaces de producir grandes cantidades de células maduras mejoradas para luchar contra la infección», investigador Ramón y Cajal de la UV y director de este trabajo.
La catedrática del departamento de microbiología María Luisa Gil, recuerda que “en estudios anteriores nuestro grupo demostró que estas células son capaces de detectar de forma directa al hongo patógeno oportunista C. albicans«. En esos trabajos, ya se vio que podían «responder produciendo una mayor cantidad de células del sistema inmunitario innato, importantes para eliminar al hongo. Además, observamos que la función de estas células estaba mejorada para luchar contra la infección”, indica la también coautora del estudio.
Con ARN
Para encontrar el mecanismo de acción de la vacuna sobre este entrenamiento, se han basado en una tecnología de vanguardia. Como destaca el comunicado de la UV, en Biotecmed han utilizado la secuenciación de ARN de células individuales. ¿Qué se consigue de este modo? Así determinan los cambios en la expresión genética que experimentan cada una de estas células madre durante la vacunación. Y, además, su respuesta frente a una infección con una cepa virulenta del hongo.
Este análisis ha apuntado al factor de crecimiento GM-CSF, como responsable de programar las células madre y los progenitores hematopoyéticos para aumentar su capacidad protectora. El GM-CSF, explican, es un tipo de sustancia similar a las hormonas que ayuda a la médula ósea a producir nuevas células sanguíneas. Este, añaden, se crea durante la vacunación.
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“Los resultados de este estudio ponen de manifiesto la importancia de las células madre y los progenitores hematopoyéticos en la respuesta inmunitaria protectora frente a las infecciones”, indica Cristina Bono. Como primera autora del artículo e investigadora predoctoral de la UV. “Además, estos resultados podrían contribuir a diseñar inmunoterapias más eficaces en el futuro, incluyendo la elaboración de vacunas mejoradas, para potenciar la respuesta inmunitaria frente a diversas infecciones, incluida la Covid-19”, señala Alberto Yáñez.
Este trabajo, que financia el Ministerio de Ciencia e Innovación, cuenta con colaboración internacional. En este caso la de Nathan Salomonis y Lee Grimes, investigadores especialistas en hematología y bioinformática del hospital infantil del Centro Médico de Cincinatti, en Estados Unidos.
