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Identifican más de 1.000 genes relacionados con la COVID-19 grave

La COVID-19 grave podría estar asociada en gran medida con una respuesta debilitada de dos células inmunitarias bien conocidas: las células asesinas naturales (NK) y las células T.

Fruto de una colaboración en investigación de las Universidades de Sheffield (Reino Unido y de Stanford (EE.UU.), un equipo de científicos han logrado identificar hasta 1.000 genes relacionados con el desarrollo de la COVID-19 grave y que afectan especialmente a la función de un determinado tipo de glóbulo blanco conocido ...

Fruto de una colaboración en investigación de las Universidades de Sheffield (Reino Unido y de Stanford (EE.UU.), un equipo de científicos han logrado identificar hasta 1.000 genes relacionados con el desarrollo de la COVID-19 grave y que afectan especialmente a la función de un determinado tipo de glóbulo blanco conocido como Natural Killer o célula NK. Se trata uno de los primeros estudios en vincular los genes asociados con el coronavirus a funciones biológicas específicas.

Esta investigación pionera, publicada en ´Cell Systems´ tuvo como objetivo abordar por qué algunas personas con dicha patología enferman gravemente o se mueren, mientras que otras tienen pocos síntomas, o, incluso, ninguno. "Durante la investigación, descubrimos la arquitectura genética subyacente a la infección por coronavirus y comprbamos que estos 1.000 genes representan las tres cuartas partes de los impulsores genéticos de la COVID-19 grave. Esto es importante para comprender por qué algunas personas han tenido síntomas más graves de covid-19 que otras", según expuso el Dr. Johnathan Cooper-Knock, profesor clínico del NIHR en el Departamento de Neurociencia de la Universidad de Sheffield y coautor del estudio. El equipo también pudo identificar tipos específicos de células en las que actúan esos genes.

Respuesta debilitada de células inmunitarias

Los investigadores pudieron constatar que la COVID-19 grave está asociada, en gran medida, con una respuesta debilitada de dos células inmunitarias bien conocidas: las células asesinas naturales (NK) y las células T. Las células NK y un subtipo llamado ´CD56 bright´ se consideran las más importantes.

"Las células NK, con las que nacen los humanos y son la primera línea de defensa del cuerpo contra las infecciones, son conocidas por su capacidad para destruir virus y células cancerosas. Las células NK también ayudan a producir una variedad de proteínas del sistema inmunitario llamadas citoquinas. Una citocina, el interferón gamma, es un activador clave de las células inmunitarias. Actuando en conjunto con el interferón gamma, las células NK montan una defensa inmediata y coordinada contra las infecciones virales", explicó el Dr. Cooper-Knock.

"Estas células son como los ´generales que dirigen la guerra´. Movilizan otras células inmunitarias, diciéndoles adónde ir y qué hacer. Encontramos que en las personas con infección grave por coronavirus, los genes críticos en las células NK se expresan menos, por lo que hay una respuesta inmune menos robusta. La célula no está haciendo lo que se supone que debe hacer", añadió dicho experto.

El equipo de investigación utilizó varios conjuntos de datos de gran tamaño para descomprimir la genética detrás de laCOVID-19 grave. El primer conjunto de datos contenía información genética de tejido pulmonar humano sano. Los datos ayudaron a identificar la expresión génica en 19 tipos diferentes de células pulmonares, incluidas las células epiteliales que recubren el tracto respiratorio y son la primera defensa contra la infección.

Otros datos provinieron de la Iniciativa de genética del huésped COVID-19, uno de los estudios genéticos más grandes de pacientes con coronavirus en estado crítico. Los investigadores buscaron pistas genéticas en los datos (mutaciones de ADN, llamadas polimorfismos de un solo nucleótido) que podrían indicar si alguien tiene un mayor riesgo de COVID-19 grave. Rastrearon si algunas mutaciones ocurrieron con mayor o menor frecuencia en pacientes con COVID-19 con enfermedad grave.

Las mutaciones que continuaron apareciendo, o estuvieron ausentes, en los pacientes que desarrollaron COVID-19 grave sugirieron que esas variaciones podrían estar detrás de la gravedad de la infección.

Pero las mutaciones genéticas por sí solas pueden ser difíciles de interpretar. Para comprender mejor sus hallazgos, el equipo utilizó otros datos que describen aquellas regiones del genoma que son importantes para los diferentes tipos de células dentro del tejido pulmonar. Al superponer las mutaciones en los genomas específicos de las células, los investigadores pudieron identificar qué genes estaban funcionando mal y dentro de qué tipos de células.

Los investigores consideran que estos hallazgos sientan las bases para una prueba genética que puede predecir quién nace con un mayor riesgo de COVID-19 grave. Asimismo, ya han propuesto medicamentos que reactivan las células NK lentas para tratar algunos tipos de cáncer. "Los medicamentos se unen a los receptores de las células NK y provocan que tengan una respuesta más sólida", concluyó el Dr. Cooper-Knock.

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