Lo Relevante de 2024. Reconocimiento a los microARN y su trascendental papel en la regulación de gen

Por Liliana Morán Rodríguez.

 

Se acerca el fin del 2024 y si hablamos de lo relevante del año en el acontecer científico, vale la pena mencionar a los científicos estadunidenses Victor Ambros y Gary Ruvkun, ganadores del Premio Nobel de Medicina por sus descubrimientos sobre el microARN y su papel en la regulación génica postranscripcional.

Gracias a sus investigaciones sabemos que los microARN pueden interferir, regular o apagar genes, así podrían ayudar a tratar enfermedades como el cáncer.

En Ciencia UNAM, conversamos con el doctor Damien Jean-Rene Formey de Saint Louvent, investigador del Centro de Ciencias Genómicas de la UNAM, quien ha trabajado con los ARN pequeños, implicados en procesos de especies vegetales.

“Los microARN son una subcategoría de ARN pequeños; fueron descubiertos por estos investigadores desde el año 1993, en el gusano Caenorhabditis elegans; por diversas investigaciones, después se comprobó que los MicroARN estaban presentes en otros organismos, incluidos los seres humanos. Se premia la investigación básica que dio pie a todos los avances que se han logrado a partir de ella”.

De hecho, ya hay un Nobel en 2006 para los científicos estadounidenses Andrew Fire y Craig Mello, por el descubrimiento del RNA de Interferencia (RNAi), mecanismo fundamental para controlar el flujo de información genética. “Trabajaron esto por 1996-98 (después que los actuales premiados) pero supongo que, en su momento, privilegiaron al desarrollo de nuevas herramientas genéticas”, explica.

Sin embargo, la capacidad de silenciar genes específicos del genoma pudo ser posible gracias al pilar estructural de la ciencia básica que sus compatriotas, Ambros y Gary Ruvkun, habían logrado años antes, quienes fueron reconocidos con el Nobel 2024 por establecer el principio de regulación genética.

 

¿Qué son los MicroARN (miRNA)?

 

El ácido desoxirribonucleico (ADN) es una molécula que codifica la información que las células necesitan para producir proteínas. El ácido ribonucleico (ARN) está presente en diferentes formas moleculares que cumplen múltiples funciones celulares, como la síntesis proteica.

El primero es como el manual de instrucciones de nuestro organismo y el segundo es como una lectura e interpretación de este manual, resultado de la activación de los genes específicos para que funcionen las células de diferentes tejidos como los músculos y las neuronas.

“Los MicroARN son una categoría del ARN pequeño de interferencia (una clase de ARN). Su particularidad es que están codificados en el genoma de los organismos y pueden ser conservados entre especies para regular mecanismos fundamentales de las células -diferente a otros ARN pequeños- que pueden ser exógenos, los podemos insertar en las células”.

Estas pequeñas moléculas se le adhieren al ARN mensajero para inducir su degradación o interferir en el ensamble y recorrido del ribosoma y así detener la producción de proteínas. Estos MicroARN pueden ser producidos artificialmente para ser una herramienta más precisa de regulación génica, por ejemplo, para detener la sobreproducción de células, como pasa con el cáncer.

Lo logran asociándose a las proteínas de la familia Argonauta — explica el doctor Damien Formey— al crear complejos capaces de reconocer moléculas de ARN o ADN e interactuar con ellas. Entre los mecanismos logrados están la interferencia, la guía de qué genes se deben regular o el silenciamiento de genes. Lo que los hace cruciales en la biología molecular.

 

Otros datos

 

Destaca que los miRNA se están estudiando para desarrollar nuevos tratamientos para el cáncer y diversas enfermedades como las cardiopatías y la diabetes, principales causas de muerte en todo el mundo y que representan altos gastos a la salud pública.

También funcionan como una herramienta diagnóstica mucho más poderosa. Se han usado como biomarcadores, debido a que se han encontrado cambios en su expresión en diversas enfermedades con variación de sus niveles en saliva, orina, plasma y suero.

Se considera que usar los niveles de MicroARN específicos ayudan a monitorear de forma precisa condiciones fisiopatológicas de determinados órganos, neoplasias y enfermedades hepáticas, pulmonares o autoinmunes. Así se contribuye a la medicina de precisión, mucho más personalizada y con más posibilidad de éxito.

 

Otras aplicaciones de los MicroARN

 

Regular, silenciar o editar genes ya ha sido posible en organismos como el gusano C. elegans, en vegetales y ya hay diversos ensayos clínicos para enfermedades que afectan a los humanos.

Los MicroARN pueden ser muy precisos en su trabajo de controlar uno o varios genes; inhibir toda una categoría de genes; o interactuar con los de otros organismos y así influir en procesos de adaptación.

El doctor Damien Formey tiene entre sus líneas de investigación la caracterización y evolución de los ARN pequeños involucrados en las interacciones planta-microorganismo.

Nos recuerda, como ejemplo, que en la década de los 90 las papayas de Hawái se salvaron de desaparecer debido al virus de la mancha anular de la papaya (PRSV). “Abrieron” el genoma de la papaya e introdujeron un gen del patógeno en su código genético. Así crearon una planta de papaya transgénica, un organismo genéticamente modificado, que expresa ARN pequeños contra el virus, confiriéndole resistencia a la planta.

Otros casos de éxito incluyen la lucha contra el gusano que ataca las raíces del maíz o el de las modificaciones al jitomate para que dure más y pueda ser transportado por más tiempo.

En México, como en otros países, existen regulaciones para cultivos genéticamente modificados destinados al consumo humano o animal, así como para liberación deliberada al ambiente.

Por lo que toda investigación o ensayo clínico de modificación genética pasa por diversos filtros de aprobación a nivel internacional y nacional, lo que los hace más seguros. Es prometedor todo lo que los MicroARN podrían lograr.