Era imposible. Hasta la fecha no se había descrito nada remotamente parecido. Sin embargo, aquel pequeño y serpenteante gusano formado por menos de 1000 células acababa de mostrar una forma completamente revolucionaria de comprender la genética. El nuevo descubrimiento hacía temblar el conocido como “dogma de la biología molecular”, una regla que se cumplía en todos y cada uno de los seres vivos. Según el dogma, el ADN se transcribe en ARN mensajero, que sale del núcleo celular y, de ahí, los ribosomas lo traducen a proteínas, que crean y mantienen las estructuras que hacen funcionar a la célula. Pero no, en biología nunca es tan sencillo, y aquel gusano iba a poner el mundo genético patas arriba.
La célula, una empresa complicada
El ADN es el libro de instrucciones de la célula. En esta larguísima molécula en forma de cadena, los 4 aminoácidos (o letras) colocadas en un orden muy concreto codifican toda la información que nos hace ser quién somos. Los cambios en la cadena de ADN no siempre son buenos y, para protegerlo del cambio, se encuentra en un lugar privilegiado; en el núcleo celular. Podemos comparar su funcionamiento como el de una hipotética empresa, donde el director (el ADN) envía órdenes desde su despacho al resto de los departamentos a través de mensajeros (ARN mensajero). Para que funcione la empresa, los mensajeros han de entrar al despacho del director, tomar una nota con su mensaje y llevarlo al departamento correspondiente (los ribosomas), donde actuarán según la orden que les haya dado el director.
Ahora bien, en esta empresa no todos los mensajeros acaban en un departamento. Algunos de estos mensajeros tienen como única misión pararles los pies a otros mensajeros, los microARN. No se trata de mensajeros malvados, no le pretenden ningún mal a la empresa, si no que esa es su función: bloquear a otros mensajeros. Puede que las órdenes de los mensajeros originales estén obsoletas, que no sean necesarias en ese momento, o que haya un tema más urgente que tratar. Sea como fuere, la empresa necesita bloquear al mensajero y que no llegue a su destino. Y, al igual que en esta hipotética empresa, la célula necesita al microARN para funcionar correctamente.
El gusano que cambió nuestra compresión de la genética
Este mecanismo fue observado por primera vez en el gusano Caenorhabditis elegans, un tipo de nemátodo de alrededor de 1 milímetro de longitud y que es un habitual en los laboratorios de genética y fisiología. C. elegans es un animal muy sencillo, ya que todo su cuerpo está formado por menos de 1000 células, 302 de las cuales son neuronas. Con estos recursos tan limitados, el gusano es capaz de moverse, encuentra comida y pareja, se reproduce y lleva una vida plena (de unos 20 días) en su pequeño universo.
Gracias a su sencillez y a lo rápido que se reproduce, los investigadores han podido realizar grandes descubrimientos sobre temas muy variados, desde genética, hasta metabolismo. También, empleando a este gusano, se han hallado mecanismos de enfermedades afectan a los humanos, lo que ha permitido el desarrollo de nuevos tratamientos. Y es que aunque no nos venga a la cabeza un organismo más diferente al ser humano, compartimos hasta un 65% de nuestro ADN con C. elegans. Debido a sus características tan singulares, este pequeño gusano ha sido el protagonista de 7 Premios Nobel hasta la fecha, incluyendo el de este año.
Un galardón de primeras veces
Para conseguir el merecido galardón, Victor Ambros y Gary Ruvkun describieron por primera vez el mecanismo de los microARN gracias al extraño comportamiento que presentaban dos de los genes de C. elegans; los conocidos como lin-4 y lin-14. Según observaron, durante el primer estadio larvario del gusano, el gen lin-4 se activaba, y producía dos ARN muy pequeños, de 22 y 63 nucleótidos de longitud.
Estos ARNs no actuaban como mensajeros, sino que su función era unirse y bloquear el ARN mensajero del gen lin-14. Al unirse al mensajero del otro gen, bloqueaban su acción y, por tanto disminuía la producción de la proteína LIN-14, que controla aspectos del desarrollo del gusano. Este mecanismo era extraordinario con respecto a todo lo que se conocía de genética, pero tras este descubrimiento, científicos de todo el mundo comenzaron a observar que los microARN orquestaban de forma silenciosa aspectos claves de la vida de la mayoría de los organismos.
En la salud y en la enfermedad
Hasta la fecha se han descubierto miles de microARN en todos los organismos estudiados, desde las plantas a los humanos. Se encuentran dispersos por todo el material genético de los seres vivos, dentro de otros genes, en los espacios intergénicos, e incluso en aquellas regiones que se pensaba que no tenían ninguna función, el mal llamado ADN basura. Cuando el ADN expresa alguno de estos microARN, se encargan de bloquear un ARN mensajero concreto de alguno de otros genes, con lo que ofrecen una capa más de complejidad a la regulación génica de los organismos.
En la actualidad, cientos de grupos de investigación han hallado la implicación de microARN en enfermedades de todo tipo, incluidos varios cánceres. Por ejemplo, ciertos casos de leucemia linfática crónica están producidos por aberraciones en el microARN conocido como miR-21. Pero no es el único, miR-130b podría estar implicado en el cáncer de hígado, miR-55 en el cáncer de mama y, como ellos, otros muchos microARN han sido relacionados con otras enfermedades.
Por ello, uno de los usos con mayor potencial de los microARN es como marcadores de enfermedades. Dicho de otro modo, se espera que en un futuro los microARN permitan detectar enfermedades o cánceres mucho antes que se manifiesten y tratarlos lo más rápidamente posible.
Todo esto comenzó con el descubrimiento, en 1993, de este tipo de regulación génica. Un mecanismo que no se había observado hasta la fecha y que, efectivamente, puso patas arriba los conocimientos que se tenían acerca del funcionamiento de la genética. Las implicaciones de esta investigación van mucho más allá de lo curiosa que es la genética, sino que pueden ser claves a la hora del desarrollo de la medicina del futuro. Comprendiendo las claves del ARN aparecerán nuevas pruebas con las que detectar a tiempo un cáncer, se descubrirán dianas terapéuticas para enfermedades incurables y, en definitiva, ayudarán a comprender un poco mejor cómo funciona este disparate extravagante que es la vida. Nada mal para un experimento en un pequeño gusano de menos de 1 milímetro.
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Publicado: October 7, 2024 at 10:03AM
