El sistema inmunitario es uno de los grandes logros de la evolución. Detecta y aborda virus, bacterias, parásitos, células tumorales y hasta agresiones de objetos inertes. De igual forma, nuestro esfuerzo por entender y descifrar cómo actúa nuestro propio sistema inmune es también uno de los grandes logros de la humanidad. Un claro ejemplo de ello es que, solo en los últimos cincuenta años, las vacunas han salvado 154 millones de vidas, según la Organización Mundial de la Salud. 

Hoy, la inmunología, la rama de las ciencias biomédicas que estudia el sistema inmunitario, va mucho más allá. Está redefiniendo la biomedicina y abriendo la puerta a nuevos avances en la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de todo tipo de enfermedades, desde el cáncer hasta los trastornos neurológicos. En el Día Internacional de la Inmunología exploramos, junto a tres investigadores de la red CaixaResearch, el hecho de que esta disciplina está transformando la manera de abordar las áreas clave de la investigación, y reflexionamos sobre el potencial del CaixaResearch Institute como motor de investigación e innovación en este ámbito. 

Entrenar las células inmunitarias para hacer frente al cáncer

Las terapias de células CAR-T constituyen una de las nuevas formas de actuar contra el cáncer más prometedoras. En estas terapias se modifica genéticamente un tipo de células inmunitarias presentes en nuestro organismo, los linfocitos T, para que reconozcan y destruyan las células tumorales de forma más efectiva y precisa. Pero extraer y reprogramar las células T de cada paciente supone un coste importante que, en muchos casos, limita la aplicación de esta terapia. 

Marc Güell, investigador CaixaResearch y profesor de investigación ICREA de la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona, lidera un proyecto cuyo objetivo es usar virus como vectores para modificar las células T en el propio paciente. Los virus podrían llegar hasta los linfocitos e introducirles la modificación genética, lo que permitiría aplicar terapias CAR-T contra el cáncer con una simple inyección. Esto simplificaría mucho los tratamientos y reduciría su coste. 

«Hemos desarrollado unas partículas similares a virus [VLP, por sus siglas en inglés] de gran precisión, que solo entran en los linfocitos T y no en otras células. Además, consiguen eludir el sistema inmunitario, lo que favorece su persistencia y disminuye la respuesta inflamatoria del organismo», explica Güell. «Además de nuestro trabajo, existen otros enfoques inmunológicos contra el cáncer que tienen un gran potencial. Por ejemplo, en algunos se busca reforzar la respuesta natural del cuerpo al cáncer interviniendo en proteínas que normalmente limitan la acción del sistema inmune». 

Marc Güell, investigador CaixaResearch y profesor de investigación ICREA de la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona.

Comprender la respuesta inmune frente a las infecciones

Cada vez que nuestro organismo sufre una infección, el sistema inmunitario responde. Pero no lo hace siempre igual, sino que dispara una respuesta específica para cada tipo de patógeno. El éxito de esta respuesta tan específica depende en gran medida de la comunicación entre las células del sistema inmune, un proceso que está intentando entender en profundidad Nuria Martínez, investigadora CaixaResearch del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad Autónoma de Madrid (CSIC-UAM).

«Sabemos que las células inmunitarias se comunican por contacto directo o a distancia mediante una serie de proteínas llamadas citoquinas, pero nuestros estudios sugieren que también podrían estar usando moléculas generadas por el metabolismo para intercambiar información, proceso al que hemos denominado comunicación metabólica», explica Martínez. «Comprender este lenguaje podría abrir nuevas vías para mejorar vacunas o tratar enfermedades inmunológicas con intervenciones nutricionales». 

Para la investigadora, la inmunología es hoy más importante que nunca, ya que los avances en este campo biomédico han revolucionado nuestra forma de entender, diagnosticar y tratar las enfermedades infecciosas. «Gracias a una comprensión más profunda del sistema inmunitario y de su respuesta frente a distintos patógenos, ha sido posible desarrollar vacunas más eficaces, terapias inmunomoduladoras innovadoras y herramientas de diagnóstico más precisas», añade. 

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

Cuando el sistema inmunitario ataca el cerebro

A veces, el sistema inmunitario se confunde y actúa contra nuestro propio organismo, como ocurre en  las encefalitis autoinmunes. La más frecuente es aquella en la que el sistema inmunitario ataca una proteína de las células cerebrales llamada “receptor NMDA”. Afecta sobre todo a adultos jóvenes y niños, causando síntomas como cambios de comportamiento, psicosis, pérdida de memoria, convulsiones, disminución de la conciencia[DJ1]  e incluso alteraciones en la zona del cerebro que controla la respiración. Aunque existe tratamiento y la enfermedad frecuentemente se cura, los pacientes siguen padeciendo alteraciones psiquiátricas y cognitivas durante meses o años.

Josep Dalmau, investigador en el Hospital Clínic-IDIBAPS y reciente incorporación del CaixaResearch Institute, trabaja en entender mejor los síntomas y causas de esta fase de recuperación prolongada de la enfermedad, estudiando a los pacientes. “Paralelamente a los estudios con pacientes, hemos desarrollado un modelo animal de la enfermedad que nos ayudará a comprender mejor los mecanismos biológicos, identificar biomarcadores y desarrollar nuevas estrategias de tratamiento”, explica Dalmau.

“La inmunología ha supuesto avances muy importantes en la investigación de las enfermedades neurológicas y, especialmente, las autoinmunes”, añade el investigador. “Se han desarrollado tratamientos muy eficaces para enfermedades como la esclerosis múltiple, y se ha descubierto el origen autoinmune de diferentes enfermedades, como es el caso de las encefalitis autoinmunes, de las cuales se han descrito más de 40 tipos. Además, los avances en inmunología han permitido comprender mejor los mecanismos por los cuales procesos como el cáncer o ciertas infecciones pueden desencadenar una respuesta inmunológica dirigida contra el cerebro y otras partes del sistema nervioso”.

Josep Dalmau, investigador en el Hospital Clínic-IDIBAPS y reciente incorporación del CaixaResearch Institute.

Un centro pionero para impulsar la investigación en inmunología

El CaixaResearch Institute, que en los próximos meses abrirá sus puertas en Barcelona, está reuniendo a investigadores internacionales que trabajarán en el estudio de los procesos del sistema inmunológico y en su interacción con las enfermedades más prevalentes. Se convertirá así en el primer centro de investigación especializado en inmunología de España y uno de los primeros de Europa. «Es una gran noticia. Estoy seguro de que pasará a ser una pieza clave del ecosistema biomédico de la ciudad», señala Marc Güell. 

«Su ubicación en una ciudad que ya es un polo de referencia en la investigación biomédica representa una gran oportunidad. Por ejemplo, en el campo de la neuroinmunología, varios centros de la ciudad son líderes internacionales en el estudio de la encefalitis autoinmune, las neuropatías periféricas o la esclerosis múltiple», explica Josep Dalmau. «El escenario actual de la investigación biomédica en inmunología no tiene precedentes, estamos viviendo avances que se producen a una velocidad extraordinaria. La visión del CaixaResearch Institute se alinea a la perfección con este momento excepcional». 

«La investigación científica avanza gracias al trabajo especializado de grupos individuales, pero sobre todo gracias a la colaboración entre equipos con enfoques complementarios», concluye Nuria Martínez. «La creación del CaixaResearch Institute representa una oportunidad estratégica para impulsar sinergias entre investigadores con intereses comunes, pero perspectivas diversas. Este entorno colaborativo acelerará sin duda los avances en numerosas áreas de la inmunología».