Atlas de transcriptomas de células inmunes en no respondedores inmunológicos infectados por el virus de la inmunodeficiencia humana identifica genes marcadores que controlan la replicación viral
El síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), causado por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), se caracteriza por una disminución grave en los recuentos de linfocitos T CD4+, lo que conlleva una morbimortalidad significativa. La terapia antirretroviral (TAR) inhibe eficazmente la replicación del VIH y aumenta los recuentos de células T CD4+ en sangre periférica. Sin embargo, a pesar de la supresión completa de la replicación viral con TAR, el 15-30% de los pacientes no recuperan sus recuentos de CD4+ y se clasifican como no respondedores inmunológicos (INR). Tras 4-7 años de TAR combinada (TARc), los pacientes con recuentos de CD4+ <350-500 células/μL se definen como INR, mientras que aquellos con recuentos >500 células/μL son respondedores inmunológicos (RI). Los INR presentan mayor riesgo de desarrollar condiciones relacionadas con el SIDA y otras comorbilidades, como enfermedades hepáticas, cardiovasculares y deficiencias neurocognitivas.
Los mecanismos subyacentes a la recuperación incompleta de CD4+ incluyen alteraciones en la hematopoyesis, apoptosis, activación inmune sostenida y replicación viral residual. Estudios previos de transcriptómica a granel de células mononucleares de sangre periférica (PBMC) han identificado genes de la vía de interferón, como IFI27, asociados a la recuperación inmune. Sin embargo, la resolución celular de estos hallazgos es limitada.
En este estudio, realizamos secuenciación de ARN de células individuales (scRNA-seq) en 60.000 células inmunes de 3 INR y 3 RI con supresión viral prolongada (>3,5 años). Utilizando el paquete Seurat y el algoritmo Harmony para corrección de efectos por lotes, identificamos 9 clusters celulares. Los INR mostraron proporciones elevadas de monocitos CD16+, monocitos clásicos y células B agotadas, mientras que las células NK, CD4+ y CD8+ efectoras terminales estaban reducidas.
El análisis de genes expresados diferencialmente (DEG) reveló 1.114 genes marcadores asociados a subpoblaciones específicas. Entre estos, 181 genes interactúan con proteínas virales como gp120, Pr55(Gag) y Nef. Doce genes (ISG15, IFITM3, PLSCR1, NFKBIA, FOS, HLA-DQB1, CCL3L1, IL1B, YBX1, CTSB, JUN, DDX5) se superpusieron con estudios de transcriptómica a granel (GSE143742 y GSE106792). Estos genes modularían la replicación viral mediante interacciones con proteínas estructurales y reguladoras del VIH. Por ejemplo, ISG15 e IFITM3 (marcadores de monocitos y CD4+) inhiben la entrada viral, mientras que PLSCR1 y DDX5 regulan la transcripción del VIH.
Los monocitos, en particular, mostraron un papel central: marcadores como CCL3L1 y HLA-DQB1 se asociaron a la regulación de Pr55(Gag) y la presentación antigénica. Estudios previos respaldan que los monocitos CD14+ actúan como reservorios virales incluso bajo TAR, lo que podría explicar la reconexión inmune incompleta en INR.
Las limitaciones incluyen el tamaño muestral reducido (n=3 por grupo), aunque el análisis de miles de células proporciona solidez estadística. Futuros estudios deberán validar estos hallazgos en cohortes más amplias y explorar terapias dirigidas a los genes identificados.
En conclusión, este atlas de transcriptomas a resolución unicelular revela desequilibrios en subpoblaciones inmunes y genes marcadores asociados al control viral en INR. Los monocitos emergen como actores clave en la patogénesis persistente del VIH, ofreciendo nuevas dianas para intervenciones terapéuticas.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002918