El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2024 ha sido otorgado conjuntamente a Victor Ambros y Gary Ruvkun “por el descubrimiento del microARN y su papel en la regulación genética postranscripcional”.
Los microARN (miARN) pertenecen a una familia de pequeñas moléculas de ARN monocatenario no codificantes que son responsables de regular la expresión genética en plantas, animales y algunos virus. Los miARN se han estudiado ampliamente durante las últimas dos décadas por su papel en varios procesos celulares como la diferenciación, la homeostasis metabólica, la proliferación y la apoptosis.
Los miRNA funcionan uniéndose al extremo 3' del ARN mensajero (ARNm), actuando así como represores de la traducción, o interactuando con el extremo 5', donde desempeñan un papel en la regulación de la transcripción. Todo esto sucede en el citoplasma de la célula y tiene implicaciones directas en los tipos y cantidades de proteínas que las células producen.
El primer miRNA, Lin-4, fue descubierto en 1993 en el nematodo Caenorhabditis elegans.
Los miRNA tienen una longitud de entre 18 y 25 nucleótidos y se derivan de precursores más largos, que son ARN bicatenarios llamados pri-miRNA. El proceso de biogénesis ocurre en el núcleo y el citoplasma, donde los pri-miRNA forman estructuras distintivas en forma de horquilla que son reconocidas y escindidas por el microprocesador, un complejo heterodímero formado por DROSHA y DGCR8 que escinde los pri-miRNA en pre-miRNA. Luego, los pre-miRNA se exportan al citoplasma, donde finalmente se procesan para formar miRNA.
Los miRNAs desempeñan un papel importante en el desarrollo del organismo al regular los genes y las proteínas desde la embriogénesis hasta el desarrollo de los órganos y sistemas orgánicos, por lo que desempeñan un papel indispensable en el mantenimiento de la homeostasis celular. Mientras que los miRNAs intracelulares desempeñan un papel en la regulación de la transcripción/traducción, los miRNAs extracelulares funcionan como mensajeros químicos para mediar la comunicación entre células. La desregulación de los miRNAs se ha relacionado con diversas enfermedades, como el cáncer (los miRNAs actúan como activadores y represores de genes), los trastornos neurodegenerativos y las enfermedades cardiovasculares. Comprender y dilucidar los cambios en el perfil de expresión de los miRNAs puede conducir al descubrimiento de nuevos biomarcadores con nuevos enfoques terapéuticos concomitantes para la prevención de enfermedades. Los miRNAs también desempeñan un papel fundamental en el desarrollo y la patogénesis de las infecciones causadas por microorganismos como las bacterias y los virus al regular los genes del sistema inmunológico para generar una respuesta eficaz a la enfermedad.
La importancia y el papel que desempeñan los microARN justifican una mayor investigación y desarrollo que, junto con la integración de datos genómicos, transcriptómicos y/o proteómicos, mejorará nuestra comprensión mecanicista de las interacciones celulares y las enfermedades. Esto puede conducir al desarrollo de nuevas terapias basadas en microARN mediante el uso de microARN como actimires (utilizando microARN como activadores para reemplazar los microARN que han sido mutados o eliminados) y antagomires (utilizando microARN como antagonistas cuando hay una regulación positiva anormal de dicho ARNm) para enfermedades humanas y animales prevalentes y emergentes.
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Referencias
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