un pequeño gusano y ARN mensajero en el punto de mira

DO’Es un pequeño gusano redondo y transparente de apenas un milímetro de largo, el Caenorhabditis elegans (C. elegans), a quien los estadounidenses Victor Ambros y Gary Ruvkun deben su Premio Nobel de Medicina 2024, anunciado hoy por el Instituto Karolinska de Suecia. Los dos investigadores descubrieron los microARN y su papel en la regulación de la expresión genética. Como veremos, se trata de una auténtica revolución de la que nadie era consciente todavía en el momento de este descubrimiento, en los años 1990.

De hecho, al principio no se ganó nada. “Cuando descubrieron microARN en C. elegans, las reacciones inicialmente fueron muy escépticas. Les dijimos que sólo era válido para esta pequeña criatura pero no para los humanos. Error ! Han descubierto un mecanismo esencial para los seres vivos, incluido nosotros, los humanos”, subraya Denis Duboule, especialista en biología evolutiva y del desarrollo, miembro de la Academia de Ciencias, profesor del Collège de France y que conoce a los dos estadounidenses. Bueno.

LEA TAMBIÉN Cómo la aspirina revolucionó la medicinaLos dos científicos se conocieron en los años 80, después de su tesis, en el laboratorio. Ambos son investigadores postdoctorales en el laboratorio de Robert Horvitz (que ganó el Premio Nobel en 2002) y están particularmente interesados ​​en la inactivación del gen lin-14 en su pequeño gusano. Muy rápidamente descubrieron que era otro gen, el lin-4, el responsable de esta inhibición. Pero no de la forma que ya conocemos, es decir, un gen A que bloquea directamente un gen B para regular su expresión y evitar, por ejemplo, una fuga. Lo que Ambros y Ruvkun descubren es una fina regulación posterior que juega con el ARN mensajero, estas pequeñas moléculas que se han popularizado entre el público en general con las vacunas contra el Covid.

Para comprender completamente todo esto, debemos tomarnos un momento para observar cómo funcionan los genes. Todos estamos hechos de órganos y tejidos, que a su vez están formados por diferentes tipos de células: neuronas, células de la piel, músculos, intestinos, etc. Todas estas células tienen los mismos cromosomas en su núcleo, formados por el mismo ADN con los mismos genes. Sin embargo, todas estas células tienen formas, características y funciones muy diferentes y no todas están activas al mismo tiempo.

Instrucciones de ARN mensajero

¿Cómo, con los mismos genes, pueden ser tan diferentes? Aquí es donde entran en juego los genes. En pocas palabras, su función es proporcionar instrucciones para la fabricación de proteínas esenciales para el funcionamiento del cuerpo. El ADN de un gen se transcribe en ARN mensajero que luego se traduce en una proteína muy específica. Pero estas proteínas deben producirse en el momento adecuado, en el lugar adecuado y en las cantidades adecuadas. Consecuencias: los genes no pueden expresarse de forma anárquica. Deben estar regulados. Antes del trabajo de Ambros y Ruvkun, los biólogos pensaban que esta regulación se producía sólo a nivel del ADN: el famoso gen A que bloquea el B. Pero los dos investigadores descubrieron la existencia de pequeños trozos de ARN mensajero, los “microARN”, que pegado a los ARN mensajeros responsables de la síntesis de proteínas. Así, el microARN producido por el gen lin-4 bloqueó el ARN mensajero del gen lin-14, impidiendo así la formación de la proteína correspondiente.

LEA TAMBIÉN Autorizada en Europa una nueva vacuna de ARN mensajeroEl descubrimiento de este nuevo mecanismo regulador, revelado en dos publicaciones científicas en 1993, fue una gran sorpresa. Los trabajos posteriores demostraron que era universal y fundamental para el correcto desarrollo, supervivencia y evolución de todos los organismos multicelulares: desde el diminuto C. elegans hasta los humanos, pasando por el elefante, los ratones, los peces, los insectos, los crustáceos, los reptiles e incluso las plantas.

Desde 1993, se han descubierto más de mil genes de microARN en humanos. Una simple mutación en uno de ellos puede ser responsable de cáncer, sordera, trastornos oculares o esqueléticos, o incluso enfermedades raras graves. “Este doble Premio Nobel me llena de alegría, porque recompensa el arduo trabajo de dos científicos dedicados que trabajaron durante años en un proyecto de ciencia fundamental bien orientado”, comenta Denis Duboule. Esto nos recuerda que no debemos apostar todo por la investigación aplicada o traslacional, porque, al final, no es necesariamente ésta la que da resultados aplicables al ser humano y capaces de revolucionar nuestra visión de los seres vivos. »