Los increíbles microARN y su protagonismo en el último Premio Nobel de Medicina
Fue un simple gusano cilíndrico de un milímetro de largo, el Caenorhabditis elegans, lo que llamó su atención. Corría la década de 1980 cuando dos jóvenes científicos del laboratorio de biología molecular del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), Victor Ambros y Gary Ruvkun, se preguntaron por qué ese pequeño nematodo transparente de 959 células mutaba a formas inesperadas: más cortas, más largas, más lentas y torpes para moverse.
¿Qué mecanismo génico definiría a esos gusanos mutantes?, se preguntaron. La curiosidad que los impulsó aquella vez a buscar la respuesta fue merecedora del Premio Nobel de Fisiología y Medicina que recibieron la semana pasada.
Durante las últimas seis décadas, un concepto fundamental de la biología es que toda la información necesaria para la vida está contenida en nuestro genoma, el conjunto completo de genes presentes en nuestras células. Esta información se organiza en una larga molécula en forma de doble hélice conocida como ADN (ácido desoxirribonucleico), cuya estructura fue descubierta por los científicos James Watson, Francis Crick y Maurice Wilkins en 1953, también merecedores del Premio Nobel en Medicina y Fisiología en el año 1962.
El ADN es como un libro de recetas que contiene toda la información necesaria para formar y mantener un organismo. ¡Todos lo aprendimos en la escuela! Pero no actúa solo. Para que la información que contiene se convierta en algo útil —es decir, en las proteínas que hacen funcionar nuestras células— necesita pasar por un proceso de transcripción. Aquí es donde entra en juego una molécula más simple, el ácido ribonucleico, también llamado ARN mensajero (mRNA) por el rol que cumple. Esta molécula lleva las instrucciones desde el «libro de recetas» en el núcleo de la célula hasta las fábricas de proteínas, los ribosomas.
En los últimos años, el ARN está recibiendo una inusitada visibilidad, tanto en el ámbito científico como en la esfera pública. Las investigaciones de Ambros y Ruvkun contribuyeron a ello. Su curiosidad por los gusanos mutantes los llevó a descubrir en este nematodo nuevas y pequeñas variantes de ARN llamadas, por su tamaño, “microARN”. Los microARN no codifican nuevas proteínas, sino que se pegan al ARN mensajero para silenciarlo o activarlo. De esta manera, funcionan como pequeños interruptores que deciden qué genes se prenden y cuáles se apagan en un momento dado.
Cuando las investigaciones se extendieron a otros organismos, se descubrió que los microARN no son peculiares de los gusanos, sino que juegan un papel clave en la regulación de la actividad génica en plantas y animales. Desde los insectos hasta los humanos, estas pequeñas moléculas regulan el desarrollo y la diferenciación celular e, incluso, la respuesta a enfermedades ¡Son pequeños, pero poderosos! Por ejemplo, los microARN regulan la expresión génica y pueden influir en si una célula madre se transforma en una neurona sensible a estímulos eléctricos, en una célula con microvellosidades en el intestino delgado encargada de absorber nutrientes, o en un osteocito, una célula que contribuye a la estructura rígida de los huesos, por mencionar algunos ejemplos de diferenciación celular. Toda esta diversidad de formas y funciones, esencial para el funcionamiento eficiente de organismos complejos, surge del mismo ADN, pero es posible gracias a la regulación de la expresión génica, en la que los microARN juegan un papel modulador.
Estudios recientes han revelado, además, que los microARN también pueden influir en la expresión del ADN en su entorno, interviniendo en otras células, tejidos e incluso organismos. ¡Realizan, así, algunas operaciones que parecen casi mágicas! En los insectos, por ejemplo, los microARN regulan su metamorfosis. En el suelo, se liberan desde las raíces de las plantas para regular la expresión génica de las bacterias, mejorando la capacidad de los árboles para absorber nutrientes. Incluso se ha descubierto que ciertos microARN pueden ser transferidos de una especie a otra: de las plantas a animales herbívoros que se alimentan de ellas, o de las plantas a los humanos, modulando mecanismos moleculares asociados con la salud y las enfermedades. Así, la carrera para descubrir el papel de los microARN en el cáncer y otras enfermedades ya ha comenzado. Se ha detectado, por ejemplo, que las células cancerosas liberan microARN y afectan la actividad de las células no cancerosas circundantes, promoviendo la formación de nuevos vasos sanguíneos que alimentan el tumor.
Los microARN se están convirtiendo, poco a poco, en actores principales de la historia de la biología. Si bien algunos científicos opinan que se le está otorgando demasiada importancia, otros son más optimistas y piensan que pronto tendremos terapias efectivas basadas en microARN. La Academia Sueca, que otorga el Nobel, parece estar de acuerdo con ellos.
Probablemente, nuestros libros de Biología pronto lo reflejen. Gracias a un gusano, y a dos curiosos investigadores.
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