Iluminando la respuesta inmune al ADN anómalo

Nuestras células albergan un detector de ADN llamado cGAS, que informa al sistema inmunológico sobre infecciones virales y bacterianas, la muerte celular y la transformación durante el cáncer. Un equipo de investigación ha “reutilizado” este proceso celular para crear un nuevo biosensor fluorescente. Este trabajo de investigación y desarrollo proporciona una nueva herramienta biomédica que ofrece múltiples opciones para visualizar la respuesta inmune innata al ADN anómalo en poblaciones celulares.

El avance es obra de un equipo integrado, entre otros, por Sergio P. Acebrón, de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) y de la Universidad de Heidelberg en Alemania, así como Steve Smarduch, de esta última universidad.

Cada una de nuestras células almacena su información genética en el núcleo (ADN genómico) y en las mitocondrias (ADN mitocondrial). Una vía molecular conservada, controlada por las proteínas cGAS, STING e IRF3, puede detectar ADN fuera de estos compartimentos y comunicarlo a las células vecinas y al sistema inmunológico mediante mensajeros secundarios, como cGAMP e interferón. De esta manera, este sistema actúa como una "navaja suiza" protegiendo al cuerpo de células dañadas, que a menudo contienen fragmentos de ADN fuera del núcleo y/o las mitocondrias, así como contra ADN externo provenientes de infecciones virales y bacterianas.

La desregulación de estos procesos está relacionada con la resistencia a la respuesta inmune en infecciones virales y cáncer, mientras que su activación anómala se asocia con enfermedades autoinmunes. Este estudio demuestra cómo la ingeniería de la interacción funcional entre STING e IRF3 activados puede utilizarse para capturar la dinámica espacio-temporal y heterogénea de la respuesta al mensajero intracelular y extracelular cGAMP. Este nuevo biosensor fluorescente, junto con herramientas de análisis de imágenes, permite visualizar la respuesta de células individuales y poblaciones celulares a la infección por el virus del herpes, la liberación de ADN mitocondrial durante la apoptosis y otras fuentes de ADN anómalo.

Sergio P. Acebrón. (Foto: UPV/EHU)

El desarrollo tumoral suele estar asociado a errores en la segregación de cromosomas que contienen el ADN genómico, lo que puede llevar a su extravasación del núcleo. Usando el nuevo biosensor, el estudio revela que los cromosomas mal segregados no activan la respuesta inmune innata a través de STING, probablemente debido al empaquetamiento natural del ADN genómico por las histonas. Este hallazgo es relevante, ya que varios ensayos clínicos han planteado a STING como un posible objetivo terapéutico contra tumores con inestabilidad cromosómica.

Este estudio representa un avance significativo en el campo de la respuesta inmune innata al proporcionar a la comunidad científica un método para visualizar estos procesos en modelos biológicos complejos.

El estudio se titula “A novel biosensor for the spatiotemporal analysis of STING activation during innate immune responses to dsDNA”. Y se ha publicado en la revista académica EMBO Journal. (Fuente: UPV/EHU)