Células T humanas modificadas con CRISPR/Cas9 (células T modificadas con PD-1 y ACE2 Knockout) para inducir inmunidad a largo plazo en pacientes con COVID-19

El agotamiento de las células T puede limitar la inmunidad a largo plazo en pacientes con COVID-19. Las células T pueden perder su capacidad para combatir virus y tumores cuando tienen una exposición prolongada a estos enemigos. Los nuevos datos sugieren que las personas que experimentan síntomas leves de COVID-19 muestran signos moleculares de células T de memoria agotadas y, por lo tanto, podrían tener una capacidad reducida para combatir la reinfección. Por el contrario, las personas que desarrollan síntomas graves de COVID-19 pueden estar mejor protegidas contra la reinfección. Un estudio reciente informó que el 82,1 % de los casos de COVID-19 presentaban recuentos bajos de linfocitos circulantes. Se ha informado que, en el caso de virus crónicos, la expresión continua de PD-1 provoca el agotamiento de las células T y deteriora la capacidad de matar las células infecciosas. El perfil de los pacientes con COVID-19 se caracteriza por un porcentaje de linfocitos disminuido, con una proporción similar de células T CD4+ y CD8+. Aumenta la cantidad de células T, en su mayoría células T CD8+, que presentan altas tasas de expresión del marcador de actividad tardía CD25 y del marcador de agotamiento PD-1. Por lo tanto, el SARS-CoV-2 puede realizar cambios al modificar el sistema inmunitario adquirido, incluidas las células B y T. Según los experimentos, se ha encontrado que la expresión de PD-1, como un factor importante en la inducción y mantenimiento de la tolerancia circunferencial manteniendo la estabilidad de las células T, tiene un mayor porcentaje en diferentes células de pacientes con COVID-19. En un experimento realizado por Diao et al., en los pacientes con SARS-CoV-2, se observó que la expresión de PD-1 en la superficie de las células T aumentaba significativamente; también se demostró que durante la enfermedad inducida por SARS-CoV-2, las expresiones adicionales de PD-1 y Tim-3 en las células T estaban directamente relacionadas con la gravedad de la enfermedad; los factores que también se incrementaron en otras infecciones virales. El fenómeno del agotamiento de las células T podría revertirse con relativa facilidad, por ejemplo, cuando las células T ya no estén expuestas al virus o al tumor. Pero desafortunadamente, aunque las células T agotadas recuperadas de una infección crónica (REC-TEX) recuperan algunas funciones y características de las células T de memoria (TMEM), conservan cicatrices epigenéticas que indican que el control de la expresión génica está "bloqueado" en su historial de agotamiento. Una vez que las células T se agotan, permanecen fundamentalmente 'conectadas' para agotarse, por lo que puede ser difícil lograr que vuelvan a ser efectivos en la lucha contra el virus y el cáncer", dijo John Wherry, PhD, presidente del departamento de Farmacología de Sistemas y Translational Therapeutics y director del Penn Institute of Immunology en la Perelman School of Medicine de la Universidad de Pensilvania. Además, COVID-19 puede infectar células de linfocitos T e inducir apoptosis y marcadores apoptóticos. También se encontró linfocitopenia en los casos del síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS). El MERS-CoV puede infectar directamente a los linfocitos T primarios humanos e inducir la apoptosis de las células T a través de vías de apoptosis extrínsecas e intrínsecas, pero no puede replicarse en los linfocitos T. Sin embargo, no está claro si el SARS-CoV-2 también puede infectar las células T y provocar linfocitopenia. Un estudio mostró que las células T expresan un nivel de expresión muy bajo de hACE2 en su superficie celular y que las líneas de células T eran significativamente más sensibles a la infección por SARS-CoV-2 en comparación con el SARS-CoV. En otras palabras, estos resultados nos dicen que los linfocitos T pueden ser más permisivos a la infección por SARS-CoV-2. Por lo tanto, es plausible que la proteína S del SARS-CoV-2 pueda mediar una infectividad potente, incluso en células que expresan hACE2 bajo, lo que, a su vez, explicaría por qué la tasa de transmisión del SARS-CoV-2 es tan alta. Gracias a los avances recientes en la edición genómica, las células T ahora se pueden modificar con éxito a través de la tecnología CRISPR/Cas9. Por ejemplo, la activación de mecanismos (post-)transcripcionales para mejorar la producción de citoquinas de células T, la reorientación de la especificidad del antígeno de las células T o hacer que las células T sean refractivas a la señalización del receptor inhibidor pueden aumentar la función efectora de las células T. Por lo tanto, la edición del genoma mediada por CRISPR/Cas9 podría proporcionar estrategias novedosas para inducir inmunidad a largo plazo contra el COVID-19. Las inmunoterapias con células T autólogas se han convertido en una poderosa opción de tratamiento para muchas enfermedades como la infección viral o el cáncer. Estos incluyen el aislamiento adoptivo y la transferencia de células T específicas de virus/tumores de origen natural y la transferencia de linfocitos T que han sido modificados genéticamente. Según el investigador, las células T de memoria CD8+ reactivas al virus agotadas se aislarán de pacientes con infección leve mediante un ensayo de enriquecimiento de células T reactivas al antígeno modificado (ARTE). Se recolectarán células T de memoria CD8+ reactivas al virus agotadas y tanto el gen de la proteína de muerte celular programada 1 (PDCD1) como el gen ACE2 serán eliminados por CRISPR Cas9 en el laboratorio. Los linfocitos se seleccionarán y expandirán ex vivo y se infundirán nuevamente a los pacientes.