En el proyecto Fondecyt 2021 recientemente obtenido, el académico continúa con su línea de investigación basada en las células Natural Killer T (NKT), los cuales son linfocitos especializados del sistema inmune que son capaces de participar en respuestas inmunes muy diversas. Estas células son “primas” de los linfocitos T convencionales, y también se desarrollan y seleccionan en el timo, pero sus características las ubican en la interfase entre la inmunidad innata y adaptativa. Debido a que estas células responden muy rápido ante estímulos, tienen la capacidad de dirigir el sistema inmune hacia una respuesta pro-inflamatoria o, por el contrario, anti-inflamatoria.
“En el proyecto trataremos de entender la conversación entre las células NKT con los iniciadores de respuesta de anticuerpos, que son los linfocitos B, células especializadas del sistema inmune que juegan un rol importante en la respuesta humoral, la cual es una respuesta clave para defendernos contra infecciones, pero también tienen un papel fundamental en enfermedades autoinmunes y alergias. Nuestro objetivo es poder, racionalmente, modular cómo queremos que se produzcan los anticuerpos y cuál es la memoria inmunológica de estas células que se generan; por ejemplo, si son de mayor o menor duración. Es decir, estamos hilando fino: queremos ver cómo las células NKT, al ser activadas de distintas formas, pueden influir en la biología de las células B, tanto en su memoria inmunológica, en la cantidad y tipo de anticuerpos que se producen, así como en su calidad, relacionada con la fuerza de unión con que se une el anticuerpo al antígeno”.
¿Cómo establecerán esa vinculación entre ambas células?
Gracias a un proyecto internacional del Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología ICGEB de Trieste, Italia, hemos diseñado en el laboratorio formas biotecnológicas para hacer un puente entre las células B específicas del sistema inmune adaptativo y las NKT, a través de liposomas, que son como una membrana biológica artificial que tienen incorporado tanto glicolípidos, que son los activadores de las células NKT, como antígenos, al mismo tiempo. Lo que estamos haciendo es forzar artificialmente la participación de las células NKT en este proceso, porque dependiendo de cómo la activemos vamos a tener un impacto distinto en la modulación de las células B y finalmente en los anticuerpos que estas producen. Es decir, tendremos nuevas vías para manipular el sistema inmune a nuestro beneficio.
Generando anticuerpos de alta afinidad
Esta, añade, sería la base para poder mejorar la respuesta a vacunas de manera un poco más específica. “Cuando se diseña una vacuna, uno espera para ver cómo son los anticuerpos que se generan. Eso es lo que queremos saber de antemano, poder dirigir la respuesta hacia el tipo y la calidad de anticuerpos que queremos. En la actual pandemia de COVID-19, si pudiéramos establecer con anticipación la manera de tener anticuerpos de alta afinidad para este virus, de un subtipo en específico que sirviera para detenerlo, esa formulación podría ir incorporada en una vacuna. Por ejemplo, junto al doctor Ricardo Soto-Rifo, académico del Programa de Virología del Instituto de Ciencias Biomédicas, hemos pensado en desarrollar plataformas de vacunas de RNA, pero además incorporando esta activación primaria de la célula NKT, lo que no sólo podría generar anticuerpos, sino que se pondría en marcha una segunda señal que especifique el tipo de respuesta inmune que se necesita; entonces, incluso desde una primera dosis podríamos tener mayor efectividad. Gracias a este proyecto podremos explorar esta idea”.
Por ello, el doctor Carreño señala que para la etapa final de este proyecto Fondecyt “diseñamos dos pruebas de concepto: una a través de los glicolípidos que identifiquemos que se produzcan en esta relación entre NKT y los linfocitos B, para ver si podemos aplicarla en infección por coronavirus SARS-Cov-2. Y la otra, para aplicarla en las terapias que estamos haciendo para alergias”.
En este último ámbito, aclara que “en el laboratorio estamos utilizando un modelo de antígeno al ácaro del polvo, que es uno de los más comunes. Cuando se desata una alergia, uno lo que necesita es dejar de reaccionar a ese alérgeno, porque en ese caso se producen anticuerpos patogénicos, tipo IgE, que producen la alergia. Estamos viendo es cómo se podría manipular esta respuesta para que se produzcan otro tipo de anticuerpos, que no son patogénicos, o incluso bajar el nivel o fuerza de esa respuesta de anticuerpos. Hemos visto que a través de la modulación de estas células NKT también se pueden inducir células T y B reguladoras, que podrían suprimir la respuesta específica a un determinado antígeno”.
Dando a conocer estos y otros avances de su laboratorio, el doctor Leandro Carreño participó, a fines de marzo pasado, en el congreso virtual Frontiers in Science UK-Chile, organizado entre la Royal Society de Gran Bretaña y la Academia de Chilena de Ciencias, que lo seleccionó junto a otros 29 científicos jóvenes de nuestro país. El encuentro estuvo destinado reunir a estos destacados científicos de carrera temprana no solo para discutir los últimos avances y oportunidades en sus propios campos, sino también para aprender sobre la vanguardia en otras disciplinas; además, les brinda la oportunidad para trabajar en red, conectándose con sus pares tanto en Chile como en Europa. “El objetivo es hacer colaboración entre científicos de ambos países en varias áreas, como son astronomía, ciencias oceánicas, ciencias de materiales, física y química, matemáticas, medicina y neurociencia y, finalmente, biología y biotecnología. En esta última participé haciendo exposición de poster, presentación oral y sesiones de discusión. Fue muy interesante y establecimos vínculos con investigadores británicos que también trabajan en modelamiento para hacer estructuras de interacciones de proteínas, así que estamos buscando un punto de colaboración”.