El sistema inmunológico es una maravilla de complejidad y eficiencia. El más complejo sistema del cuerpo humano fuera del cerebro. De hecho los médicos tienen chistes sobre esto. No obstante, la ciencia médica ha avanzado mucho en las últimas décadas y una de la areas donde esos avances son más impresionantes es en la rama de la Inmunología.Mucho se ha aprendido sobre cómo funciona el sistema inmunológico, así como qué pasa cuando por alguna razón el sistema falla, y más importante aún, qué se puede hacer para 're-programarlo' y lograr que vuelva a funcionar normalmente. Y aunque en realidad este es un tema muy especializado, de todas formas hemos querido escribir una introducción al tema, en lenguaje sencillo, dando algunos nombres y referencias que esperamos sean útiles para al menos poder mejor entender las noticias que leemos sobre los 'milagros' de estas nuevas terapias y así poder hacer una mejor valoración del mismo. Pero primero, algunos conceptos básicos.
- Por qué tu cuerpo (en su mayoría) no eres tú
- El Sistema Inmune Innato: Cercas y Perros Guardianes
- El Sistema Inmune Adaptativo: Detectores para huellas moleculares
- Cómo funcionan las células B: Los bombarderos
- Cómo funcionan las células T: Los aviones de caza
- Inflamación: La solución a la polución es la dilución
- Patógenos: Enemigos Externos e Internos
- Las células T CAR: Una nueva herramienta en Inmunoterapia
- Nota: Premio Nobel de Medicina del 2018
- Nota: Infecciones Falsas. Cómo funcionan las vacunas
- Nota: Vacuna Inversa para enfermedades autoinmunes
- Nota: La prueba PCR (Polymerase Chain Reaction)
- Nota: Vacunas mRNA contra el COVID-19
Por qué tu cuerpo (en su mayoría) no eres tú
Es cierto. Si bien el número de células que componen los órganos y tejidos del cuerpo es asombrosamente grande (del orden de 1013 , o sea, un 1 seguido de 13 ceros), en realidad hay 1014 células adicionales, desde bacterias hasta parásitos eucariotas, que están con nosotros solo para darse el viaje gratis. Es decir que por cada una de tus células, hay diez minúsculos acompañantes más -- y esto sin siquiera contar los huéspedes no celulares como los virus. Por suerte para nosotros, la mayoría de estos co-habitantes del cuerpo no son dañinos, y algunos hasta pueden ser beneficiosos y necesarios para la vida, como la microbioma (flora microbiana) que en forma pacífica cubre áreas como el interior de la vía digestiva y la boca. ¿Cómo es posible entonces que usted y tantos vecinos microscópicos vivan lado a lado? La respuesta está en el Sistema Inmunológico que consiste en dos subsistemas: el sistema inmune innato y el sistema inmune adaptativo.
El Sistema Inmune Innato: Cercas y Perros Guardianes
Aunque la piel humana puede parecer frágil, capaz de magullarse o cortarse en actividades cotidianas, esta es una barrera notable contra muchos invasores accidentales o intencionales. La capa de células que forman la piel humana es suficiente para evitar muchas plagas, y las inofensivas no suelen causar problemas a menos que logren pasar a través de un orificio en esta pared. Esta es la primera linea de defensa del cuerpo.
Otra de las defensas de primera línea del cuerpo no es tan visible, cubriendo el interior de tu sistema digestivo y respiratorio: la membrana mucosa que segrega el moco. Al revestir estas células, esta sustancia viscosa evita que los invasores se adhieran y crezcan en lugares que de otra manera representan un hogar apetecible para los microbios.
Sin embargo, incluso si un invasor consigue entrar en el cuerpo, hay defensas adicionales. Como ejemplo seguiremos el camino de uno de esos visitantes no deseados, que llamaremos Patógeno X. El Patógeno X no se contenta simplemente con coexistir con las células de la piel, sino que trata activamente de invadir al anfitrión. Moviéndose a lo largo de la superficie del cuerpo (de cualquier manera que lo haga), encuentra una grieta en la piel o en la membrana mucosa que le permite deslizarse más allá de estas primeras líneas de defensa.
Afortunadamente, el sistema inmunológico tiene algunos trucos en su arsenal. Uno de ellos es un conjunto de grandes células llamadas fagocitos, que significa "comedores". Esta es una descripción adecuada de lo que hacen, envolviendo a los intrusos desconocidos en las áreas que patrullan (no son comensales particularmente exigentes). Una clase de estos fagocitos que vamos a encontrar muchas veces son llamados macrófagos - su nombre significa literalmente "grandes comedores". Son como perros guardianes no muy brillantes que devoran a los patógenos invasores, digiriéndolos con moléculas nocivas que ellos producen.
Sin embargo, otra clase de fagocitos, llamados células dendríticas (derivados de los monocitos), adopta un enfoque un poco más sofisticado, envolviendo a sus presas pero también manteniendo un registro de lo que han encontrado. Hacen esto exhibiendo un pedazo del Patógeno X en su membrana exterior, y, cual perro guardián bien entrenado, regresan con los otros miembros del sistema inmune para mostrarles su hallazgo; un proceso que se llama Presentación de antígeno.
El Sistema Inmune Adaptativo: Detectores para huellas moleculares
Al replegarse más profundamente dentro del cuerpo, la célula dendrítica 'presenta' el fragmento del Patógeno X que ha adquirido a sus primos celulares, los linfocitos más inteligentes que se encuentran en los nodos linfáticos. Estas células no irán tras cualquier presa; se les debe mostrar un objetivo. Este es el propósito del fragmento X del patógeno; actuar como un tipo especial de molécula llamada antígeno.
Un antígeno es esencialmente un compuesto químico generador de anticuerpos. Los anticuerpos también son llamados Inmunoglobulinas y se clasifican en cinco clases (IgA, IgD, IgE, IgG, IgM) que se producen en diferentes momentos de la respuesta inmune. En la práctica los anticuerpos sirven como una especie de "huella digital" molecular para que los linfocitos sepan qué buscar. A partir de aquí, hay dos clases de linfocitos que difieren en cómo reaccionan al conocimiento de que el Patógeno X está invadiendo.
La primera clase de linfocitos se llaman células B (en inglés, B-cells). También se puede pensar en ellas como 'células anticuerpo', porque su respuesta a la infección es producir anticuerpos para responder a la señal del antígeno. Un anticuerpo es una molécula en forma de Y que funciona como una especie de "detector de metales" para moléculas particulares.
 |
| Cada anticuerpo se une a un antígeno específico de forma similar a una llave en una cerradura |
Una vez que el anticuerpo se adhiere a un antígeno o, más específicamente, a un cierto sitio de reconocimiento en el antígeno denominado epítopo, el anticuerpo neutaliza las toxinas y los virus, y también dirige tanto células T (véase más adelante), así como fagocitos y proteínas destructivas llamadas 'Complemento' hacia las células infectadas con el Patógeno X, que muestran el antígeno del Patógeno X en su superficie o copias flotantes del Patógeno X.
Las proteínas del tipo 'Complemento' pertenecen a un conjunto llamado 'Sistema del Complemento' (clasificadas de C1 a C9) las cuales se sintetizan en el hígado. Estas pequeñas proteínas circulan en la sangre como precursores inactivos. Entonces cuando un Complemento se activa, este puede perforar agujeros en la membrana de una bacteria o causar daño a una capa viral, y también facilita la fagocitosis, para que los fagocitos puedan engullir al patógeno.
Por su parte las células T cuando se activan pueden secretar sustancias químicas nocivas llamadas en general citotoxinas (en inglés, cytotoxin) que destruyen las células infectadas con el patógeno, o les activan un programa genético de muerte celular controlada. Este programa de 'suicidio celular altruístico' llamado apoptosis ocurre cuando el ADN celular está dañado más allá de lo que la propia célula puede reparar; el cual es un proceso regulado por una clase de gen llamado proto-oncogén (p53) que también es clave durante el crecimiento y división celular de las células madres (stem cells, en inglés).
Una analogía que a veces utilizan los inmunólogos es el de la fuerza aérea de un ejército, donde las células B que producen anticuerpos serían los aviones bombarderos, mientras que las células T (que no utilizan anticuerpos) serían los aviones de caza. Por eso las vacunas que de alguna manera estimulan tanto la producción de anticuerpos (células B) como las células T, son las más efectivas.
Cómo funcionan las células B: Los bombarderos
La letra B en este tipo de células en realidad viene de "bone marrow" en inglés, es decir, de la médula ósea, que es donde se forman estas células. Entonces, durante su activación, cada célula B va a ser programada para producir un anticuerpo único. Esto significa que nuestro cuerpo está generando constantemente nuevas células B adecuadas para combatir cualquier patógeno que el sistema inmunológico pueda encontrar.
Otra metáfora que a veces utilizan los inmunólogos es que cada célula B es como un soldado del ejército del sistema inmunológico, por eso cuando una célula B es 'entrenada' para combatir un enemigo específico, enonces hará falta reclutar nuevos soldados de la médula ósea para combatir los nuevos enemigos que aparezcan.
La forma y composición del anticuerpo le permite funcionar si fuera un "detector de metales" para moléculas específicas. Al igual que un extremo de un detector de metales se utiliza para detectar la presencia de metal, el anticuerpo detecta el antígeno y ayuda a conducir a otros miembros del sistema inmune al sitio de la infección por el reconocimiento de la "huella" - el antígeno. Este reconocimiento se produce porque el interior de la "bisagra" del anticuerpo está hecho especialmente para que se adhiera al antígeno más fuertemente que a otras moléculas: los aminoácidos que lo componen tienen la forma y el contenido adecuados para que las dos superficies se entrelacen como una llave en una cerradura.
Las células B utilizan los anticuerpos para responder a una infección según cómo se desarrollen. Las células B más jóvenes y menos desarrolladas tienen sus anticuerpos que sobresalen de sus membranas plasmáticas y los utilizan para detectar la presencia de antígenos. Otras, las células B más antiguas, también llamadas células plasmáticas, son más grandes y segregan grandes cantidades de anticuerpos en el torrente sanguíneo. Las células plasmáticas generalmente sólo se producen después de que el cuerpo ha respondido a un patógeno, ya que deben desarrollarse a partir de la clase más joven de células B.
La siguiente animación explica gráficamente cómo funcionan los anticuerpos.
 |
| El antígeno (fragmento del virus) es presentado a la célula B |
 |
| La célula B se activa y se clona a sí misma |
 |
| Los anticuerpos producidos por las células B pasan al torrente sanguíneo |
 |
| Algunos anticuerpos neutralizan al patógeno (virus) |
 |
| Otros anticuerpos envían señales a los fagocitos y células T para matar al virus |
Cómo funcionan las células T: Los aviones de caza
Algunos linfocitos no utilizan anticuerpos. Esta es la segunda clase de linfocitos y se llaman células T. Como antes, la T es una indicación del origen de estas células, un órgano llamado el Timo, pero también se puede pensar en ellas como células de seguimiento o células de traducción de varios tipos. El primer tipo, los rastreadores, se llaman células T "asesinas" (en inglés, Killer T-cells, derivadas de las CD8+ T cells) y como buenos vigilantes recorren todo el cuerpo buscando el antígeno para el Patógeno X. Como se mencionó anteriormente, las células infectadas con el Patógeno X mostrarán su antígeno en su superficie y cuando el asesino célula T lo encuentra, se enganchan y secretan sustancias químicas nocivas (citotoxinas) que destruyen la célula infectada con patógenos.
El otro tipo de células T, los traductores, también se llaman células T "auxiliares" (en inglés, Helper T-cells) que incluyen varias clases (Th0, Th1, Th2, Th17; derivadas de las CD4+ T cells). Aunque ambas clases de células T detectan el antígeno con un receptor en su superficie, los "traductores" auxiliares transmiten el mensaje a las células B utilizando pequeñas proteínas llamadas en general citoquinas (cytokines o lymphokines) como si fueran señales químicas especiales que también ayudan a mantener la "memoria" de los linfocitos; las cuales a su vez pueden tener nombres específicos como interferón, interlukinas, etc. Además, los ayudantes secretan otras sustancias químicas que ayudan a las células B a producir anticuerpos y movilizan a las células T asesinas para destruir más eficazmente el patógeno objetivo.
 |
| Células T: Activación y Diversidad (Expansión Clonal) |
Una nota que aquí debe hacerse es sobre las llamadas células NK (en inglés, Natural Killer cells) descubiertas hace poco y que también pueden atacar bacterias, virus y células enfermas, por lo cual son muy importantes en la lucha contra el cancer. Las células NK son linfocitos al igual que las células T y se desarrollan a partir del mismo tipo de célula madre (en inglés, stem cell). Sin embargo las células NK o "asesinas naturales" técnicamente se clasifican dentro del sistema inmune innato ya que no son específicas es su respuesta inmune.
La belleza de este sistema es que los linfocitos tienen memoria; una vez que han visto un antígeno particular, nunca lo olvidan.
Los inmunólogos subdividen las células T de Memoria en diferentes clases dependiendo de si viajan en el cuerpo y hacia dónde viajan. Las células T de Memoria Circulantes son exploradores que buscan signos de infección al patrullar la sangre, los ganglios linfáticos y el bazo. Por otro lado, las células T de Memoria Residentes (abreviado TRM, en inglés), son centinelas estacionados en puertos clave de entrada al cuerpo humano, incluyendo la piel, los pulmones y los intestinos, y actúan rápidamente para contrarrestar una amenaza infecciosa.
Por lo tanto, a la primera visita del Patógeno X, este será terminado por los linfocitos si los fagocitos no lo destruyen primero por completo. Posteriormente, si el Patógeno X invade el cuerpo de nuevo, ya habrá un grupo de linfocitos esperando que "saben" exactamente cómo matarlo, habiendo ya generado anticuerpos o adquirido otros medios para combatir específicamente a este enemigo. En este punto se dice que tu cuerpo es inmune al patógeno. Así es como funciona la inmunidad natural, la cual es diferente a la inmunidad artificial producida por las vacunas, como se explica más adelante.
Inflamación: La solución a la polución es la dilución
¿Cómo se ve una respuesta inmune a simple vista? Esto es en realidad una pregunta más difícil de lo que uno podría pensar, ya que es fácil confundir un síntoma visible que es causado por un patógeno, o uno que resulta de la reacción inmune en sí. Por ejemplo, considere los dos síntomas siguientes:
A: Después de contraer una bacteria, un paciente desarrolla úlceras.
B: En respuesta a una infección viral, un paciente tiene fiebre.
El primero es un ejemplo de un síntoma causado por el patógeno: la úlcera se debe a la bacteria que destruye el tejido del revestimiento del estómago. Por el contrario, la fiebre es una reacción del sistema inmunológico a la infección viral. El segundo caso es parte de un fenómeno mayor llamado inflamación, de la palabra latina para "llama" o "ardor". Los signos clásicos de una reacción inflamatoria probablemente le son familiares, incluyendo: 1) aumento de la temperatura corporal, 2) enrojecimiento en el sitio de la infección, 3) aumento de la producción de líquidos o hinchazón en el sitio de la infección (como en una ampolla), 4) dolor. Por lo tanto, cuando vea la palabra inflamación, debe saber que simplemente significa cualquiera de los cuatro síntomas enumerados anteriormente, causado por el sistema inmunológico que responde a una invasión microbiana.
Otro ejemplo. El efecto inmediato de las citoquinas liberadas masivamente durante la respuesta inmune, llamado 'tormenta de citoquinas', es la vasodilatación en la región infectada, lo cual es normal hasta un punto. Pero en algunos casos de enfermedades virales infecciosas, como en la enfermedad del Ébola, el efecto colateral de la excesiva vasodilatación puede causar una baja de presión y de temperatura, y de oxígeno en sangre, lo cual puede conducir a un estado de shock, e incluso eventualmente a la muerte. El nombre médico para esta clase de reacción extrema del sistema inmunitario frente a una infección es Sepsis o Septicemia. O sea, que en este caso lo que mata no es el virus en sí, sino la reacción incontrolada del propio sistema inmune.
Similarmente ocurre en el caso de los coronavirus, como el SARS-CoV-2 que causa la enfermedaded del COVID-19. El virus SARS-CoV-2 es básicamente una esfera de lipoproteínas con puntas que contiene una larga cadena circular de ARN, con un genoma de 15 genes aproximadamente, rodeados por moléculas de lípidos -- de ahí su vulnerabilidad al jabón. Entonces cuando las puntas del virus se enlazan con la proteína ACE2 que existe en las membranas de las células epiteliales del sistema respiratorio superior o inferior, y el virus logra penetrar en la célula y secuestrar su maquinaria genética y metabólica para comenzar a producir copias de sí mismo, el sistema inmunológico del cuerpo responde con una tormenta de citoquinas que ocurre en los pulmones, los cuales pueden llenarse de más fluido; y de ahí los síntomas de fiebre y dificultad en la respiración. Por eso en el caso de estos virus las drogas inmuno-supresoras o inmuno-moduladoras que reducen la inflamación causada por los patógenos a veces pueden ser beneficiosas. También el hecho que la enfermedad no sea tan prevalente en niños y jóvenes se puede deber al rol de Timo en la maduración de la células T.
La respuesta inflamatoria es mediada por varios tipos de células inmunitarias. Los mediadores puede ser los mastocitos del tejido conectivo (mast cells), en coordinación con la familia de células polimorfonucleares o PMN (basófilos, eosinófilos y neutrófilos) que son otras clases de leucocitos (glóbulos blancos) del sistema inmunológico que producen las citoquinas, histaminas, y otras sustancias, que dilatan los vasos sanguíneos y regulan esta respuesta.
Normalmente la inflamación debido a una respuesta inmunitaria desparece cuando el patógeno es destruido y el estado de homeostasis se recupera. Sin embargo, si la inflamación resulta ser sistémica y se hace crónica, eso puede traer otros problemas y hasta causar otras enfermedades. Y por eso, para tratar de mejor entender la etiología de algunas enfermedades, los inmunólogos hablan de dos tipos de inflamación crónica, Tipo I y II, según sea celular o humoral.
¿Pero por qué la inflamación es la respuesta del cuerpo ante cualquier ataque? La explicación fisiológica sería que la inflamación es un mecanismo homeostático, o de regulación fisiológica, que permite que el sistema de defensa anteriormente descrito pueda funcionar de manera más eficiente. Y por eso los médicos tienen un refrán que dice: la solución a la polución es la dilución. Esa es la estrategia que el cuerpo aplica a través de la inflamación.
Patógenos: Enemigos Externos e Internos
Si bien el sistema inmunológico es asombrósamente eficiente combatiendo patógenos externos (exógenos), un problema que se puede presentar es cuando el sistema debe detectar y proteger el cuerpo contra posibles enemigos internos (endógenos), por ejemplo contra células malignas que están fuera de control y pueden causar enfermedades como el cáncer.
El problema es bioquímicamente complejo y tiene que ver con la habilidad del sistema inmunológico para distinguir entre células que son propias (en inglés, "self") o foráneas (en inglés, "nonself"), es decir, para saber si una célula es amiga o enemiga. Esto es posible gracias a un conjunto de proteínas que existen en la membrana célular llamado MHC (del inglés, Major Histocompatibility Complex) que determina la compatibilidad de los tejidos a nivel celular, y por un subconjunto de células T llamadas "reguladoras" o "supresoras" (en inglés, Tregs) las cuales confieren tolerancia inmunitaria a los antígenos propios.
Un ejemplo muy conocido que ilustra como funciona este sistema autoinmune lo podemos ver en los grupos sanguíneos. La clasificación de los grupos sanguíneos (A,B,AB,O) se basa en detectar la presencia o ausencia de dos anticuerpos y sus correspondientes antígenos que existen en la membrana de los glóbulos rojos y que son hereditables; a los cuales a veces se le llama antígenos propios o 'self-antigens' en inglés; sin contar el factor Rh que a su vez puede ser +/-. De esta forma cuando se detecta el antígeno A solamente se dice que el grupo sanguíneo es tipo A, cuando se detecta el B solamente es tipo B, cuando se detectan ambos es tipo AB (el grupo AB+ es el receptor universal), y si no se dectecta ninguno es tipo O (el grupo O- es el donante universal). Pero resulta importante notar que aunque solo se definen 4 grupos sanguíneos basados en dos antígenos A y B por ser estos los más destacados desde el punto de vista clínico, en la actualidad se reconocen al menos 346 antígenos diferentes que existen en la membrana de los glóbulos rojos.
¿Qué pasa entonces cuando este sistema de identificación propia falla? Dos cosas pueden pasar. Por un lado si el sistema inmunológico se hace hiperactivo y comienza a detectar 'falsos positivos', es decir células del cuerpo que en realidad son normales, esa hiperactividad puede dañar tejidos sanos (proceso llamado inmunopatología) y conducir a enfermedades auto-inmune, como la diabetes tipo 1, la artritis reumatoide, el lupus, la esclerosis múltiple, etc. donde el sistema inmunológico ataca a las propias células del cuerpo. O como en el caso de las alergias donde el cuerpo está reaccionado desproporcionalmente a una sustancia que realmente no debería ser problemática. Incluso puede causar condiciones atópicas (dermatitis atópica, asma, rinitis, etc.) debido a predisposiciones genéticas hereditables que hacen que el sistema inmunológico reaccione de forma exagerada, produciendo demasiada IgE en respuesta a sustancias normalmente inofensivas.
Por otro lado si el sistema inmunológico falla en detectar células malignas que están creciendo y reproduciėndose fuera de control y creando tumores, eso podría llevar a otras enfermedades como el cáncer; y ahí es donde los recientes descubrimientos en la rama de la Inmunoterapia son tan prometedores. La buena noticia en este sentido es que gracias a los últimos descrubrimientos sobre los 'frenos moleculares' que impiden que las células cancerosas puedan ser detectadas por el sistema inmunológico, ya se están desarollando una nueva clase de medicamentos para cortar esos frenos y permitir que las células T puedan hacer su trabajo -- ver Nota al final sobre estos descubrimientos.
 |
| Arbol Genealógico de la Células Inmunitarias (haga click en la imagen para ampliar) |
Las células T CAR: Una nueva e importante herramienta en la Inmunoterapia
Estos descubrimientos ya están dando frutos. Por ejemplo, las células B desde hace un tiempo se utilizan en un tipo de medicinas llamadas Anticuerpos Monoclonales, diseñados y producidos en laboratorios para sustituir o aumentar los anticuerpos que naturalmente produce el sistema inmunológico, los cuales se utilizan para combatir varias enfermedades incluyendo algunos tipos de cáncer. En este caso "monoclonal" significa que son cultivados a partir de un único clon derivado de una célula B progenitora. Los anticuerpos monoclonales confieren inmunidad pasiva (los anticuerpos se producen fuera del cuerpo) a diferencia de la inmunidad activa basada en anticuerpos internos que se generan por contacto con el patógeno.
También las células T están siendo utilizadas en una nueva y promisoria terapia llamada CAR T-cells (del inglés, Chimeric Antigen Receptor), la cual se basa en una técnica de Terapia Genética conocida como ACT (en inglés, Adoptive Cell Transfer) aprovechando el poder del sistema inmunológico mediante el reclutamiento de las propias células T del cuerpo - las células inmunes que reconocen y organizan el ataque contra los invasores externos y las células enfermas. Como hemos visto anteriormente, las células T viajan a través del cuerpo, utilizando sus receptores para buscar pequeños fragmentos de proteínas llamadas antígenos en la superficie de células extrañas. Si un antígeno coincide con los receptores, la célula T se activa y lanza un ataque. En teoría, las células malignas deben ser blancos ideales para las células T, pero los tumores tienen formas de protegerse de un ataque inmune. Con ACT, los científicos ajustan las células T para darles una oportunidad de luchar como "medicinas vivas".
 |
| Inmunoterapia utilizando CAR T-cells |
Por ejemplo, en el caso de leucemias se ha encontrado un marcador que identifica las células enfermas, al cual se le llama CD19, una proteína que todas las células sanguíneas cancerosas brotan en su superficie. La terapia ACT entonces reutiliza las células inmunes para llevar una proteína que se pegaría a CD19, junto con otro marcador que activaría las células inmunitarias para comenzar a atacar el cáncer de manera más agresiva una vez que encontraron sus marcas malignas.
Por otra parte los recientes desarrollos en ingeniería genética han permitido a los investigadores perfeccionar una manera de modificar genéticamente y cultivar estas células de lucha contra el cáncer en abundancia en el laboratorio y probarlas en animales con leucemia. El pelotón inmune resultante de las células T CAR está especialmente equipado para buscar y destruir las células cancerosas. Pero conseguirlos en pacientes es un proceso complejo. Los médicos primero extraen las células inmunitarias de un paciente de su sangre, genéticamente las modifican en el laboratorio y luego infunden las células modificadas de nuevo al paciente por IV.
Debido a que estas células inmunitarias reutilizadas continúan sobreviviendo y dividiéndose, la terapia continúa funcionando durante meses, años y, esperan los médicos, quizás toda la vida. Similar a la forma en que las vacunas impulsan al cuerpo a producir células inmunitarias que pueden proporcionar protección a lo largo de toda la vida contra virus y bacterias, la terapia con células T CAR podría ser una forma de inmunizar contra el cáncer. "La palabra vacunación no sería inapropiada", dice el Dr. Otis Brawley, director médico de la Sociedad Americana del Cáncer.
Esta terapia también es considerada un tipo de terapia génica (gene therapy, en inglés) ya que como parte de la terapia los genes de las células T son alterados para ayudarlas a atacar el cancer.
Resulta sorprendente y esperanzador ver como todo este nuevo conocimiento científico que se ha acumulado en los últimos años ya está dando frutos prácticos en prometedoras curas que algunos llaman 'milagrosas', aplicadas en la lucha contra enfermedades como el cancer, gracias a los avances en Inmunoterapia combinada con técnicas de Ingeniería Genética que se basan en la 'programación' de las células del cuerpo humano.
Nota (Octubre 2018): El premio Nobel de Medicina del 2018 ha sido otorgado a dos inmunólogos, el americano James Alisson y el japonés Tasuku Honjo, por sus descubrimientos sobre los 'frenos moleculares' que impiden que el sistema inmunológico pueda luchar efectivamente contra el cáncer, y cómo se pueden cortar esos frenos para permitir que las células T puedan atacar de manera rápida y eficiente a las células cancerosas, utilizando nuevos y prometedores tratamientos y medicamentos como los inhibidores PD-1, como la droga Keytruda para el tratamiento del cancer del pulmón, el melanoma, y otras clases de cánceres. Este logro ha sido destacado como "una revolución en la medicina equivalente al descubrimiento de los antibióticos".
Nota: Infecciones Falsas. Cómo funcionan las vacunas
El escenario anterior esencialmente explica cómo funcionan las vacunas contra la gripe u otras vacunas. Estas medidas preventivas contienen un antígeno individual o el antígeno unido a todo el patógeno. Sin embargo, los patógenos completos se debilitan o se desactivan para preparar la vacuna. Por ejemplo, un virus podría replicarse lentamente, o una bacteria podría estar completamente muerta en dicha muestra. Frente a estos antígenos individuales o patógenos lisiados, el sistema inmunológico supera fácilmente a los intrusos, pero no antes de generar un arsenal adaptativo de linfocitos en preparación de futuros ataques. Por lo tanto, cuando el patógeno de fuerza completa invade, ya hay una defensa cuidadosamente desarrollada y específicamente dirigida contra dicho patógeno en el sistema inmunológico.
Las vacunas también son útiles porque cuanto antes se destruye el patógeno, es menos probable que lo pase a los que están cerca de usted. De hecho, si se vacuna a suficientes miembros de una población, la tasa de transmisión de un patógeno se puede hacer lo suficientemente baja como para acabar con ella. Esto se denomina inmunidad de rebaños (en inglés, herd immunity) y es lo que permitió a la Organización Mundial de la Salud (OMS) destruir la viruela a principios de este siglo con reservas de vacunas limitadas: no todos debían ser vacunados para prevenir la propagación del virus, de modo que su tasa de transmisión finalmente se redujo a cero.
 |
| Cómo funcionan los Tests de Anticuerpos y las Vacunas (haga click en la imagen para ampliar) |
Actualmente se están desarrollando nuevos tipos de vacuna llamadas mRNA (messenger RNA, o ARN mensajero, la copia activa de los genes en el DNA/ADN) que son muy prometedoras en la lucha contra el coronavirus que causa el COVID-19, ya que logran activar todo el sistema inmunológico, incluyendo tanto las células B productoras de anticuerpos así como las células T que matan el virus directamente (Killer T-cells) y mantienen la memoria del patógeno.
No obstante todo esto, vale la pena notar algo que debería ser evidente dada la tendencia de los virus a tener mutaciones impredecibles: Las vacunas no evitan que uno se infecte con un virus.
Esto es correcto. Las vacunas no evitan que nadie se 'infecte'. Su trabajo es evitar que usted se 'enferme'. De hecho, toda buena vacuna prepara el sistema inmunológico para apagar una infección después de que ha comenzado. Eso es porque los anticuerpos y las células T viven en el torrente sanguíneo. No pueden hacer nada contra un virus que no te ha infectado lo suficiente como para entrar en tu sangre. Pero una vez que llega allí, el sistema inmunológico se pone a trabajar, evitando que la infección te enferme y te haga daño.
Nota: Vacuna Inversa para enfermedades autoinmunes
Los inmunólogos hoy en día están aplicando estas ideas para desarrollar una nueva clase de vacuna que podría curar las enfermedades autoinmunes, como la esclerosis múltiple, la diabetes tipo I, la artritis reumatoide o la enfermedad de Crohn. Aunque en este caso la "vacuna" actuaría en una forma "inversa" a como lo hacen las vacunas explicadas anteriormente. ¿Cómo es esto posible? Veamos:
Una vacuna típica enseña al sistema inmunológico humano a reconocer un virus o una bacteria como un enemigo que debe ser atacado. La nueva "vacuna inversa" hace justo lo contrario: elimina la memoria del sistema inmunológico de una molécula. Si bien ese borrado de la memoria inmune no sería deseado en el caso de enfermedades infecciosas, en el caso de las reacciones autoinmunes este "borrado de la memoria inmune" puede detener el proceso que se observa cuando el sistema inmunológico ataca los tejidos sanos de una persona.
Nota: La prueba PCR (Polymerase Chain Reaction)
Además de las pruebas de anticuerpos mencionadas anteriomente, los cuales se producen como respuesta la invasión de un virus, a partir del año 1986 se desarrolló un nuevo tipo de prueba para detectar directamente la presencia de un segmento de ADN o un virus por si mismo, a la cual se le llama PCR por sus siglas en inglés (Polymerase Chain Reaction), la cual tiene grandes aplicaciones médicas, desde el análisis forense (en cadáveres) hasta las pruebas actuales para diagnosticar el Covid-19 detectando la presencia del virus SARS-CoV-2.
Esta técnica consiste en la amplificación de un fragmento de ADN, partiendo de una mínima cantidad de material genético que en teoría puede ser una sola copia del fragmento original, hasta que la cantidad amplificada sea tal que se pueda detectar con los instrumentos diseñados al efecto. Un requerimiento singular de la prueba PCR es que el proceso de amplificación debe repertirse en forma recurrente, como si fuera una 'reacción en cadena', en un número de ciclos predefinidos, hasta que existan suficientes copias para que el virus pueda ser detectado. Al número de ciclos necesarios para lograr la detección se le llama "PCR cycle threshold", en inglés, y dicho número es importante ya que en la práctica puede representar una medida de la "carga viral" que ha invadido a un paciente. También, si el valor necesario del PCR cycle threshold es demasiado alto, eso podría conducir a "falsos positivos" en el resultado de las pruebas.
La cuestión de la carga viral es importante. Por ejemplo, las pruebas de PCR (y otras similares llamadas 'pruebas moleculares') pueden detectar una cantidad muy pequeña de virus residual en una persona que tuvo la enfermedad hace semanas, incluso de manera asintomática, y por tanto es posible que ya no sea contagiosa en este momento.
Por eso además existen otras pruebas complementarias como la prueba de antígeno (llamada 'prueba rápida') que detecta la presencia de un antígeno (una proteína característica del virus) y puede diagnosticar con un cierto nivel de confianza si la persona es contagiosa en el momento de la prueba. Y por otro lado también existe la prueba de anticuerpos, que es una prueba que detecta la presencia de inmunoglobulinas en la sangre, la cual puede decir si la persona ha tenido la enfermedad anteriormente, o si aún tiene los anticuerpos creados como respuesta a una vacuna, por ejemplo.
Nota: Vacunas mRNA contra el COVID-19
Los nuevos tipos de vacunas llamadas mRNA (messenger RNA, o ARN mensajero, la copia activa de los genes en el DNA/ADN) ya se están aplicando con éxito en la lucha contra el coronavirus que causa el COVID-19, ya que logran activar todo el sistema inmunológico, incluyendo tanto las células B productoras de anticuerpos así como las células T que matan el virus directamente (Killer T-cells) y mantienen la memoria del patógeno. Este efecto se produce porque el mRNA contiene un código genético que hace que las células del cuerpo comiencen a producir la proteína puntiaguda característica del coronavirus del COVID, lo que a su vez sirve como antígeno gatillo para disparar una respuesta inmunológica total.
Cientos de científicos han trabajado en estas investigaciones por más de tres décadas y los descubrimientos que finalmente condujeron a las vacunas mRNA de hoy tienen una larga historia. Estas vacunas mRNA poseen un elemento muy ingenioso; merecedor de un futuro premio Nobel en medicina. Nuestro cuerpo tiene un potente sistema antivirus que se esfuerza por destruir cualquier RNA extraño antes de que haga algo. Esto es un problema para la vacuna que debe escabullirse de nuestro sistema inmunológico. Luego de muchos años de experimentación, se descubrió que si la U en el código genético del RNA es reemplazada por una molécula ligeramente modificada, nuestro sistema inmunológico no la destruye. Por esta razón en las vacunas mRNA, cada nucleótido U (Uracil) es reemplazado por una molécula ligeramente modificada (N1-methyl-3-pseudouridine), denotado por Ψ. Lo realmente asombroso es que, aunque este reemplazo Ψ aplaca (calma) nuestro sistema inmunológico, es aceptado como una U normal por la célula.
Entonces, una vez que el mRNA de la vacuna se ha introducido en algunas células del cuerpo, dichas células comienzan a producir las proteínas Spike (puntas) del virus en cantidades lo suficientemente grandes como para que nuestro sistema inmunológico entre en acción. Frente a las proteínas Spike, nuestro sistema inmunológico desarrolla una respuesta poderosa, incluyendo tanto celulas B (productoras de anticuerpos) como células T que van estar preparadas para atacar al virus real.
Y de esta forma nuestro sistema inmunológico va a quedar "entrenado y preparado" en caso que el virus real llegara a presentarse; al menos por un tiempo.
Para más información sobre el código genético y la relación entre el ADN y el ARN ver: Genética y Epigenética.
Nota: Estos avances en inmunoterapia se relacionan con otros logros en el area de la genética. Para más información sobre los últimos avances en el area de la epigenética y la ingeniería genética incluyendo la prometedora tecnología CRISPR-Cas9 ver: La Nueva Ciencia de la Epigenética.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario