La ciencia da un paso más para conocer qué células componen el cuerpo humano. Varios grupos de investigación internacionales han creado un atlas de libre acceso de las células que forman el sistema inmunitario a través del consorcio internacional Atlas Celular Humano (HCA, por sus sigas en inglés). Hasta ahora, este tipo de células habían sido poco exploradas en comparación con aquellas que circulan en la sangre, como los glóbulos blancos o los rojos. En total, se han publicado mapas detallados de más de un millón de células en 33 órganos.
Se trata del resultado de dos estudios publicados en Science y liderados por el Instituto Wellcome Sanger y la Universidad de Cambridge, en Reino Unido. El objetivo final es cartografiar todos los tipos de células del cuerpo humano para comprender la salud humana y diagnosticar, controlar y tratar las enfermedades.
La primera de las investigaciones se centra en el desarrollo temprano del sistema inmunitario y la localización de las células que lo componen. El segundo ha estudiado las células inmunitarias en diferentes tejidos de personas adultas. Conocer las reacciones de este tipo de células en los tejidos, en las distintas etapas de la vida, podría contribuir a mejorar las terapias destinadas a mejorar la respuesta inmune para combatir enfermedades, como las vacunas o los tratamientos contra el cáncer.
Además, la revista Science se hace eco de otras dos investigaciones que han creado atlas celulares transversales de tejidos completos y de libre acceso, que también contribuirán a la creación de un único Atlas Celular Humano.
La complejidad del sistema inmunitario
El sistema inmunitario humano está formado por muchos tipos diferentes de células que se encuentran en todo el cuerpo y que desempeñan funciones cruciales. No solo combaten los agentes patógenos cuando aparecen, sino que los recuerdan para poder eliminarlos en el futuro.
El Instituto Wellcome Sanger y sus colaboradores han creado un atlas del sistema inmunitario humano en desarrollo en nueve órganos. Para ello, han utilizado la transcriptómica espacial con objeto de conocer la diversidad celular de los tejidos, y la secuenciación de ARN unicelular para trazar la ubicación exacta de células específicas dentro de los tejidos en desarrollo.
Los científicos han identificado un nuevo tipo de célula B y T distintivas que aparecen en las primeras etapas de la vida. El equipo utilizó los datos del otro estudio del Atlas Celular Humano para demostrar que estas células inmunitarias concretas no se encuentran en los adultos.
Muzlifah Hannifa, del Wellcome Sanger y la Universidad de Newcastle, y uno de los autores principales del primer trabajo, explica: “Este completo atlas del desarrollo inmunitario humano revela los tejidos que intervienen en la formación de las células sanguíneas e inmunitarias, lo que mejora nuestra comprensión de los trastornos inmunitarios y sanguíneos. En colaboración con los demás estudios, permite cartografiar el sistema inmunitario desde el desarrollo hasta la edad adulta”.
Un catálogo celular del cuerpo humano adulto
En el segundo estudio, científicos del Wellcome Sanger, la Universidad de Cambridge y otros centros han analizado simultáneamente las células inmunitarias de 16 tejidos de 12 donantes de órganos adultos. El equipo desarrolló además una base de datos y un algoritmo que clasifica automáticamente los distintos tipos de células, llamado CellTypist, para manejar el gran volumen y la variación de las células inmunitarias. De este modo, han logrado identificar unos 100 tipos de células distintos.
De esta forma, han revelado la relación entre las células inmunitarias de un tejido y sus homólogas en otros, hasta encontrar similitudes entre ciertas familias de células inmunitarias, como los macrófagos, así como diferencias en otras. Por ejemplo, algunas células T de memoria muestran características únicas según el tejido en el que se encuentren.
“Hemos creado un catálogo de células inmunitarias dentro del cuerpo humano adulto, lo que nos permite identificar automáticamente los tipos de células en múltiples tejidos. Queremos agradecer a los donantes y a sus familias que han hecho posible esta investigación”, apunta Cecilia Domínguez Conde, coautora del segundo estudio en el Wellcome Sanger.
Para Joanne Jones, también coautora desde la Universidad de Cambridge: “En esta investigación no solo hemos identificado distintos tipos de células inmunitarias, sino que también hemos descubierto que algunos tipos de células inmunitarias siguen patrones específicos de distribución en los tejidos. Esto puede ayudar a fundamentar la investigación de las enfermedades y el modo en que los tratamientos dirigidos a estas células podrían afectar a otros tejidos”.
“Además de crear un nuevo recurso para que los investigadores clasifiquen los distintos tipos de células, nuestro trabajo tendrá muchas implicaciones traslacionales, como servir de marco para el desarrollo de terapias para luchar contra las enfermedades relacionadas con el sistema inmunitario y gestionar las infecciones”, concluye Sarah Teichmann, coautora principal de ambos estudios.