El Premio Nobel de Medicina 2024 ha sido otorgado a dos científicos cuyas contribuciones revolucionaron nuestra comprensión sobre la regulación genética: Victor Ambros, de la Universidad de Massachusetts, y Gary Ruvkun, de la Universidad de Harvard, por su descubrimiento de los microARN y su papel en la regulación génica postranscripcional. Este hallazgo fue fundamental, pues reveló un nuevo mecanismo que controla la expresión de genes, algo esencial para el desarrollo y funcionamiento de los organismos multicelulares, incluidos los humanos.
Relevancia del descubrimiento
La información genética en nuestro ADN es como un manual de instrucciones. Cada célula en el cuerpo humano contiene el mismo conjunto de genes, pero no todos están activos a la vez, ya que las células de diferentes tejidos (como músculos o neuronas) activan genes específicos para desempeñar sus funciones especializadas. Aquí entra en juego la regulación génica, que controla qué genes se expresan en cada tipo celular. Antes del trabajo de Ambros y Ruvkun, se creía que este proceso era bastante comprendido, pero su hallazgo de los microARN reveló una nueva capa de control.
Los microARN son pequeñas moléculas de ARN no codificante, que no se convierten en proteínas, sino que regulan la expresión de otros genes al unirse a sus ARN mensajeros (mRNA) y detener la producción de proteínas. Esta regulación es clave, pues si un gen se descontrola o falla, pueden surgir enfermedades graves como cáncer o diabetes. De hecho, se estima que hasta el 60 % de los genes humanos están regulados por microARN, lo que demuestra su relevancia en casi todos los procesos celulares.
Damien Jean-Rene Formey de Saint Louvent, investigador del Centro de Ciencias Genómicas de la UNAM y quien es un destacado biólogo molecular especializado en genómica y evolución, profundizó en la relevancia de este descubrimiento. Explicó el papel esencial de los microARN en el cuerpo humano, comparándolos con “palabras diminutas en un inmenso libro de instrucciones”, que son capaces de buscar y regular genes específicos.
“Los microARN son moléculas pequeñas que buscan sus blancos en toda la célula, como si fuera una palabra en un PDF grande. Cuando encuentran el gen que deben regular, lo hacen asociándose con proteínas de la familia Argonauta, que no pueden encontrar los genes por sí solas. Los microARN les sirven de guía para decirles qué genes deben regular”.
Este mecanismo, descubierto en el nematodo Caenorhabditis elegans, resultó ser un parteaguas en la biología molecular. Según Formey, los microARN cambiaron la visión clásica de cómo se controla la expresión de los genes: “Antes, se pensaba que si un gen estaba presente, simplemente se expresaba en una proteína, pero los microARN añadieron una nueva capa de control, demostrando que aunque el gen esté activo, su expresión puede ser regulada o incluso bloqueada por estos pequeños ARN”.
Impacto en la regulación génica
El descubrimiento de los microARN, realizado por Ambros y Ruvkun en los años 90 del siglo XX, reveló que estas pequeñas moléculas de ARN se unían a los mensajeros de ARN (mRNA) para inhibir la producción de proteínas. De acuerdo con Formey, este mecanismo es un ejemplo perfecto de cómo el sistema celular es capaz de afinar sus funciones, regulando de manera muy precisa qué genes deben estar activos y cuándo.
“Ese hallazgo también es esencial para entender cómo las células deciden su identidad,” dijo Formey. “Los microARN ayudan a controlar que los genes adecuados se activen en el momento correcto para que una célula se convierta en una célula muscular, neuronal o de cualquier otro tipo. Esta regulación es esencial para el desarrollo de los organismos multicelulares”.
El universitario señaló que, tras el descubrimiento inicial en C. elegans, se comprobó que los microARN estaban presentes y desempeñaban un papel similar en muchos otros organismos, incluidos los humanos. “Esto fue crucial, porque durante varios años, tras el descubrimiento de Ambros y Ruvkun, se pensaba que los microARN podían ser una peculiaridad del gusano. Sin embargo, investigaciones posteriores, como las de Ruvkun en el año 2000, demostraron que los microARN estaban conservados en muchos otros organismos”.
En palabras de Formey, lo que hace especial a este descubrimiento es su precisión y su capacidad para revolucionar tanto la biotecnología como la medicina. Los microARN pueden ser producidos artificialmente y regulados con gran exactitud, lo que los convierte en una herramienta poderosa para desarrollar nuevos tratamientos. Además, su origen natural hace que el organismo los reconozca como propios, lo que reduce el riesgo de rechazo en terapias génicas.
Destacó además la posibilidad de que los microARN puedan transferirse entre organismos, mencionando ejemplos de interacciones entre plantas y patógenos en las que los microARN viajan entre ambos organismos para regular la defensa o el ataque. Este tipo de investigaciones sigue en expansión, y es probable que en los próximos años se descubran más aplicaciones de los microARN en distintos campos.