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RNA de interferencia, el hito científico del 2002
| Raimundo Roberts | 17/01/03 |
Biomedia (Barcelona). Un campo completamente nuevo dentro de la biología
celular, una revolución científica en la comprensión del funcionamiento de las
células. El conjunto de descubrimientos sobre el RNA pequeño (sRNA)*, una molécula de menos de treinta nucleótidos y
que los científicos solían desechar, ha merecido que la revista Science (20 de diciembre) le haya
clasificado en primer lugar entre todos los descubrimientos científicos del año
2002. Para lograr el primer puesto,
los trabajos sobre RNA pequeño han tenido que competir con la secuenciación de
los genomas de dos variedades de arroz; del mosquito y el parásito de la
malaria o la secuenciación del genoma del ratón, entre otros avances. Los
primeros tienen implicaciones directas sobre el desarrollo de estrategias que
ayuden a los países más pobres, mientras que la secuenciación del genoma del
ratón permitirá desarrollar nuevas investigaciones en el animal modelo más
utilizado por las ciencias biológicas. El RNA interferente Según el artículo de Science,
el primer lugar de la lista lo merece el descubrimiento de las funciones del
RNA pequeño en el funcionamiento de las células. Estas moléculas de RNA, que en
conjunto eran consideradas como simples «armadoras» de proteínas bajo las
órdenes del DNA, son capaces de regular procesos celulares como la expresión de
proteínas o la inactivación de uno o varios genes. Sus funciones, absolutamente
desconocidas hasta hace poco, han abierto un campo nuevo en la comprensión del
funcionamiento celular, en la investigación y en las posibilidades de la
terapia genética, donde puede ayudar a comprender los procesos que se dan en
las células madre o los errores genéticos que causan un cáncer. La historia comienza en la
década de los ochenta, cuando
se observó que algunas moléculas de RNA pequeño podían anular la expresión de
varios genes en células de plantas y animales al adherirse a las cadenas de RNA
mensajero (mRNA) e inhibir el proceso de síntesis proteica. El descubrimiento
no tuvo mayor relevancia hasta que, en 1988, científicos de laboratorios
estadounidenses realizaron el experimento de inyectar dos tipos de RNA pequeño
(RNA sentido –el resultante de la transcripción–
y RNA antisentido –el complementario al RNA sentido–)
en células de gusanos. Estos RNA se unieron, dando forma a espirales de doble
cadena de RNA pequeño. Para sorpresa de los investigadores, este RNA de doble
cadena produjo una inhibición de los genes que estudiaban con una efectividad
mucho más alta que la conseguida hasta ese momento con otros sistemas, como la
adición de una sola cadena de RNA pequeño. Este sistema de inhibición es lo que se conoce como RNA interferente
(RNAi). «Se habían invertido millones de dólares en terapias antisentido, y
nadie había hecho algo tan simple como inyectar las dos cadenas juntas, lo que
ha abierto una campo completamente nuevo, que cambia hasta el dogma central de
la biología», explica Juan Valcárcel, investigador del Centre de Regulació Genómica. Según Valcárcel,
aunque inicialmente este proceso aparece como una intervención humana en la
célula, se ha descubierto recientemente que se da de forma natural. Las
plantas, por ejemplo, lo utilizan como defensa contra la infección de virus, y
existen muchos otros procesos dentro de la célula que utilizan mecanismos
similares dentro de la célula que están aún por descubrirse. El siguiente aporte en esta historia, después del descubrimiento del RNA
pequeño, ocurrió a mediados del 2002, cuando se identificó una encima llamada Dicer,
encargada de producir en la célula las moléculas de RNA pequeño. Los trocitos
cortados corresponden a dos clases de RNA pequeño, producido por diferentes
tipos de genes: microRNAs y RNAs interferentes cortos (siRNAs). Aunque aún no se sabe exactamente cómo se producen en la naturaleza estas
moléculas, los científicos creen que la encima Dicer lleva RNA pequeño a
una encima compleja llamada RISC, la cual usa su secuencia para
identificar y degradar el RNA mensajero con una secuencia complementaria, y así
frenar la expresión del gen. Las
posibilidades y aplicaciones del RNA pequeño han cambiado la manera de entender
el funcionamiento de una célula. En el plano teórico, la producción de
proteínas ya no se puede explicar sin la participación de estos RNA, que pueden
inactivar genes completos. Y en lo práctico, los expertos piensan que su
poderosa acción de inhibición, y la posibilidad de replicarse de una célula a
otra, podrá generar nuevas terapias genéticas aún insospechadas, mucho más
eficaces que las denominadas «knock-out» o eliminación de un gen completo de
todo un organismo. Por su pequeño tamaño, su participación en la expresión o
inexpresión de proteínas y sus funciones todavía desconocidas, los RNA pequeños
se han convertido en llaves para conocer procesos completamente nuevos dentro
de la célula, que repercutirán en la forma en que nos acercamos a los
mecanismos de la vida. Lo más importante según Science: Los siguientes hitos
científicos, propuestos sin orden de importancia, son los nueve temas más
destacados del año después del ARN interferente, según la revista Science. Encontrados los neutrinos perdidos: por medio de una esfera de mil toneladas de agua
pesada, instalada en el interior de una mina, científicos del Observatorio de Neutrinos Sudbury de
Ontario, han logrado confirmar que los neutrinos de electrón emitidos por el
sol cambian de «sabor» o tipo en su viaje hasta la tierra. Nuevos genomas: la secuenciación de los genomas del arroz y del mosquito y el parásito
de la malaria permitirán respectivamente, mejorar las variedades de uno de los
alimentos más consumidos por los seres humanos y ayudar a desarrollar vacunas
eficaces contra el paludismo. Semillas de galaxias: los científicos han logrado detectar pequeñas diferencias
en la radiación de microondas que se observa en el Universo, producida en el
momento del Big-Bang. Estas variaciones permitirán investigar sobre el
pasado y el futuro del Universo. Sabor frío y caliente: descubrimiento de los receptores celulares que transmiten
las señales nerviosas de las sensaciones de frío que produce el mentol y de
calor que producen las guindillas. Película ultrarrápida: por medio del láser, los investigadores han logrado
rodar una película en atosegundos (millones de mil millonésimas de segundo),
para observar procesos atómicos. Reloj biológico: descubrimiento de una nueva clase de células oculares sensibles a la
luz, que ayudan a regular el reloj biológico humano, y que puede proporcionar
nuevos tratamientos para enfermedades como la depresión o el jet lag. Mejores telescopios: una nueva tecnología conocida como óptica adaptativa, que permite
corregir los efectos de la atmósfera en las imágenes captadas por los
telescopios, nos ha dejado nuevas y mejores imágenes del Universo. Imágenes congeladas en 3-D: la tomografía crioelectrónica ha permitido obtener
imágenes celulares en tres dimensiones, lo que permitirá ver las estructuras
celulares intactas. Nuestro ancestro más antiguo: Se ha encontrado, en Chad, un cráneo de un homínido de
entre seis y siete millones de años, que ha dado un vuelco a las teorías
paleoantropológicas actuales. El homínido más antiguo encontrado hasta ahora
era un fósil de tres millones de años. Más información en la red:
Neutrinos perdidos:
Nuevos genomas:
Semillas de galaxias:
Sabor frío y caliente:
Película ultrarrápida:
Reloj biológico:
Mejores telescopios:
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