Los macrófagos se ponen manos a la obra para detectar el cáncer
Los macrófagos son células inmunitarias esenciales que vigilan y limpian continuamente los tejidos fagocitando las células muertas y otros desechos. Este proceso tiene lugar durante la renovación normal de los tejidos, pero también durante enfermedades como el cáncer. Al transportar los «residuos tisulares» a través del sistema linfático al torrente sanguíneo, los macrófagos se consideran valiosos indicadores de estados patológicos. Los macrófagos surgen de los monocitos, una población heterogénea de células, formada por subpoblaciones fenotípica y funcionalmente distintas que difieren en número entre la salud y la enfermedad. En caso de daño tisular, los macrófagos tisulares se activan, mientras que los monocitos de la sangre y la médula ósea se encargan de eliminar las células moribundas.
Detección y seguimiento de los macrófagos
A pesar de las numerosas investigaciones realizadas, el análisis de los macrófagos en un entorno clínico ha sido limitado, debido a las lagunas existentes en la comprensión de sus vías de maduración y sus interacciones con otras células inmunitarias. El objetivo fundamental del proyecto TiMaScan(se abrirá en una nueva ventana), financiado por el Consejo Europeo de Investigación, era desarrollar una herramienta de diagnóstico atraumático para el cáncer basada en la detección y el control de los macrófagos. En este proyecto, dirigido por destacadas instituciones europeas de investigación, se profundiza en la biología y función de monocitos, macrófagos y células dendríticas. «TiMaScan es un esfuerzo de colaboración en el que participan expertos en inmunología, oncología y bioinformática y que pretende superar los retos existentes en el diagnóstico del cáncer, lo que allanará el camino para futuras innovaciones», subraya el coordinador del proyecto, Jacques J.M. van Dongen. El equipo empleó una combinación de transcriptómica, proteómica y citometría de flujo y de masas avanzada para analizar el sistema monocito-macrófago(se abrirá en una nueva ventana) en diversas enfermedades, incluido el cáncer.
Innovaciones tecnológicas
Un avance tecnológico clave de TiMaScan es el uso de técnicas de citometría de flujo basadas en EuroFlow(se abrirá en una nueva ventana), que permiten una evaluación fenotípica y funcional de los macrófagos tisulares(se abrirá en una nueva ventana) detalladas, así como de los distintos subconjuntos de monocitos en la sangre(se abrirá en una nueva ventana). Como se muestra en la ilustración del artículo anterior, esto ha llevado a la identificación de diez subconjuntos distintos de monocitos en la sangre humana, cada uno representado por un color diferente. En conjunto, estos datos de alta dimensión conducen a la creación de un perfil completo del sistema monocito-macrófago y facilitan la identificación de biomarcadores específicos del cáncer. «Un aspecto novedoso de TiMaScan es que se centra en los macrófagos recirculantes de los tejidos al torrente sanguíneo y, en particular, en el contenido fagolisosomal de estas células», destaca van Dongen. Además, TiMaScan ha logrado avances importantes en la comprensión de los patrones de digestión dentro de los fagolisosomas. Los anticuerpos tradicionales de los diagnósticos de laboratorio se han desarrollado contra proteínas nativas en su estructura completamente plegada. Sin embargo, el entorno ácido de los fagolisosomas y la digestión por las proteasas endógenas dañan los epítopos reconocidos. Esto significa que la mayoría de los anticuerpos tradicionales no reconocen los fragmentos de proteínas en los fagolisosomas. Los investigadores de TiMaScan han estudiado diversas proteasas en subconjuntos de monocitos y macrófagos y han creado nuevos métodos para aislar fagolisosomas para estudios proteómicos. Esto permite comprender mejor los fragmentos de proteína que quedan tras la fagocitosis y la digestión mediada por proteasas, lo que allana el camino para el desarrollo de anticuerpos apropiados para detectar fragmentos de proteína específicos de tejido en macrófagos tisulares recirculantes.
Efecto traslacional
El planteamiento traslacional de TiMaScan garantiza que los resultados de la investigación se integren rápidamente en la práctica clínica. Aprovechando el poder de los macrófagos tisulares y empleando tecnologías de vanguardia, el equipo de TiMaScan dará lugar a nuevas herramientas de diagnóstico que podrán aplicarse en entornos sanitarios, lo que mejorará considerablemente la detección precoz y el seguimiento del cáncer. Este método de diagnóstico atraumático, eficaz y preciso tiene el potencial de transformar la atención al paciente. En investigaciones futuras se explorarán aplicaciones más amplias de esta tecnología en el seguimiento de otras enfermedades, lo que ampliará aún más sus efectos.
