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Tecnología innovadora que proporciona nuevas herramientas para obtener una comprensión integral del sistema inmune.

Créditos de las imagenes: Technion Spokesperson.

Nature Biotechnology informó sobre una tecnología innovadora que proporcionará a la comunidad científica nuevas herramientas para obtener una comprensión integral de la actividad del sistema inmune.

La tecnología israelí desarrollada en elTechnion, mapea los perfiles inmunes de enfermedades.

Estos mapas, que ya han identificado interacciones biológicas previamente desconocidas, permitirán el desarrollo de terapias inmunocéntricas personalizadas.

Una tecnología desarrollada en Israel proporcionará a la comunidad científica herramientas innovadoras para obtener una comprensión profunda del sistema inmune en la salud y las enfermedades.

La tecnología, que los investigadores han denominado immuneXpresso, escanea millones de publicaciones científicas y mapea los perfiles inmunes de cada enfermedad.

El trabajo, publicado en Nature Biotechnology, fue dirigido por la estudiante de doctorado Ksenya Kveler, bajo la guía del Profesor Shai Shen-Orr.

La medicina contemporánea ha avanzado a un ritmo vertiginoso; la esperanza de vida se duplicó entre mediados del siglo XIX y finales del siglo XX.

Las vacunas redujeron drásticamente las tasas de mortalidad entre lactantes y niños y en las últimas dos décadas, se introdujeron innovadoras tecnologías relacionadas con el sistema inmunológico en las prácticas clínicas.

Dichas tecnologías han mejorado drásticamente nuestra capacidad para tratar enfermedades, particularmente el cáncer, mediante la manipulación del sistema inmunitario.

El sistema inmune, sin embargo, es muy complejo y su análisis y activación específica son un desafío considerable.

En la última década, la comunidad científica ha desarrollado herramientas innovadoras para la medición precisa y amplia de células, proteínas y genes.

Estas herramientas proporcionan una gran cantidad de información y, por lo tanto, el desafío actual, en el que se centra la publicación, es analizar la información.

“Los investigadores y los médicos, por más experimentados y excepcionales que sean, se especializan en un espectro estrecho del mundo médico”, dijo el profesor Shen-Orr.

“Como humanos, no pueden tener una perspectiva basada en millones de estudios y publicaciones, particularmente en el campo de la inmunidad, que tiene un gran volumen de publicaciones y una nueva publicación publicada cada media hora.

Pero lo que los investigadores y médicos humanos no pueden hacer, ahora podemos ofrecerlo a través del sistema immuneXpresso, que construye un modelo computarizado del sistema inmune”.

El modelo proporciona, por primera vez, una visión fascinante del sistema en general, una mejor comprensión de la información disponible y sus limitaciones, la interpretación automática de datos y la generación sistemática de nuevas hipótesis.

Los investigadores desarrollaron una tecnología que escanea la literatura científica y genera una imagen global y de alta resolución de la red de interacciones entre las células inmunitarias y el cuerpo humano, a través de miles de enfermedades.

immuneXpresso es un paso dramático hacia la obtención de una visión inmune-céntrica de las enfermedades.

“El sistema inmune cumple una función crítica en la lucha contra las enfermedades y en el mantenimiento de la salud.

Sirve como un tipo de sensor que monitorea los ambientes externos e internos y responde a los cambios que están ocurriendo”.

“El problema es que a veces falla o forma interacciones dañinas con otras células del cuerpo.

Por lo tanto, para mejorar la eficacia de los tratamientos médicos, tenemos que abrir la “caja negra” del sistema inmune para entender cómo funciona”.

En este contexto, immuneXpresso fue programado para escanear la base de datos de PubMed, que, hasta la fecha, contiene 16 millones de publicaciones.

El estudio se centró en moléculas llamadas “citocinas”, proteínas que permiten que las células inmunes envíen mensajes a las células y tejidos de todo el cuerpo.

Esta novedosa tecnología permite a los investigadores generar un mapa computarizado y detallado de las conexiones entre 340 tipos de células y 140 tipos de citocinas en miles de enfermedades, una base de conocimiento novedosa y sin precedentes en términos de resolución y amplitud.

Este proceso proporciona una imagen global de la red de interacciones entre las células inmunitarias y los patrones de acumulación de conocimiento científico a lo largo del tiempo.

Además de mapear los factores conocidos, el enfoque analítico descrito en el documento permitió la predicción de cientos de nuevas interacciones biológicas, que no han sido identificadas o informadas hasta ahora.

También por primera vez en la historia, los investigadores mapearon los perfiles inmunológicos de varias enfermedades y las enfermedades agrupadas con éxito en base a la similitud entre sus “mapas de enfermedades”, que presentan los vínculos entre el estado médico y el estado inmune.

Estos “grupos de enfermedades” proporcionan un mapa de ruta único para identificar disfunciones inmunitarias en varios estados de enfermedad.

Este logro permitirá la designación de terapias farmacéuticas existentes, que se espera que puedan prevenir o mitigar enfermedades.

“Para traducir esta información en medicina personalizada planeamos vincularla al perfil inmune del paciente, con la clara comprensión de que el sistema inmunológico varía entre las personas y con el tiempo dentro de la misma persona”.

Si logramos monitorear este sistema, al monitorear, por ejemplo, la actividad cardíaca, podremos proporcionar intervenciones médicas personalizadas, precisas y basadas en conocimiento”.

Durante su posdoctorado en la Universidad de Stanford, el profesor Shen-Orr estudió la variabilidad del sistema inmune entre las personas.

“Fue la primera vez que analicé datos que se obtuvieron al monitorear el sistema inmunológico, e identifiqué las diferencias en la función de ocho citocinas en adultos versus personas mayores.

Compartí este descubrimiento con inmunólogos experimentados, con la esperanza de que me ayudaran a entender qué células secretan estas citoquinas.

Pero ninguno de ellos fue capaz de darme respuestas, ya que cada inmunólogo ve una imagen parcial del sistema inmune y ninguno está familiarizado con la imagen global, ya que el sistema es demasiado complejo y la ciencia tradicionalmente reduccionista.

Desde entonces, mi trabajo se ha centrado en construir un nivel de sistemas que comprenda la inmunidad y sus interacciones con los otros sistemas en el cuerpo.

Al hacerlo, nuestro objetivo es revolucionar la inmunología a una ciencia estructurada y basada en modelos, es decir, la verdadera inmunología de sistemas”.

La inmunología de los sistemas, que se introdujo por primera vez hace aproximadamente diez años, se ha centrado principalmente en nuestra capacidad para medir el sistema inmune en humanos y generar una gran cantidad de datos.

Pero la perspectiva complementaria, la interpretación de los datos, no se desarrolló al mismo ritmo.

El Prof. Shen-Orr proyecta que immuneXpresso proporcionará un empuje significativo al aspecto interpretativo, en parte porque es una plataforma para mapear y estandarizar datos existentes, lo que permite la vinculación entre la literatura científica y los datos experimentales.

 
 

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