El sistema immunitari és un dels grans assoliments de l’evolució. Detecta i aborda virus, bacteris, paràsits, cèl·lules tumorals i fins i tot agressions d’objectes inerts. De la mateixa manera, el nostre esforç per entendre i desxifrar com actua el nostre propi sistema immunitari és, també, un dels grans assoliments de la humanitat. N’és un clar exemple el fet que, només en els últims cinquanta anys, les vacunes han salvat 154 milions de vides, segons l’Organització Mundial de la Salut.

Avui, la immunologia, la branca de les ciències biomèdiques que estudia el sistema immunitari, va molt més enllà. Està redefinint la biomedicina i obrint la porta a nous avenços en la prevenció, el diagnòstic i el tractament de tot tipus de malalties, des del càncer fins als trastorns neurològics. El Dia Internacional de la Immunologia, explorem, juntament amb tres investigadors de la xarxa CaixaResearch, com aquesta disciplina està transformant la manera d’abordar les àrees clau de la recerca, i reflexionem sobre el potencial del CaixaResearch Institute com a motor de recerca i innovació en aquest àmbit.

Entrenar les cèl·lules immunitàries per afrontar el càncer

Les teràpies de cèl·lules CAR-T són una de les noves formes més prometedores d’actuar contra el càncer. En aquestes teràpies es modifica genèticament un tipus de cèl·lules immunitàries presents al nostre organisme, els limfòcits T, perquè reconeguin i destrueixin les cèl·lules tumorals de manera més efectiva i precisa. Però extreure i reprogramar les cèl·lules T de cada pacient suposa un cost important que, en molts casos, limita l’aplicació d’aquesta teràpia.

Marc Güell, investigador CaixaResearch i professor d’investigació ICREA de la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona, lidera un projecte l’objectiu del qual és utilitzar virus com a vectors per modificar les cèl·lules T en el mateix pacient. Els virus podrien arribar fins als limfòcits i introduir-los la modificació genètica, cosa que permetria aplicar teràpies CAR-T contra el càncer amb una simple injecció. Això simplificaria molt els tractaments i en reduiria el cost.

«Hem desenvolupat unes partícules similivíriques (VLP, per la sigla en anglès) de gran precisió, de manera que només entren en limfòcits T i no en altres cèl·lules. A més, aconsegueixen eludir el sistema immunitari, cosa que n’afavoreix la persistència i disminueix la resposta inflamatòria de l’organisme», explica Güell. «A més del nostre treball, hi ha altres enfocaments immunològics contra el càncer que tenen un gran potencial. Per exemple, en alguns es busca reforçar la resposta natural del cos al càncer intervenint en proteïnes que normalment limiten l’acció del sistema immunitari.» 

Marc Güell, investigador CaixaResearch i professor d’investigació ICREA de la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona.

Comprendre la resposta immunitària davant de les infeccions

Cada vegada que el nostre organisme pateix una infecció, el sistema immunitari hi respon. Però no ho fa sempre igual, sinó que dispara una resposta específica per a cada tipus de patogen. L’èxit d’aquesta resposta tan específica depèn en gran part de la comunicació entre les cèl·lules del sistema immunitari, un procés que està intentant entendre en profunditat Núria Martínez, investigadora CaixaResearch del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad Autónoma de Madrid (CSIC-UAM).

«Sabem que les cèl·lules immunitàries es comuniquen per contacte directe o a distància mitjançant una sèrie de proteïnes anomenades citocines, però els nostres estudis suggereixen que també podrien estar fent servir molècules generades pel metabolisme per intercanviar informació, cosa que hem anomenat comunicació metabòlica», explica Martínez. «Comprendre aquest llenguatge podria obrir noves vies per millorar vacunes o tractar malalties immunològiques amb intervencions nutricionals.»

Per a la investigadora, la immunologia és avui més important que mai perquè els avenços en aquest camp biomèdic han revolucionat la nostra forma d’entendre, diagnosticar i tractar les malalties infeccioses. «Gràcies a una comprensió més profunda del sistema immunitari i de la seva resposta davant de diferents patògens, ha estat possible desenvolupar vacunes més eficaces, teràpies immunomoduladores innovadores i eines de diagnòstic més precises», afegeix.

Núria Martínez, investigadora CaixaResearch del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad Autónoma de Madrid (CSIC-UAM).

Quan el sistema immunitari ataca el cervell

De vegades, el sistema immunitari es confon i actua contra el nostre propi organisme, com passa en les encefalitis autoimmunitàries. En la que és més freqüent, el sistema immunitari ataca una proteïna de les cèl·lules cerebrals anomenada receptor NMDA. Afecta sobretot adults joves i infants, en els quals causa símptomes com ara canvis de comportament, psicosi, pèrdua de memòria, convulsions, disminució de la consciència i fins i tot alteracions a la zona del cervell que controla la respiració. Tot i que hi ha tractament i la malaltia sovint es cura, els pacients continuen patint alteracions psiquiàtriques i cognitives durant mesos o anys.

Josep Dalmau, investigador a l’Hospital Clínic-IDIBAPS i un de les noves incorporacions al CaixaResearch Institute, treballa per entendre millor els símptomes i les causes d’aquesta fase de recuperació prolongada de la malaltia estudiant els pacients. «Paral·lelament als estudis amb pacients, hem desenvolupat un model animal de la malaltia que ens ajudarà a comprendre millor els mecanismes biològics, identificar biomarcadors i desenvolupar noves estratègies de tractament», explica Dalmau.

«La immunologia ha suposat avenços molt importants en la recerca de les malalties neurològiques i, especialment, de les autoimmunitàries», afegeix l’investigador. «S’han desenvolupat tractaments molt eficaços per a malalties com l’esclerosi múltiple, i s’ha descobert l’origen autoimmunitari de diferents malalties, com és el cas de les encefalitis autoimmunitàries, de les quals se n’han descrit més de 40 tipus. A més, els avenços en immunologia han permès comprendre millor els mecanismes pels quals processos com el càncer o certes infeccions poden desencadenar una resposta immunològica dirigida contra el cervell i altres parts del sistema nerviós.»

Josep Dalmau, investigador a l’Hospital Clínic-IDIBAPS i un de les noves incorporacions al CaixaResearch Institute.

Un centre pioner per impulsar la recerca en immunologia

El CaixaResearch Institute, que els mesos vinents obrirà les portes a Barcelona, reuneix investigadors internacionals que treballaran en l’estudi dels processos del sistema immunitari i la seva interacció amb les malalties més prevalents. Es convertirà, d’aquesta manera, en el primer centre de recerca especialitzat en immunologia d’Espanya i un dels primers d’Europa. «És una gran notícia. Estic segur que passarà a ser una peça clau de l’ecosistema biomèdic de la ciutat», assenyala Marc Güell. 

«La seva ubicació en una ciutat que ja és un pol de referència en recerca biomèdica representa una gran oportunitat. Per exemple, en el camp de la neuroimmunologia, diversos centres de la ciutat són líders internacionals en l’estudi de l’encefalitis autoimmunitària, les neuropaties perifèriques o l’esclerosi múltiple», explica Josep Dalmau. «L’escenari actual de la investigació biomèdica en immunologia no té precedents, estem vivint avenços que es produeixen a una velocitat extraordinària. La visió del CaixaResearch Institute s’alinea perfectament amb aquest moment excepcional.»

«La investigació científica avança gràcies al treball especialitzat de grups individuals, però sobretot gràcies a la col·laboració entre equips amb enfocaments complementaris», conclou Núria Martínez. «La creació del CaixaResearch Institute representa una oportunitat estratègica per impulsar sinergies entre investigadors amb interessos comuns, però perspectives diverses. Aquest entorn col·laboratiu accelerarà sens dubte els avenços en nombroses àrees de la immunologia.»