Cuando una célula T inmune se divide en dos células hijas, la actividad de una enzima llamada mTORC1, que controla la producción de proteínas, se divide de forma desigual entre la progenie, produciendo dos células con propiedades diferentes. Tal “división asimétrica”, descubierta por investigadores del Johns Hopkins Kimmel Cancer Center, utilizando células cultivadas en laboratorio y ratones criados de forma especial, podría ofrecer nuevas formas de mejorar la inmunoterapia contra el cáncer y para estudiar cómo se diferencian las células madre.
Los resultados de su estudio, descritos en la edición de junio de Nature Immunology sugiere que la división desigual de mTORC1 reprograma a las células hijas, de modo que una de ellas pasa a convertirse en una célula T asesina activa del sistema inmunológico, y la otra se convierte en una célula T de memoria que persiste, proporcionando una fuente constante de células T antígeno-específicas que pueden reconocer amenazas como las infecciones y las células cancerosas y reactivar la respuesta inmune contra ellas.
Los experimentos en ratones de Powell y sus colegas mostraron que cuando una célula T “madre” es ingenua y se encuentra con una amenaza y se divide, una de sus células hijas hereda mucho más de la actividad de mTORC1 en comparación con la otra célula hija. La diferencia entre los niveles de la actividad de mTORC1 de las dos células hijas varió dependiendo de la población de células estudiadas.
Esta distribución desigual, dice, parece volver a programar el uso de la energía y otras actividades metabólicas de cada célula hija, por lo que la célula hija con alta actividad continúa generando asesinas activas del sistema inmune, llamadas células T efectoras, mientras que la célula hija de baja actividad genera células T de memoria.
“Uno de los pasos críticos necesarios para mejorar la inmunoterapia contra el cáncer en general es encontrar maneras de hacer que las células T antitumorales persistan o se queden en el cuerpo por más tiempo“, dice Jonathan Powell, MD, Ph.D., profesor de oncología en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins y director asociado del Instituto Bloomberg-Kimmel para la inmunoterapia contra el cáncer.
Para determinar la distribución desigual de mTORC1, los científicos activaron las células T de ratones con un antígeno inmunoestimulador específico (un virus en este caso). Una vez activadas, las células T se dividieron, y los científicos utilizaron anticuerpos para detectar la actividad enzimática de mTORC1 en cada una de las células hijas. Después, Powell y su equipo clasificaron a las dos células hijas y examinaron su función mediante su inyección en ratones a los que se les indujo dos infecciones idénticos y rastrearon la actividad de las células. Se observó que las células con altos niveles de actividad de mTORC1 podían ser potentemente activadas, células T asesinas / efectoras, mientras que las células con bajos niveles de mTORC1 se comportaban como células T de memoria, que persisten durante largos períodos de tiempo y se activan rápidamente tras la reinfección.
Uno de los aspectos más significativos del descubrimiento, han señalado los investigadores, es la posibilidad de que la partición asimétrica de mTORC1 podría ser extendida a través de las células en muchos sistemas biológicos. Powell dice que es posible que el mecanismo pueda ayudar a explicar cómo las células madre se convierten en células más especializadas en la médula ósea, por ejemplo, o cómo se diferencian unas células de otras para convertirse en pelo, piel, el hígado o el cerebro de un embrión en crecimiento. “Creemos que habrá implicaciones en biología mucho más allá del sistema inmunológico“, dice Powell.
..Susana Calvo
