Posibles respuestas inmunes a la tuberculosis

La tuberculosis (TB) es una de las enfermedades mundiales más inquietantes para los profesionales de la salud. Se estima que alrededor de 1,5 millones de personas murieron, en 2018, por esta infección bacteriana pulmonar. A esto se suma que la Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que un cuarto de la población mundial (sobre 2 billones de personas) están infectados con la bacteria que causa la tuberculosis.

Durante décadas, los científicos han estudiado las enfermedades mortales en ratones y otros modelos de animales para desarrollar terapias farmacológicas y vacunas para, de esta forma, tratar y prevenir la infección. Pero los hallazgos en animales con tuberculosis no siempre se traducen como buenos para las personas con la enfermedad.

Sin embargo, ahora, un nuevo estudio liderado por la Escuela Universitaria de Medicina de Washington en St. Louis ofrece un mapa de caminos genéticos, detallando las similitudes y diferencias en respuestas inmunes para tuberculosis a través de tres especies: ratones, macacos y humanos.

Según los investigadores, la percepción de las vías inmunológicas activadas por diversos modelos de infección de tuberculosis servirá como una herramienta de gran valor para los científicos que estudian, y trabajan, para erradicar la enfermedad.

“Durante muchos años, científicos han estado frustrados por el hecho de que los modelos de animales de tuberculosis –especialmente ratones genéticamente idénticos a los estudiados- no reflejan lo que nosotros vemos en personas con infección por tuberculosis”, comenta el autor Sabhaana A. Khader, profesor de microbiología molecular de la Universidad de Washington. “Este estudio es importante porque ahora nosotros mostramos en gran detalle dónde esos modelos de animales se superponen con los humanos con tuberculosis y dónde no”. 

A diferencia de muchos estudios previos en ratones, la nueva investigación involucra, genéticamente, a diversos ratones para recapitular más de cerca el amplio rango de gravedad de la infección de tuberculosis en humanos. De hecho, algunos individuos afectados no muestran síntomas, otros muestran grados intermedios de gravedad y otros desarrollan una inflamación extrema de los pulmones.

Con el co-autor Deepak Kaushal, del instituto de investigación Biomédica de Texas, los investigadores compararon la genética y la respuesta inmune para la infección de tuberculosis en varios ratones con la respuesta inmune de TB de macacos infectados en el laboratorio de Kaushal. Y con el co-autor Tomas J. Scriba, de la Universidad de Cape Town, el equipo de investigación analizó muestras de sangre de adolescentes en Western Cape, Sur África, quienes estaban inscritos en un ensayo clínico que investiga la infección de tuberculosis. Las muestras de las personas permitieron a los investigadores analizar y comparar datos de ratones y macacos con un rango de respuesta de infección de Tb en gente joven.

La pasada investigación identificó un grupo de 16 genes cuyos patrones de activación predijeron la aparición de la enfermedad de tuberculosis un año antes del diagnóstico. Esos genes, llamados firma genética de la tuberculosis, diferenciaban significativamente en su activación patrones entre gente joven que desarrollaban síntomas de TB y aquellos que no.

En macacos, primates estrechamente relacionados con humanos, los científicos han asumido durante mucho tiempo que la infección por tuberculosis se asemeja mucho a la de humanos.

“Nuestros resultados demuestran que el 100% de genes, previamente identificados como genes que firman la tuberculosis, se superponen en macacos y personas”, explica el co-director autor Makedonka Mitreva, profesor de medicina y de genética de la Universidad de Washington. “Es importante tener datos definitivos que muestren que es verdad”.

Además, los investigadores estudiaron al detalle los genes que incrementaba en expresión en personas que desarrollaron varias veces tuberculosis. De 16 grupos de genes identificados en personas, ellos fueron capaces de estudiar 12 en ratones. Cuatro de los genes no pudieron ser estudiados porque los de los ratones no tenían equivalencia con la versión de los grupos de genes, cuando los grupos de genes fueron eliminados, los embriones de ratones murieron durante el desarrollo.

Los científicos encontraron que 12 genes caían dentro de 3 categorías: aquellas que proporcionaban protección contra la infección de tuberculosis; aquellas que causaban mayor susceptibilidad frente a infección de tuberculosis; y aquellas que no tenían ningún efecto. Esa información sería útil en la búsqueda de futuras terapias que podrían, por ejemplo, aumentar los efectos de los genes de protección o cerrar los dañinos.

Según Khader y Mitreva, su equipo planea usar los nuevos conocimientos para comprender mejor las infecciones de tuberculosis que tendrían resistencia, un problema creciente en lugares donde la enfermedad es endémica. Además, ellos usarán  la información para ayudar a entender por qué la vacuna contra la tuberculosis, administrada a menudo a grupos de personas de alto riesgo, funciona bien en algunos individuos pero en otros no.