Todos sabemos lo irritante que es tener la bandeja de entrada inundada de correo basura. Afortunadamente, hoy en día los proveedores de correo electrónico incluyen filtros para mantener a raya el correo basura. Como resultado, la carpeta de correo basura tiende a acumular mensajes que nunca se leerán.
Pero, de vez en cuando, el filtro atrapa un correo electrónico importante y este se ignora indebidamente.
Podemos pensar en el genoma humano como un servidor que envía un bombardeo constante de correos electrónicos. Estos mensajes tienen, en promedio, 2.000 letras, y estas «letras» están formadas por distintos tipos de bases, algunas de las cuales se empaquetan en forma de ARN.
Hasta hace unas dos décadas, se pensaba que un tipo de ARN, llamado microARN o simplemente miARN —por ser muy corto, de solo 18-25 letras—, era el correo basura del genoma y carecía de función biológica. Pero hoy sabemos que estos miARN no son basura, sino que desempeñan un papel muy importante en la regulación de la actividad de otras partes del ADN.
Dogma centra
El descubrimiento de la estructura del ADN en 1953 por el biólogo estadounidense James Watson y el físico inglés Francis Crick es uno de los descubrimientos más importantes de la historia de la ciencia.
Este descubrimiento dio origen al campo de la biología molecular. De ahí surgió el «dogma central»: nuestra información genética se almacena en forma de código de ADN, que luego se convierte en un mensaje de ARN (ARNm).
A continuación, los diminutos ribosomas, fábricas de proteínas, leen el ARNm. Decodifican los mensajes y crean proteínas, que son las piezas esenciales de la biología. Toda esta actividad ocurre constantemente en nuestras células y comienza en el genoma.
Desarrollo de genes codificantes y no codificantes de proteínas en la célula
Imagen proporcionada por el autor
El genoma contiene todas las instrucciones que necesita una célula para funcionar, en forma de nuestros aproximadamente 20.000 genes. Pero, sorprendentemente, estos genes solo representan alrededor del 2 % de todo nuestro genoma. Así que la pregunta es: ¿qué hace realmente el 98 % restante de nuestro ADN?
Restablecer los filtros del correo basura
Para los biólogos, esos correos importantes que acababan en la carpeta de correo basura y se descartaban eran los miARN. Eso fue así hasta que en 1993 se descubrió oficialmente el primer miARN funcional, lin-4. Los científicos estudiaban el desarrollo del gusano nematodo Caenorhabditis elegans y descubrieron que lin-4 inhibía la síntesis de proteínas del gen lin-14.
Posteriormente, descubrieron que los miARN pueden unirse físicamente al ARNm e impedir que produzca proteínas. Así, suprimen de manera efectiva la actividad de un gen. Este descubrimiento fue la primera prueba de que los miARN regulan negativamente el ARN que codifica proteínas.
Así que resulta que el 98 % de nuestro genoma que se consideraba «basura» quizá sí tenga una función.
El segundo miARN no se descubrió hasta siete años después. Pero desde entonces se han encontrado más de 1.800 miARN humanos. Ahora entendemos que los miARN controlan numerosos genes y procesos vitales para la vida celular, como el metabolismo, el desarrollo y el sistema inmunitario.
Mientras que hace dos décadas los genes y las proteínas se consideraban los actores más importantes de lo que sucede en nuestro cuerpo, ahora se reconoce a los miARN como los titiriteros que mueven los hilos de diversos genes en el escenario de la biología molecular.
miARN y cáncer
Una aplicación prometedora de los miARN es su potencial como biomarcadores y tratamientos para el cáncer.
Un estudio de 2002 descubrió que se habían eliminado dos miARN en el 68 % de las leucemias linfocíticas crónicas. Es bastante común que los cánceres silencien estratégicamente partes del genoma donde se encuentran genes supresores de tumores. Curiosamente, los investigadores descubrieron que estas regiones a menudo codificaban miARN; de ahí que hallaran una fuerte asociación entre los miARN y el cáncer.
Un aspecto fascinante de los miARN es que controlan el 60 % de los genes del genoma humano. El secreto reside en su promiscuidad. Un miARN puede unirse a muchos ARNm e inhibir su expresión. Esto sugiere que el futuro de la terapia contra el cáncer podría estar en fármacos basados en miARN que puedan dirigirse a múltiples genes y, por tanto, afectar a varias vías implicadas en el cáncer. Así se deja atrás el enfoque de «un fármaco, una diana».
El uso terapéutico de los miARN contra el cáncer todavía está en sus inicios, aunque tiene un enorme potencial. Uno de los principales retos es crear un miARN que sea estable y no tenga efectos secundarios.
Ya hay algunos casos de éxito. Los dos más destacados son MRX34, una terapia contra el cáncer basada en miR-34 que se utiliza para el cáncer de hígado y ha demostrado que detiene el crecimiento de las células cancerosas. Actualmente está en las primeras etapas de los ensayos clínicos.
También está Miravirsen, que también actúa sobre el hígado y se basa en miR-122. Ha mostrado un éxito considerable en pacientes con cáncer de hígado en ensayos clínicos de fase intermedia.
El interés de la comunidad científica por los miARN ha aumentado exponencialmente en los últimos años, a medida que los investigadores se suman a la carrera por desarrollar un tratamiento contra el cáncer basado en miARN que sea funcional y eficaz.
Lejos de ser correo basura, los miARN son órdenes que redirigen otros mensajes y permiten que algunas actividades prosigan y que otras cesen por completo. Ahora que los biólogos han actualizado sus filtros, empiezan a comprender el poder de los miARN.
Este artículo se publica en colaboración con The Conversation. Lee el artículo original.
La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde las opiniones expresadas.
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Autora: Pamela Ajuyah es estudiante de doctorado en biología molecular en la University of Technology, Sydney. Nham Tran es jefe de laboratorio en la University of Technology, Sydney.
Imagen: Se muestra una doble hélice de ADN en una ilustración de artista sin fecha publicada por el National Human Genome Research Institute para Reuters. REUTERS/National Human Genome Research Institute/Handout
