A medida que las personas envejecen o enferman, sus sistemas inmunológicos pueden agotarse y ser menos capaces de combatir virus como la gripe o el COVID-19. En un nuevo estudio con ratones financiado en parte por los Institutos Nacionales de Salud y publicado en Avances científicosinvestigadores del laboratorio de células madre de Rong Lu de la USC describen cómo la actividad genética específica podría mejorar potencialmente la producción de células inmunitarias.
Las células madre hematopoyéticas, o HSC, producen sangre y células inmunitarias, pero no todas las HSC son igualmente productivas. Queríamos comprender el mecanismo por el cual algunas células madre producen más células inmunes, mientras que otras producen menos”.
Rong Lu, PhD, autor correspondiente del estudio, profesor asociado de biología de células madre y medicina regenerativa, ingeniería biomédica, medicina y gerontología en la USC, y becario de la Sociedad de Leucemia y Linfoma.
Con este objetivo en mente, el primer autor Du Jiang, PhD, y sus colegas en el Laboratorio Lu de la Facultad de Medicina Keck de la USC fueron pioneros en nuevas técnicas para comprender la asociación cuantitativa entre la producción de células inmunes y la expresión genética en ratones de laboratorio. Los científicos etiquetaron células madre individuales con “códigos de barras” genéticos para rastrear su producción de células inmunes. Luego correlacionaron el seguimiento del código de barras con mediciones de la actividad de expresión genética. También desarrollaron enfoques bioinformáticos innovadores para caracterizar su asociación cuantitativa.
Aprovechando estos avances técnicos, los científicos identificaron cerca de 40 genes, incluidos genes asociados con enfermedades como el síndrome mielodisplásico, un tipo de cáncer causado por células productoras de sangre anormales, que están relacionados con la producción de células inmunes. Descubrieron asociaciones entre la actividad de estos genes y tanto la cantidad como la variedad de células inmunes producidas. Por ejemplo, ciertos genes están asociados con la producción de células linfoides, otros con células mieloides y otros con un equilibrio saludable de varios tipos de células inmunes.
Algunos de los genes mostraron lo que los científicos describieron como una “asociación constante” únicamente con la producción de linfocitos. En otras palabras, en cualquier nivel de producción de linfocitos, la expresión genética siempre estuvo asociada con la producción de linfocitos.
Algunos otros genes tenían una “asociación discreta” únicamente con la producción de linfocitos. Esto significa que la actividad genética se asoció con la producción de linfocitos dentro de un rango específico de niveles de producción de linfocitos.
Lo más común es que los genes tengan una asociación “unimodal o multimodal” con la producción de células inmunitarias. En estos casos, que involucraron tanto células linfoides como mieloides, la actividad genética solo se asoció con la producción de células inmunes en uno o múltiples niveles específicos de producción de células inmunes.
“En este estudio, demostramos que la mayoría de los genes asociados con la producción de células inmunitarias están asociados sólo a niveles específicos de producción de células inmunitarias”, dijo Jiang, quien obtuvo su doctorado en el Laboratorio Lu. “Nuestros hallazgos pueden informar estrategias para optimizar el trasplante de médula ósea; por ejemplo, seleccionando células de médula ósea del donante con actividad genética asociada con niveles altos y equilibrados de producción de células inmunes”.
Los autores adicionales incluyen a Adnan Y. Chowdhury, Anna Nogalska, Jorge Contreras, Yeachan Lee, Mary Vergel-Rodriguez y Melissa Valenzuela del Lu Lab.
El proyecto fue apoyado por fondos federales de los Institutos Nacionales de Salud (subvenciones R00HL113104, R01HL138225, R01HL135292, R01HL135292-S1, R35HL150826 y R01AG080982) y el Instituto Nacional del Cáncer (subvención P30CA014089). El apoyo adicional provino de la Sociedad de Leucemia y Linfoma (subvención LLS-1370-20), el Instituto de Medicina Regenerativa de California y las Fundaciones Hearst.
Fuente:
Escuela de Medicina Keck de la USC
Referencia de la revista:
Jiang, D., et al. (2024). Asociación cuantitativa entre la expresión génica y la producción de células sanguíneas de células madre hematopoyéticas individuales en ratones. Avances científicos. doi.org/10.1126/sciadv.adk2132.
2024-01-28 03:39:00
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