image: Each circle represents a different cell. Different colors are cells with different characteristics. The proximity between the circles represents similarity between the genes that these cells are using. This figure shows that the cells divide into two large groups: the most mature (on the bottom right) and the most immature (on the left side) view more
Credit: Saumya Kumar (iMM)
Um estudo coordenado por Luís Graça, investigador principal do Instituto de Medicina Molecular João Lobo Antunes (iMM) e Professor da Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa (FMUL) utilizou gânglios linfáticos, amígdalas e sangue, para mostrar como as células que controlam a produção de anticorpos são formadas e atuam. Estes dados publicados agora na revista científica Science Immunology* permitirão desenhar estratégias que controlem a regulação do sistema, podendo contribuir para a resolução de doenças autoimunes ou alergias.
Nos últimos meses temos assistido a como é importante a produção de anticorpos, induzida pelas vacinas, para a nossa proteção contra infeções como a COVID-19. No entanto, tem sido muito difícil estudar as células humanas envolvidas na produção de anticorpos após vacinação, porque esta produção acontece nos gânglios linfáticos e não no sangue. Para estudar este processo foi necessário utilizar uma tecnologia que surgiu muito recentemente - identificando por sequenciação todos os genes que estão ativados em cada célula individualmente. "Para compreender o poder desta tecnologia devemos notar que todas as nossas células têm os mesmos genes. O que torna um neurónio diferente de um linfócito é que cada célula só está a utilizar a informação de um conjunto diferente de genes. Assim, quando após a vacinação um linfócito inicia o processo de controlar a produção de anticorpos, vai ligar alguns genes e desligar outros. Foi isto que estudámos para centenas de células simultaneamente", explica Luís Graça.
A dificuldade do processo pode ser entendida se nos lembrarmos que há cerca de 20 anos a sequenciação do genoma humano necessitou de um grande conjunto laboratórios em vários países e uma série de desenvolvimentos ao longo de mais de 10 anos. Agora, estes cientistas sequenciaram o genoma que está ativo em cada uma de centena de células independentes. Algo que seria impossível há poucos anos. Saumya Kumar, a primeira autora do trabalho, refere: "O avanço tecnológico tem sido extraordinário. Quando o estudo começou, há quatro anos, não havia alguma da tecnologia que acabámos por utilizar". A informação assim obtida permite conhecer, com um detalhe extremamente elevado, os genes e moléculas envolvidos na regulação da produção de anticorpos. Deste modo, abre-se um vasto leque de oportunidades para tentar estimular ou inibir algumas destas moléculas com o objetivo de potenciar a produção de anticorpos em vacinas, ou diminuir a produção de anticorpos em doenças por eles causadas (como a autoimunidade ou alergia).
Nas palavras de Luís Graça: "Quando os sistemas biológicos do nosso organismo não são adequadamente regulados surge a doença. É o conhecimento da regulação do organismo que permite corrigir essas situações patológicas".
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Este estudo também demonstra que a ciência não tem fronteiras: o grupo no Instituto de Medicina Molecular inclui cientistas de diferentes nacionalidades e com competências distintas, desde médicos a bioinformáticos. O trabalho foi desenvolvido no iMM, em colaboração com o Instituto Gulbenkian de Ciência, o BioISI- Biosystems & Integrative Sciences, da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, o Sanger Institute e a Universidade de Cambridge (Reino Unido) e o Institut Curie (França).
O estudo foi financiado pela rede ENLIGHT-TEN/H2020, cofinanciado pelo FEDER através do POR Lisboa 2020-Programa Operacional Regional de Lisboa, do PORTUGAL 2020, e pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia.
*Saumya Kumar, Válter R. Fonseca, Filipa Ribeiro, Afonso P. Basto, Ana Água- Doce, Marta Monteiro, Dikélélé Elessa, Ricardo J. Miragaia, Tomás Gomes, Eliane Piaggio, Elodie Segura, Margarida Gama-Carvalho, Sarah A. Teichmann, Luis Graca. (2021) Developmental bifurcation of human T follicular regulatory cells. Science Immunology.
Journal
Science Immunology