El sistema inmunológico del cuerpo es un arma valiente contra las enfermedades, y aprovechar su poder a través de una técnica llamada inmunoterapia está a la vanguardia de la investigación actual para tratar el cáncer y otras enfermedades.

Es por eso que un hallazgo inesperado de los investigadores de la Universidad de Notre Dame y sus colaboradores, relacionado con la forma en que dos antígenos peptídicos claramente diferentes reaccionan con un receptor de células T (TCR), lanza una nueva llave en el proceso de construir mejores moléculas para desarrollar inmunoterapias.

La sorprendente investigación que muestra la adaptabilidad de los péptidos se publicó el lunes (17 de septiembre) en Biología química de la naturaleza . Brian Baker, el John A. Zahm, C.S.C., Catedrático de Biología Estructural y presidente del Departamento de Química y Bioquímica, fue investigador principal del estudio y trabajó con coautores de Notre Dame y de la Universidad de Stanford, Universidad de Loyola y Universidad de Kentucky.

"Esencialmente, Descubrimos que los receptores de células T pueden ser mucho más reactivos de lo que imaginamos anteriormente, que es algo preocupante para todo el campo, "dijo el autor principal Timothy Riley, Ex asistente de investigación graduada de Baker y ahora cofundador y director científico de la startup Structured Immunity, una empresa incubada a través del IDEA Center de Notre Dame que tiene como objetivo eliminar el riesgo de inmunoterapias en etapa temprana.

Las células T son un subtipo de glóbulo blanco responsable de detectar si está sano o tiene una infección. pero a menudo ignoran las células cancerosas como una amenaza potencial. En inmunoterapia de células T, algunas de las células se alteran para contener receptores que permiten que las células T busquen y destruyan específicos, células indeseables cuando el receptor reacciona con antígenos peptídicos específicos, acción necesaria para inducir una respuesta inmunitaria. Si bien el tratamiento es eficaz en algunos casos, en otros, puede destruir células sanas. Por lo tanto, los investigadores buscan predecir la reactividad y asegurarse de que la reacción sea específica solo para las células a las que quieren dirigirse.

Los científicos sabían que había muchos millones de péptidos más, o dianas de antígeno, que los TCR. Esperaban que los receptores se reconocieran y se ajustaran a muchos péptidos diferentes que tenían propiedades similares. En el caso del TCR estudiado en la presente investigación, DMF5, los investigadores sabían que reconocía los antígenos peptídicos hidrofóbicos, que son insolubles en agua. Pero K. Christopher García, el profesor de familia más joven y profesor de biología estructural en la Universidad de Stanford, alertó a Baker sobre una anomalía descubierta en su propia investigación. García notó que DMF5 también parecía unirse con una clase diferente de péptidos, uno que estaba muy cargado y se disolvía fácilmente.

Laboratorio de Baker, que tiene experiencia en analizar ese TCR, Decidió profundizar más.

"Pensamos que el TCR estaba ignorando pequeñas diferencias (en el objetivo altamente cargado) un poco, y simplemente encontré cosas similares para reconocer, "dijo Baker, quien también está afiliado al Harper Cancer Research Institute. "Pero eso estaba mal. Descubrimos que este péptido se movía y se adaptaba para que el receptor se uniera, de una manera que nadie había visto antes ".

Los dos antígenos peptídicos diferentes funcionaron igualmente bien en la unión con DMF5, estimulando el receptor e induciendo una respuesta inmune. "Realmente no importa cómo funciona, siempre que se produzca la unión, "Dijo Riley.

Aunque el descubrimiento es notable por aumentar la comprensión de cómo desarrollar inmunoterapias, es un desafío inesperado de superar, Baker explicó. Aunque la investigación actual se completó en un solo TCR y solo se evaluaron dos péptidos, El lo notó, es probable que otros funcionen de manera similar.

"Lo que es significativo es que la gente intenta hacer predicciones para desarrollar estos modelos de terapia, y sobre los tipos de formas en que puede reconocer los objetivos, ", dijo." Y esta es una nueva, complicación imprevista ".

Los investigadores se han enfrentado al conocimiento de que algunos TCR pueden atacar las células sanas, así como las que amenazan la vida, para las que han sido diseñados. y han incorporado esa preocupación en sus estudios. "Pero para aquellas personas que intentan aprovechar esa biología para desarrollar inmunoterapias, tienes que preocuparte por este nuevo problema e incorporarlo en cualquier plataforma de diseño que tengas, "Dijo Baker.

Armados con este nuevo descubrimiento, sin embargo, Riley está preparado para el desafío. "Ahora que tenemos excelentes ejemplos de un receptor de células T que reconoce múltiples antígenos peptídicos que son estructuralmente diferentes, podemos usarlos para construir hipótesis y probar predicciones, " él dijo.