Investigadores de la UE están adoptando nuevos enfoques para comprender los trastornos del sistema inmunológico y así obtener tratamientos más eficaces

A mediados de 2015 y principios de 2016, en Finlandia, un grupo de científicos se interesó en inspeccionar felpudos. La búsqueda, aunque aparentemente inusual, tenía un objetivo serio: determinar si una mayor mezcla de microbios que normalmente se encuentran en ambientes rurales podría proteger contra el desarrollo de diabetes tipo 1, un trastorno del sistema inmunológico.

El estudio es parte de un proyecto de investigación que examina los vínculos entre las enfermedades del sistema inmunológico y los factores ambientales externos. Estos factores, agrupados como «exposoma», incluyen microbios, así como la calidad del aire, los productos químicos, la dieta y la urbanización.

Los investigadores descubrieron que el riesgo de desarrollar diabetes era mayor en las zonas urbanas que en las rurales, pero que no todas las zonas rurales pueden considerarse de la misma manera.

Las zonas rurales de Finlandia con relativamente poca nieve en el suelo tienen una mayor diversidad de microbios ambientales. Una gran mezcla de estos organismos, conocidos colectivamente como microbioma, en un área a menudo está relacionada con una mejor salud humana. Estos microbios pueden, por ejemplo, proteger contra microorganismos patógenos y toxinas cuando una persona está expuesta a ellos en el medio ambiente o los digiere en los alimentos.

«La capa de nieve parecía reducir mucho el microbioma», afirmó el profesor Heikki Hyöty, investigador en virología de la Universidad de Tampere en Finlandia.

Hyöty lidera el proyecto de la UE, que se llama HEDIMED—Acrónimo de Determinantes exposómicos humanos de enfermedades mediadas por el sistema inmunitario.

Tiene una duración de cinco años hasta finales de 2024 y reúne a universidades, centros de investigación y empresas de países que van desde Austria y la República Checa hasta Suiza y Estados Unidos.

Huellas finlandesas

El estudio de los entornos rurales y urbanos en Finlandia pone de relieve las complejidades involucradas en dicha investigación y las dificultades de extraer lecciones simples.

Pero también señala beneficios potencialmente grandes para la atención de salud pública derivados de este esfuerzo.

El sistema inmunológico es una red de células, tejidos y órganos que trabajan juntos para proteger al cuerpo contra infecciones. Cuando el sistema no funciona correctamente, pueden producirse múltiples trastornos que van desde alergias y asma hasta diabetes y artritis reumatoide.

En su estudio, los investigadores de Finlandia tomaron muestras en agosto de 2015 y febrero de 2016 de felpudos especiales colocados en las entradas de las casas de niños en su primer año de vida.

Se eligieron felpudos como forma de recopilar información porque absorben una amplia gama de organismos cuando las personas entran a la casa. Se escogieron los meses de agosto y febrero porque aseguraban ejemplares tanto de verano como de invierno.

Las casas estaban ubicadas en zonas rurales y urbanas alrededor de Turku, en la costa sur de Finlandia, en Tampere, más al norte, y en Oulu, justo al sur del Círculo Polar Ártico.

Según Hyöty, sólo las zonas rurales mostraron una mayor riqueza bacteriana que a menudo se asocia con beneficios para la salud.

Dijo que el desarrollo de trastornos del sistema inmunológico puede verse influenciado por múltiples factores externos; por ejemplo, no sólo si un lugar es rural o urbano, sino también cuáles son las condiciones climáticas locales.

Fuerzas de la red

HEDIMED es parte del Red Europea de Exposoma Humano (EHEN)nueve proyectos de investigación de la UE que juntos crean la mayor colaboración del mundo sobre el exposoma.

El objetivo es profundizar la comprensión del impacto de la exposición ambiental en la salud, incluidos los trastornos del sistema inmunológico.

En general, estos trastornos están muy extendidos. Se estima que, por ejemplo, las alergias afectan a alrededor de un tercio de personas en todo el mundo.

Sin embargo, muchos trastornos inmunológicos no se conocen bien.

Hyöty dijo que reconoció anteriormente en su carrera que se necesitaba más investigación sobre los efectos del exposoma, ya que la genética por sí sola no podía explicar los rápidos aumentos de las enfermedades inmunes.

«Todo el mundo estaba estudiando los genes y su relación con la respuesta inmune en la diabetes tipo 1, pero no parecía haber muchos interesados ​​en el exposoma», dijo. «Me di cuenta de que, si podíamos encontrar factores ambientales que explicaran el aumento de estas condiciones, también podríamos encontrar una manera de prevenirlas».

Grandes esperanzas

En otro estudiarLos investigadores de HEDIMED descubrieron que los diferentes métodos y ubicaciones agrícolas afectan fuertemente la diversidad microbiana en manzanas y arándanos.

Las frutas cultivadas en la naturaleza y en los huertos familiares generalmente tenían una mayor diversidad, mientras que la horticultura comercial hizo que el microbioma fuera menos variado.

Este hallazgo destaca cómo el método y la ubicación de la producción de alimentos pueden desempeñar un papel en la salud intestinal y debería explorarse en futuras investigaciones sobre trastornos inmunológicos, según Hyöty.

Mientras tanto, dijo que el equipo de HEDIMED tiene muchos números que analizar.

Los investigadores están analizando datos de grandes cohortes que incluyen en total 350.000 mujeres embarazadas y 28.000 niños seguidos desde su nacimiento.

Debido a que el proceso de contraer un trastorno inmunológico comienza temprano en la vida, la atención se centra en el exposoma fetal y infantil.

Hyöty cree que descubrir incluso un solo factor detrás de diversos trastornos inmunológicos haría más fácil prevenirlos.

«Espero que encontremos al menos un determinante común en estas enfermedades», afirmó. «Eso sería un gran avance».

Marcadores moleculares

Mejorar el tratamiento de los trastornos del sistema inmunológico es algo que tiene en la mira la doctora Marta Alarcón-Riquelme, directora científica del centro de genómica GENYO en España.

Ella lidera un proyecto que adopta un nuevo enfoque: observar los mecanismos moleculares detrás de las respuestas individuales de los pacientes a los tratamientos en lugar de clasificar las enfermedades por su efecto final en los órganos.

Llamado 3TRel proyecto de siete años se ejecutará hasta finales de agosto de 2026. Como asociación público-privada bajo el marco de Europa Iniciativa de medicamentos innovadores3TR incluye empresas farmacéuticas como AstraZeneca y Sanofi.

La investigación se centra en siete enfermedades: asma, enfermedad de Crohn, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, enfermedad inflamatoria intestinal, lupus, esclerosis múltiple y artritis reumatoide.

Pueden ser graves y requerir tratamiento de por vida. El lupus, por ejemplo, provoca dolor en las articulaciones, fatiga y erupciones cutáneas.

«Enfermedades como el lupus pueden poner en peligro la vida», dijo Alarcón-Riquelme.

Dijo que los tratamientos para los trastornos inmunitarios suelen ser un caso de prueba y error. Los pacientes frecuentemente no responden a la medicación, incluso si tienen el mismo diagnóstico que alguien que mejora con el mismo tratamiento.

«También son enfermedades insidiosas, lo que significa que comienzan antes de lo que se puede observar clínicamente», dijo Alarcón-Riquelme. «Un gran número de personas permanecen sin ser diagnosticadas durante mucho tiempo pero, mientras tanto, presentan síntomas que podrían beneficiarse de los tratamientos adecuados».

Tratamientos a medida

Al identificar la base molecular de la falta de respuesta, 3TR espera que, en última instancia, se puedan crear terapias más personalizadas y efectivas para los pacientes, independientemente de su diagnóstico.

Dar el tratamiento adecuado desde el principio podría reducir la gravedad de los efectos de la enfermedad o incluso prevenirlos.

«La idea es que este paciente tenga esta firma molecular, por lo que este tratamiento es lo que va a funcionar», dijo Alarcón-Riquelme.

3TR ha estado reclutando alrededor de 3.000 pacientes para sus investigaciones sobre las siete enfermedades.

El equipo recopila y analiza datos de sangre, otros fluidos y tejidos durante todo el proceso de tratamiento y tiene como objetivo encontrar biomarcadores que predigan la respuesta a la terapia. Los investigadores también planean crear una plataforma centralizada que contenga información clínica y molecular para ayudar en tratamientos futuros.

Mientras tanto, el equipo ha avanzado en la identificación de firmas moleculares en las enfermedades.

En el lupus, por ejemplo, se descubrió que la actividad de ciertos conjuntos de genes estaba relacionada con la respuesta a los medicamentos, la remisión a largo plazo de los síntomas y la recaída.

Durante el proyecto, los investigadores también han avanzado en la identificación biomarcadores para el asma y logró avances en las áreas de enfermedad inflamatoria intestinal y artritis reumatoide, según Alarcón-Riquelme.

Ella cree que, con mayores avances en los próximos años, 3TR puede ayudar a impulsar importantes avances en la atención médica.

«Esperamos que el proyecto contribuya a un tratamiento más rápido y adecuado al mejorar el reconocimiento de lo que un paciente necesita en un momento dado», afirmó Alarcón-Riquelme.

Este artículo fue publicado originalmente en Horizonte Revista de Investigación e Innovación de la UE.