Nuestro sistema inmunitario trabaja duro para mantenernos sanos y protegernos contra las bacterias, los virus, los hongos, los parásitos y las células cancerosas. Cuando nuestro sistema inmunitario está debilitado, corremos el riesgo de contraer enfermedades e infecciones peligrosas; cuando está hiperactivo, corremos el riesgo de sufrir inflamaciones y enfermedades autoinmunes. Por lo tanto, el control preciso de la actividad de nuestro sistema inmunitario es vital para nuestra salud.Actualmente, la principal forma de comprobar la salud de nuestro sistema inmunitario es un análisis de sangre que cuenta los glóbulos inmunitarios (blancos) del organismo. Si la cifra es más alta de lo normal, puede significar que hay una infección en el cuerpo que el sistema inmunitario está combatiendo. Sin embargo, estos análisis de sangre no suelen detectar la actividad del sistema inmunitario en los tejidos más alejados del cuerpo, como los que se encuentran en la médula ósea, los ganglios linfáticos y otros órganos. En esos casos, los pacientes deben realizar un seguimiento con medidas invasivas, como biopsias y modalidades de imagen costosas y potencialmente dañinas, como escáneres PET/CT y resonancias magnéticas. E incluso entonces, estas pruebas avanzadas no siempre detectan el problema.
Ahora, un grupo de científicos, dirigido por la estudiante de doctorado de la Universidad Hebrea de Jerusalén (HU) Ilana Fox-Fisher y el profesor Yuval Dor del Instituto de Investigación Médica-Israel Canadá (IMRIC) de la HU, ha desarrollado un método novedoso para monitorizar los procesos inmunitarios a distancia dentro de esos tejidos y órganos remotos. El trabajo, publicado recientemente en eLife, se basa en dos principios biológicos fundamentales. En primer lugar, las células moribundas liberan fragmentos de ADN en el torrente sanguíneo. En segundo lugar, el ADN de cada tipo de célula contiene un patrón químico único llamado metilación.
Basándose en estos principios, los científicos pueden identificar de qué tejido proceden los fragmentos de ADN circulantes e inferir estados de enfermedad. Por ejemplo, si una paciente está luchando contra el cáncer de mama, habrá un aumento de los fragmentos de ADN (que se deposita en el torrente sanguíneo tras la muerte de una célula) procedentes de las células de la mama y que llevan los marcadores de metilación de las células de la mama, y lo mismo ocurre con los fragmentos de ADN cardíaco durante los infartos.
«Estos marcadores de metilación nos permiten controlar la dinámica de las células inmunitarias humanas y proporcionan información importante a la que no se puede acceder con los recuentos estándar de células sanguíneas», explica Dor.
«Esta novedosa herramienta puede iluminar los procesos inmunitarios sanos y patológicos que tienen lugar en la profundidad de los tejidos, a los que no se puede acceder en la actualidad», añadió.
Como parte de su trabajo, los investigadores identificaron los patrones específicos de metilación del ADN entre los tipos de células inmunitarias e inflamatorias. Esto les ayudó a detectar los fragmentos de ADN que se depositaban en el torrente sanguíneo cuando esas células inmunitarias morían.
«Un hallazgo clave es que los fragmentos de ADN derivados del sistema inmunitario no son un simple reflejo de las células sanguíneas circulantes, sino un informe preciso de los procesos inmunitarios que tienen lugar en el organismo», explicó Fox-Fisher. «Nuestra investigación sugiere que, en principio, los médicos podrían controlar procesos inmunitarios remotos, pero críticos, midiendo las bajas de la batalla inmunitaria, es decir, los fragmentos de ADN derivados del sistema inmunitario que circulan en la sangre de los pacientes».
Los investigadores pusieron a prueba su teoría y hallaron una prueba de concepto probando varias condiciones médicas en las que el sistema inmunitario está activado pero los recuentos de células sanguíneas estándar son normales. La primera fue con la esofagitis eosinofílica (EoE), una enfermedad alérgica crónica que afecta a niños y adultos y que suele ser difícil de diagnosticar. Hasta la fecha, el diagnóstico de la EoE requiere biopsias endoscópicas invasivas porque los recuentos sanguíneos de la mayoría de los pacientes son normales. Sin embargo, el equipo de Dor descubrió que la sangre de los pacientes con EoE contiene niveles anormalmente altos de fragmentos de ADN de los eosinófilos (identificados por su patrón único de metilación del ADN).
«Nuestro nuevo análisis de sangre no invasivo podría contribuir en gran medida al diagnóstico y seguimiento de esta enfermedad», añadió Fox-Fisher.
El equipo obtuvo un éxito similar con el linfoma, un tipo de cáncer que no suele aparecer en los análisis de sangre. Sin embargo, el nuevo análisis de sangre sí recoge los fragmentos de ADN que deja la lucha del sistema inmunitario contra el linfoma, sin necesidad de aspirar la médula ósea ni de realizar más pruebas de imagen.
Actualmente, Fox-Fisher está llevando a cabo un estudio con personas que han sido vacunadas contra el COVID-19 para comprobar si los niveles de ADN liberados por los linfocitos B productores de anticuerpos aumentaron después de recibir la vacuna.
«Tenemos la esperanza de que este nuevo análisis de sangre proporcione a los médicos una imagen más precisa del estado de salud de sus pacientes, más allá de los recuentos sanguíneos estándar que a menudo no cuentan toda la historia y con frecuencia requieren pruebas de seguimiento y biopsias invasivas», concluyó Fox-Fisher.