Nuevos detalles detrás de la respuesta del cuerpo a la tuberculosis podrían conducir a una vacuna más efectiva

Más de 1.700 millones de personas, o una cuarta parte de la población mundial, están infectadas con Tuberculosis micobacteriana, la cepa bacteriana que causa la tuberculosis (TB). Durante años, los científicos han estado trabajando para desarrollar una vacuna eficaz, pero las vacunas contra la tuberculosis actuales solo protegen parcialmente. Una nueva investigación realizada por un equipo que incluye investigadores del Hospital General de Massachusetts (MGH), el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), el Instituto Ragon de MGH, MIT y Harvard, y la Escuela de Salud Pública TH Chan de Harvard (Harvard Chan) ha identificado útiles y aspectos inútiles de la respuesta inmunológica que determinan si el cuerpo puede mantener bajo control las infecciones de TB. Los hallazgos, que se publican en Inmunidadpuede ser útil para diseñar una vacuna más eficaz.

Aunque el sistema inmunológico del cuerpo a menudo puede mantener bajo control las infecciones por M. tuberculosis para que las personas no experimenten ningún síntoma, hubo más de 10 millones de casos activos en 2017, con 1,6 millones de muertes relacionadas con la TB. En respuesta a una infección activa, que generalmente ataca los pulmones, el cuerpo forma granulomas, pequeños grupos de células inmunitarias y otras células residentes en los tejidos. En algunos granulomas, la actividad inmunitaria promueve la eliminación de bacterias, pero en otros, las bacterias persisten y crecen. Estas diferentes respuestas de granuloma pueden incluso verse en el mismo individuo.

«Identificar qué características celulares y moleculares se asocian con el control bacteriano podría apuntar potencialmente a nuevas estrategias terapéuticas y profilácticas para la TB», dice el coautor principal Alex K. Shalek, Ph.D., investigador principal que realiza investigaciones a través del Instituto Ragon de MGH, MIT y Harvard, así como a través del Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas, el Departamento de Química y el Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer en el MIT y el Instituto Broad del MIT y Harvard. Para hacerlo, Shalek y sus colegas usaron sus herramientas de creación de perfiles unicelulares y se asociaron con científicos en el laboratorio de JoAnne Flynn, Ph.D., en la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh, quienes ayudaron a desarrollar un modelo de mono que recapitula las características de la TB humana y también había ideado formas de rastrear y cuantificar la carga bacteriana y la muerte en granulomas individuales.

«Con la tuberculosis, la respuesta inmunitaria es bastante buena, pero no excelente, y hasta hace poco, el campo ha abordado ese problema con herramientas muy rudimentarias. Esta colaboración está aportando las mejores herramientas y las mejores mentes para hacer frente a un problema realmente difícil, realmente problema importante que la mayor parte del mundo ignora porque afecta principalmente a los pobres del mundo», dice la coautora principal Sarah Fortune, MD, presidenta del Departamento de Inmunología y Enfermedades Infecciosas de Harvard Chan y miembro asociado del Instituto Ragon.

Los esfuerzos de los colaboradores revelaron que la persistencia bacteriana ocurre en granulomas enriquecidos con ciertas células, específicamente mastocitos, endoteliales, fibroblastos y células plasmáticas, que se comunican entre sí a través de vías particulares. Los granulomas que apoyaron la eliminación bacteriana se caracterizan por otros tipos de células, incluidas las células T tipo 1-tipo 17, tipo tallo y citotóxicas, y utilizan otros tipos de vías de señalización.

«Nuestros hallazgos destacan nuevos objetivos, como subconjuntos de células específicas, para guiar las vacunas de próxima generación», dice Shalek. «También podemos comenzar a considerar cómo podríamos manipular directamente granulomas completos mediante la modulación de la señalización intercelular para combatir el error de manera más efectiva».

Fortune destaca que hasta la pandemia de COVID-19, la tuberculosis era la principal causa de muerte por enfermedades infecciosas en todo el mundo. «Una vacuna eficaz es la única forma en que realmente vamos a controlar la TB, que comparte muchas de las características que han dificultado el control de la COVID-19: su transmisión por el aire, su infección en muchas personas y su capacidad de transmitirse antes de que las personas sean diagnosticado», dice. A diferencia del COVID-19, que es causado por un virus, la TB es causada por una bacteria y el tratamiento actual implica varios meses de terapia antibiótica agresiva. «Los nuevos conocimientos de este estudio sobre cómo el sistema inmunitario elimina, o en algunos casos ayuda, la TB son fundamentales para determinar qué debería hacer una nueva vacuna», dice Fortune.