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Usan moléculas de ARN para regular expresión de genes. La investigación serviría para desactivar virus como el del sida

Researchers are using RNA molecules to regulate gene expression
The research will serve to deactivate virus like the one for AIDS

JOSEFINA RODRÍGUEZ

Hace siete años un grupo de investigadores del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM, encabezado por Luis Vaca Domínguez, comenzó a hacer, por primera vez en México y América Latina, estudios con pequeñas moléculas de ácido ribonucleico (ARN), denominadas ARN de interferencia o micro ARN, las cuales son capaces de regular, de modo selectivo y eficiente, la expresión de genes en diversos organismos.
Por el descubrimiento de esta novedosa forma de regulación génica, los científicos estadunidenses Andrew Z. Fire y Craig C. Mello obtuvieron el Premio Nobel de Medicina en 2006.

“Tenemos miles de millones de células en nuestro organismo, todas y cada una de ellas con la misma información genética heredada de nuestros padres”, dijo Vaca Domínguez.

Sin embargo, dicha información a veces se altera, iniciándose un proceso de enfermedad, por ejemplo, de cáncer, en cuyo caso las células se reproducen desordenadamente.

Los mecanismos de freno que evitan esta reproducción caótica pueden desajustarse por envejecimiento, tabaquismo, exposiciones constantes a los rayos solares, efecto de ciertas sustanciasquímicasy/ofármacos, o por mutaciones, ocasionando distintos tipos de cáncer. Ahora bien, si uno puede identificar cuál es el gen alterado, se puede apagarcomosifuerauninterruptor de luz. “Si consideramos que el ser humano tiene 30 mil genes, eso es como entrar en un cuarto donde hay 30 mil switches e identificar cuál está fallando”.

Esto es extraordinariamente complejo; sin embargo, el uso de ARN de interferencia podría simplificarlo muchísimo. “Si mediante él nos damos a la tarea de silenciar los 30 mil genes de una célula humana, podríamos determinar qué función cumple cada uno de ellos”.

Experimento exitoso

Por fortuna, es posible identificar en una determinada enfermedad el gen dañado y gracias a la terapia génica reemplazarlo con una copia sana; es decir, si un gen empieza a alterarse y a trabajar de más, se puede introducir en el organismo una molécula de ARN de interferencia para apagarlo y sustituirlo con dicha copia.

Interferencia del ARN
En 1998, los biólogos estadunidenses Andrew Z. Fire y Craig C. Mello descubrieron la denominada interferencia del ácido ribonucleico, un mecanismo que puede degradar el ARN mensajero de un gen específico y que se activa cuando las moléculas de dicho ácido aparecen en la célula como pares de doble cadena.
Se da en plantas, animales y seres humanos, y, además de ser fundamental para controlar el flujo de la información genética desde el ácido desoxirribonucleico (ADN) del núcleo celular al citoplasma, donde se pone en marcha el mecanismo de síntesis de proteínas, participa en la defensa contra infecciones víricas y mantiene bajo control a los genes que se insertan aleatoriamente en el genoma de las células. Por este descubrimiento, Fire y Mello ganaron el Premio Nobel de Medicina en 2006.

“Estos estudios que hacemos con animales de laboratorio y con células humanas nos han permitido relacionarnos con varios de los mecanismos que utiliza la célula para controlar el flujo de la información genética. Uno es, precisamente, el ARN de interferencia. No sabemos cómo funciona en detalle. Necesitamos estudiarlo a fondo para aprovecharlo y evitar que trabaje en nuestra contra”, comentó el investigador.

En 2002, para no trabajar con una sola célula, Vaca Domínguez hizo un experimento con la larva de un escarabajo conocido como tenebrio, inyectándole un virus letal, junto con ARN de interferencia; poco después observó que este último interfirió e inhibió la acción del virus, por lo que ya no pudo reproducirse y la infección no se expresó en el tenebrio. Esto es la prueba de concepto de que el ARN de interferencia puede silenciar no sólo genes del hospedero, sino también genes de parásitos, como el mencionado virus.

“Este conocimiento podría servir, en un futuro próximo, para apagar genes esenciales del virus del sida, por nombrar uno. En Estados Unidos algunos científicos hacen ensayos preclínicos con pacientes seleccionados. En México, no obstante, pasará mucho tiempo antes que alguien comience a realizarlos”, indicó.

El especialista decidió trabajar con una larva de tenebrio porque ésta sólo tiene miles de células, mientras que en un humano hay miles de millones... Para que su experimento tuviera éxito, el ARN de interferencia debía entrar en todas y cada una de estas células, pues no se podía saber de antemano a cuáles llegaría el virus y a cuáles no.

En la larva de tenebrio, la cantidad de ARN de interferencia que se inyectó fue poca. En el caso de un ser humano se hubiera necesitado una gran cantidad, lo que es un obstáculo para su uso en terapias con personas. En la actualidad, la síntesis de dicho ARN todavía es compleja y costosa; además, a estas pequeñas moléculas hay que hacerles algunos arreglos para que, cuando se inyecten o pasen por el tracto digestivo mezcladas en pastillas, nuestros mecanismos de defensa o los ácidos del estómago no las destruyan. Esto requiere mucha investigación. Por ello, la UNAM, mediante el Instituto de Fisiología Celular, ha dado ya los primeros pasos para formar una importante asociación entre la industria y la academia, que únicamente ocurre, hoy en día, en países desarrollados como Alemania, Francia y Estados Unidos, concluyó.

Artículo publicado en Gaceta UNAM, Número 4040, 14 de enero del 2008.

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