Nesta entrevista, News-Medical fala com dois pesquisadores, cada um discutindo seus respectivos estudos que contribuíram para o Atlas de Células Humanas; Dr. Chenqu Suo do Instituto Wellcome Sanger, co-primeiro autor do estudo ‘Mapeamento do sistema imunológico humano em desenvolvimento através dos órgãos’ e Dra. Cecilia Domínguez Conde do Instituto Wellcome Sanger, co-primeiro autor do estudo ‘Cross-tissue a análise de células imunes revela características específicas do tecido em humanos:

Por favor, você pode se apresentar, nos contar sobre sua formação científica e o que inspirou sua pesquisa mais recente?

Dr. Chenqu Suo :Eu sou um Ph.D clínico. aluno supervisionado pela Dra. Sarah Teichamnn no Wellcome Sanger Institute. Eu obtive meu diploma de medicina da Universidade de Cambridge em 2014 e comecei meu doutorado. em 2019, depois de trabalhar como médico estagiário por cinco anos. Com foco clínico em reumatologia pediátrica, tenho grande interesse no desenvolvimento do sistema imunológico humano e como a pesquisa, especialmente técnicas de biologia experimental e computacional, podem tentar desvendar os mistérios desse processo.

Dra. Cecilia Domínguez Conde:Sou bolsista de pós-doutorado no laboratório Teichmann do Instituto Wellcome Sanger desde 2019, onde meu foco tem sido dissecar a diversidade de tipos de células imunes humanas em tecidos linfoides e não linfoides. Antes de vir para cá, fiz meu doutorado. em Imunologia no Centro de Pesquisa em Medicina Molecular (CeMM) em Viena. Eu dissequei a causa genética de imunodeficiências primárias não diagnosticadas molecularmente usando sequenciamento de exoma. Em ambas as áreas de pesquisa, o poder das tecnologias de sequenciamento e abordagens computacionais tem estado no centro.

As células imunes podem ser divididas em vários grupos, dependendo de sua função e de como são ativadas. Você poderia fazer uma breve visão geral dos diferentes grupos de células imunes e suas funções, observando quaisquer populações anteriormente inexploradas?

Dr. Chenqu Suo:O sistema imunológico é uma rede dinâmica que compõe milhares de diferentes tipos de células distribuídas pelo corpo. Ambos os atlas estão concentrados em células imunes nos tecidos, que desempenham um papel central no sistema imunológico humano e muitas vezes são pouco estudadas em comparação com as que circulam no sangue.

Todas as células imunes se desenvolvem a partir das mesmas células iniciais antes de se tornarem especializadas. Embora existam muitos tipos diferentes de células imunes, elas podem ser agrupadas em duas categorias principais. Um deles, conhecido como células mieloides, inclui macrófagos, monócitos e células dendríticas. Essas células podem detectar infecções rapidamente. Quando encontram um patógeno, eles enviam sinais para o resto do corpo para começar a montar uma resposta imune rápida.

O outro grupo, células linfóides, inclui células B e células T que preservam a memória de infecções anteriores para permitir uma resposta rápida a exposições futuras. As vacinas são construídas para treinar células B e T para reconhecer patógenos sem submeter o corpo a outros riscos de infecção.

Esses estudos fazem parte do consórcio internacional Human Cell Atlas (HCA). O que é um atlas de células e como eles podem melhorar nossa compreensão do sistema imunológico e doenças relacionadas?

Dra. Cecilia Domínguez Conde:  Um atlas celular é um mapa abrangente de todas as células que compõem um sistema ou órgão; por exemplo, ambos os estudos analisaram o sistema imunológico. Ambos os atlas se somam à Human Cell Atlas Initiative, que visa sequenciar todas as células do corpo humano e criar um mapa de referência completo com a posição, função e características de cada tipo de célula, desde o desenvolvimento até a idade adulta.

Ao criar um atlas celular completo, podemos identificar novos tipos de células que antes eram desconhecidos e esclarecer o que acontece quando algo dá errado e causa doenças. Descobrir mais sobre as células que sustentam a doença e como elas diferem das células saudáveis ​​pode fornecer informações sobre estratégias de tratamento e prevenção. Por exemplo, as descobertas do nosso atlas de células imunes têm um grande potencial para informar o design da próxima geração de estratégias de vacinação e terapias baseadas em células.

Em relação ao estudo intitulado “Mapeando o desenvolvimento do sistema imunológico humano através dos órgãos”, como você conduziu sua pesquisa e quais foram suas principais descobertas?

Dr. Chenqu Suo: Em nossa pesquisa, criamos um atlas do sistema imunológico humano em desenvolvimento em nove órgãos usando transcriptômica espacial e sequenciamento de RNA de célula única para mapear a localização exata de células específicas dentro de tecidos em desenvolvimento. Encontramos diferentes tipos de células imunes nos estágios iniciais do desenvolvimento do órgão em comparação com os encontrados posteriormente. Algumas células imunológicas encontradas nos estágios iniciais do órgão sugerem que podem ajudar a apoiar os tecidos em desenvolvimento, em vez de combater patógenos.

Também identificamos um novo tipo de célula B, B1, e um subconjunto distinto de células T conhecidas como células T não convencionais. Ambos esses novos tipos de células são encontrados mais abundantemente no início da vida em comparação com os adultos, sugerindo que o sistema imunológico nesta fase é mais voltado para responder rapidamente a qualquer desafio patogênico do que o sistema imunológico adulto.

Em relação ao estudo intitulado “Análise de células imunes de tecidos cruzados revela características específicas de tecidos em humanos”, como você conduziu sua pesquisa e quais foram suas principais descobertas?

Dra. Cecilia Domínguez Conde: Usando transcriptômica de célula única, analisamos simultaneamente células imunes em 16 tecidos de 12 doadores de órgãos adultos individuais. Para realizar uma anotação sistemática de células em tecidos, construímos uma referência e classificador de tipos de células entre tecidos, chamado CellTypist, que agora também pode ser usado pela comunidade científica mais ampla. Usando uma combinação de CellTypist e análise complementar, revelamos inúmeras células imunes nas linhagens mielóides e linfóides e sua distribuição nos tecidos. Por exemplo, no compartimento de células T de memória, encontramos vários subtipos de populações de memória efetora e residente e suas características clonais de TCR.

Como você prevê os resultados desses estudos influenciando e informando o tratamento da doença?

Dr. Chenqu Suo: Ambos os atlas de células imunes podem ajudar a identificar novos alvos terapêuticos para o desenvolvimento de medicamentos e terapias baseadas em células, identificando genes ligados a certas doenças, como certos tipos de câncer e doenças autoimunes. Um exemplo disso é a imunodeficiência congênita, um grupo de doenças genéticas em que uma criança nasce sem a capacidade de combater infecções. Embora alguns genes tenham sido associados à imunodeficiência congênita, os mecanismos e células exatos envolvidos ainda são desconhecidos. Nosso atlas de células pode ajudar a identificar quais células são afetadas por esses genes e em que estágio de desenvolvimento elas são afetadas, possivelmente informando novas terapias no futuro.

Considerando a pandemia do COVID-19 e as vacinas do COVID-19, como um atlas de células imunes abrangendo diferentes tipos de células e estágios da vida pode ajudar nossa compreensão da eficácia da vacina?

Dra. Cecilia Domínguez Conde: As vacinas funcionam gerando respostas imunes nos tecidos. Criar um atlas de células imunes que mapeie todo o sistema imunológico pode revelar uma nova compreensão de como essas células se formam e interagem. Esse mapa de referência aprofundado do sistema imunológico pode servir como uma estrutura para entender o tipo de células T ou B de memória geradas pelas vacinas, permitindo que os pesquisadores vejam quais células e genes seriam alvos eficazes.

Dentro do campo da Imunologia, quais perguntas não respondidas você espera ver respondidas em um futuro próximo?

Dr. Chenqu Suo: Nossa pesquisa caracterizou novas populações de células B e T, mas precisamos de mais estudos para entender por que elas são importantes para o desenvolvimento correto. Além disso, ainda não sabemos se estes se originam dos mesmos progenitores das células B e T convencionais ou se passam por um caminho alternativo de diferenciação. Compreender a origem dessas células nos dará mais pistas sobre qual ambiente o sistema imunológico precisa para crescer. Esse conhecimento pode desenvolver novas formas de cultura de células imunes em laboratório que podem ser usadas para fins terapêuticos.

O que vem a seguir para você e sua pesquisa?

Dr. Chenqu Suo: Estou voltando à prática clínica após o doutorado. e espero fazer pesquisas paralelamente ao meu trabalho clínico diário. Desejo utilizar as mesmas tecnologias que aprendi no meu doutorado. estudar doenças pediátricas.

Dra. Cecilia Domínguez Conde:   Vou iniciar meu grupo de pesquisa no Centro de Genômica do Tecnopolo Humano em Milão para estudar imunologia pediátrica e doenças raras que afetam a defesa imunológica. 

Artigo retirado de News Medical.