Un nuevo estudio proporciona información importante sobre cómo se activan las células T, un tipo de célula inmunitaria. Los investigadores emplearon una técnica llamada metamodelado bayesiano, que combina datos de diferentes fuentes, incluida la microscopía avanzada y las simulaciones, para analizar el proceso de activación de manera más efectiva.
Un nuevo estudio en la Universidad Hebrea de Jerusalem, dirigido por Yair Neve-Oz del Instituto de Física de Racah y la Escuela de Ciencias de la Computación e Ingeniería, el Dr. Barak Raveh de la Escuela de Ciencias de la Computación e Ingeniería, y Eilon Sherman del Instituto de Física de Racah, ha logrado un avance importante en la comprensión de cómo se activan las células inmunes conocidas como células T.
Mediante el uso de un enfoque innovador llamado metamodelado bayesiano, el equipo combinó datos de técnicas avanzadas de microscopía de superresolución y simulaciones estocásticas por computadora para revelar patrones nuevos e intrincados en la señalización temprana de las células T.
Las células T son actores clave en el sistema inmunológico, ya que responden de manera específica y eficiente a las amenazas. Específicamente, las células T actúan como agentes sensibles que pueden identificar la presencia de células infectadas o cancerosas y eliminarlas de manera eficiente.
Sin embargo, hasta ahora, los modelos microscópicos existentes solo han capturado parcialmente los procesos moleculares detrás de la activación temprana de las células T, lo que deja vacíos en nuestra comprensión.
El metamodelo del equipo de la Universidad Hebrea reúne estos modelos, basándose en datos sobre cómo las moléculas críticas (receptores de células T (TCR), CD45 y Lck) interactúan y se mueven en los puntos iniciales de contacto entre las células T y las células objetivo.
Un descubrimiento clave en un estudio previo del laboratorio de Sherman (https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.11.022) es un anillo a nanoescala de moléculas TCR activadas, que sorprendentemente aparece alrededor del borde de los contactos iniciales de las células T y está enmarcado por un anillo de moléculas CD45. Este patrón no pudo ser explicado por los modelos actuales de activación de células T. Los investigadores sugieren que este patrón surge porque las moléculas de Lck, que ayudan a transmitir señales entre TCR y CD45, están restringidas en su rango de actividad. Esta limitación desempeña un papel crucial en la forma en que se activan los TCR durante la respuesta inmunitaria temprana.
El equipo también analizó cómo las variaciones en la actividad de Lck, las fuerzas de antígenos específicos y las formas de CD45 afectan la activación de las células T. Estos hallazgos ofrecen una visión más completa de la señalización temprana de las células T, con aplicaciones potenciales en la comprensión de otros procesos celulares complejos.
El metamodelado bayesiano, al integrar diferentes modelos en un todo cohesivo, ofrece una poderosa herramienta para descubrir los patrones ocultos que impulsan el comportamiento celular, con amplias implicaciones para la inmunología y la investigación médica.
Este estudio representa un avance significativo en inmunología, ya que arroja luz sobre la intrincada dinámica celular que sustenta nuestras respuestas inmunitarias.
El artículo de investigación titulado “Bayesian metamodeling of early T-cell antigen receptor signaling accounts for its nanoscale activation patterns”, ya está disponible en Frontiers in Immunology.
Investigadores:
Yair Neve-Oz1,2, Eilon Sherman1 y Barak Raveh2.
Instituciones:
1) Instituto de Física de Racah, Universidad Hebrea de Jerusalem.
2) Escuela de Ciencias de la Computación e Ingeniería, Universidad Hebrea de Jerusalem.
