Seguimiento del camino hacia la inmunidad, una célula a la vez

Las vacunas hacen su magia al crear células inmunitarias de larga duración, a menudo durante décadas. Estas células inmunitarias crean una barrera protectora que puede prevenir o minimizar la reinfección y una memoria que nos permite reconocer a un viejo invasor como un virus y matarlo antes de que cause una enfermedad. El anticuerpo en nuestra sangre que es la barrera está hecho por «células plasmáticas de larga vida» y aunque la importancia de estas células siempre se ha sabido, cómo y cuándo se generan después de una vacunación ha sido un misterio hasta ahora.

Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Marcus Robinson y el profesor David Tarlinton del Laboratorio de Memoria Inmunológica de la Universidad de Monash ha demostrado en tiempo real cómo las células de memoria inmunológica se almacenan en la médula ósea a razón de una sola célula por hora durante varias semanas después de la inmunización. Su trabajo ha sido publicado en ciencia inmunología.

Los investigadores utilizaron un sistema genético en ratones para mapear la acumulación gradual de estas células. Este sistema, llamado sellado de tiempo, permite a los investigadores marcar de forma indeleble todas las células plasmáticas presentes en un momento dado después de la vacunación y luego regresar e identificar aquellas que han sobrevivido y, por lo tanto, son longevas. Al hacer esto regularmente después de la vacunación, los investigadores revelaron la historia de la acumulación de estas células de larga vida, señalando cuándo se produjeron y adónde fueron.

Después de recibir una vacuna, permanecemos en gran medida inmunes a esa enfermedad porque nuestros cuerpos proporcionan un suministro continuo de anticuerpos contra la enfermedad inmunizada, esencialmente asegurándose de que sigamos con estos anticuerpos. Hemos identificado los sitios del cuerpo donde se han generado estas células plasmáticas de larga vida (incluidos los ganglios linfáticos, las amígdalas y el intestino). Pero no se sabe cómo algunas vacunas hacen que estas células permanezcan durante décadas en comparación con las que desaparecen después de unos meses. Dado el interés mundial en la inmunidad a largo plazo proporcionada por las vacunas COVID, existe una mayor urgencia por comprender este proceso.

Usando un modelo de ratón, los investigadores expresaron una proteína fluorescente (llamada proteína TdTomato) solo en células que producen específicamente anticuerpos contra una vacuna específica. Debido a que estas células emitían fluorescencia, fue posible rastrear las células individuales a medida que se producían y dónde se almacenaban.

Los investigadores también utilizaron una serie de herramientas para identificar solo aquellas células plasmáticas generadas por la vacuna. Todas las células plasmáticas en el modelo de ratón expresaron la proteína TdTomato y, entre ellas, identificaron las que reconocieron la vacuna. Finalmente, al usar la marca de tiempo, sabían cuándo se habían creado esas células y, por lo tanto, qué edad tenían.

Según el profesor Tarlinton, estudiar estas células individuales a medida que nacen, maduran y se almacenan para protegernos contra la invasión repetida de un virus o bacteria en particular «puede informar nuestra comprensión de cómo se produce el reclutamiento de células plasmáticas de larga vida».

La complejidad del estudio ha permitido a los investigadores determinar otros aspectos de la construcción de la inmunidad específica:

• Cómo entran estas células plasmáticas en la médula ósea
• Si estas células plasmáticas deben desplazar a otras células cuando se almacenan en áreas como la médula ósea
• O si estas células «encuentran» un nicho dejado vacante por células plasmáticas anteriores que mueren o se trasladan a otro lugar

El mapeo de estas células reveló que una vacunación particular en un ratón condujo a la generación de alrededor de 40 000 células plasmáticas persistentes en la médula ósea. Estas células, después del florecimiento inicial, disminuyeron a una tasa de alrededor del 0,1% por día con una vida media de aproximadamente 700 días, lo que proporcionó una estimación de la duración de la protección e identificó para un estudio más profundo las propias células de larga vida.

Según el profesor Tarlinton, comprender cómo se generan, viven y mueren estas células plasmáticas de larga vida «informará nuestra capacidad para modular su reclutamiento, a través de diferentes combinaciones de vacunas o estrategias de administración, lo que finalmente nos permitirá aumentar la longevidad de la inmunidad, » él dijo.

«De hecho, hay un trabajo emocionante reportado recientemente en Naturaleza que describe cómo alterar la mecánica de la vacunación puede influir dramáticamente en el carácter de la respuesta inmune, y predeciríamos la producción de estas células especiales que han sido el foco de nuestro trabajo».