Análise ao sangue para conhecer o historial de infecções de uma pessoa

O projeto centra-se nos linfócitos T. Estas células estão envolvidas no sistema imunitário e actuam como tropas de defesa: São treinadas para reconhecer moléculas estranhas, por exemplo, de um determinado agente patogénico. Se encontrarem uma, dão o alarme, multiplicam-se e combatem o intruso.

No entanto, as células T são altamente especializadas: Cada ser humano tem cerca de 100 milhões de tipos diferentes. E cada um destes tipos procura um sinal de alarme diferente. Alguns deles tornam-se activos, por exemplo, quando encontram uma molécula de um vírus da gripe. Outros, por exemplo, podem ser estimulados por uma determinada proteína na superfície do vírus da rubéola.

Os receptores ligam-se ao agente patogénico

Estas respostas são despoletadas por sensores na superfície dos linfócitos T: Os receptores de células T. Estes reagem a indicadores moleculares específicos que podem ter um aspeto muito diferente consoante o tipo de recetor. "Chamamos a estes indicadores antigénios", explica o Prof. Dr. Kilian Schober do Instituto de Microbiologia - Microbiologia Clínica, Imunologia e Higiene (diretor: Prof. Dr. Christian Bogdan) da Uniklinikum Erlangen, cujo grupo de investigação é apoiado pelo financiamento. "Os receptores de células T podem ligar-se a antigénios, mas só se corresponderem exatamente, como uma chave a uma fechadura".

Normalmente, quando isso acontece, as células T começam a dividir-se rapidamente. Isto cria todo um arsenal de células idênticas, ou clones. Como todas elas têm o mesmo recetor de células T que a célula-mãe, também podem reconhecer o antigénio relevante. A maior parte delas morre depois de combater com sucesso a infeção. No entanto, algumas delas, conhecidas como células T de memória, sobrevivem. Estas células asseguram que o sistema imunitário irá lidar melhor com este agente patogénico específico no futuro.

As infecções deixam marcas duradouras no sistema imunitário

"Cada infeção deixa um rasto no sistema imunitário", sublinha Schober. "Por exemplo, quem já teve gripe tem mais células T cujos receptores correspondem aos antigénios do vírus da gripe do que alguém que não teve gripe". Partindo desta premissa, deveria ser possível determinar quais os agentes patogénicos com que uma pessoa esteve em contacto ao longo da sua vida, verificando quais as células T que circulam na sua corrente sanguínea. Isto também forneceria uma indicação dos agentes patogénicos aos quais se pode esperar que sejam imunes.

No entanto, este potencial de diagnóstico não está a ser plenamente utilizado atualmente. O projeto INTRA-SEQ deverá alterar esta situação. O acrónimo significa "Infection diagnosis using T-cell recetor analysis and sequencing" (diagnóstico de infecções através da análise e sequenciação de receptores de células T). Esta é uma descrição bastante precisa dos objectivos dos investigadores: Esperam determinar quais os receptores que se multiplicam no caso de quais as infecções. Esperam que uma pequena picada de agulha seja suficiente para obter uma visão geral de todo o historial de infecções e do estado imunitário de um indivíduo. O princípio básico é semelhante aos procedimentos serológicos estabelecidos com base em anticorpos, embora estes sejam geralmente utilizados apenas para um agente patogénico de cada vez.

Quais são as semelhanças entre os receptores de células T em pessoas que tiveram determinadas doenças?

Trata-se de uma tarefa complexa: Existem grandes diferenças entre os receptores de células T em pessoas diferentes. Além disso, uma infeção não leva à reprodução de um clone de células T específico. Em vez disso, cada agente patogénico tem centenas ou milhares de caraterísticas distintivas diferentes e pode desencadear a multiplicação de um número idêntico de células T com os receptores correspondentes. "No entanto, a exposição a determinados agentes patogénicos faz com que muitas pessoas desenvolvam clones de células T semelhantes ou mesmo idênticos", explica Schober. Isto cria um padrão, uma "impressão digital imunológica", que é altamente individual no que diz respeito aos pormenores, mas que pode dar indicações reproduzíveis dos agentes patogénicos que uma pessoa encontrou no passado.

Os investigadores vão, por isso, investigar pessoas que, comprovadamente, tenham tido uma infeção por determinados agentes patogénicos ao longo da sua vida. A comparação dos receptores das suas células T permitirá então aos investigadores identificar caraterísticas comuns específicas desses agentes patogénicos. Os investigadores utilizarão algoritmos retirados do domínio da aprendizagem automática. "Desta forma, esperamos criar bibliotecas de receptores de células T que sejam típicos de certas doenças", diz Schober.

Colaboração entre vários hospitais e institutos

Os investigadores estão a concentrar-se, em primeiro lugar, nos vírus que podem causar complicações na gravidez, como o vírus da rubéola. O objetivo é, por exemplo, determinar se as mulheres grávidas ainda têm imunidade suficiente de uma vacina anterior contra a rubéola, analisando as células T. "Ao mesmo tempo, os nossos dados contribuirão para a compilação de uma base de dados global de sequências de receptores de células T ligadas a agentes patogénicos conhecidos", explica Schober. "No futuro, um único teste poderá então ser suficiente para ilustrar o historial de infeção de um indivíduo ao longo da sua vida."

Estes objectivos só podem ser alcançados através da combinação da experiência de especialistas de várias disciplinas. O projeto INTRA-SEQ envolve, portanto, a colaboração entre o Instituto de Microbiologia, o Instituto de Virologia (Prof. Dr. Klaus Überla, Dr. Philipp Steininger), o Departamento de Medicina 3 - Reumatologia e Imunologia (Prof. Dr. Thomas Harrer) e o Departamento de Obstetrícia e Ginecologia (Prof. Dr. Matthias Beckmann, PD Dr. Michael Schneider).