Recientemente fueron laureados con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina, los norteamericanos, Craig Mello y Andrew Fire, cuyos estudios sobre el ARN de interferencia han revolucionado los conceptos actuales del dogma central de la Biología Molecular. Hoy traigo a colación este tema ya que diversos estudios han demostrado que el ARN de interferencia tiene un elevado potencial terapéutico.
Los estudios realizados en el nemátodo Caenorhabditis elegans han demostrado que el ARNi silencia la expresión del gen al cual afecta, este mecanismo es conocido generalmente como ribointerferencia; por lo tanto, este ARNi puede ser utilizado para “encender y apagar” la expresión de los genes. Generalmente, para realizar el estudio de la función de un gen, se utilizan cadenas de ARN sin sentido que actuan en conjunción con el ARNm e inhiben así la traducción de esta molécula. Además de la utilización del ARNi en el ámbito experimental, es fundamental destacar que este es un mecanismo que utilizan las células como defensa ante ciertos virus desde la antigüedad.
Supongamos que un virus formado por ARN de doble cadena se introduce en una célula, esta desencadenará una serie de reacciones lideradas por la enzima DICER. Esta enzima degradaría el ARN extraño recién introducido a la célula en una serie de alrededor de 20 pares de nucleótidos de longitud. Ocurrido esto, entonces un complejo enzimático llamado RISC (Complejo silenciador inducido por ARN) forma una cadena complementaria (ARN pequeño de interferencia) a la del ARN cortado por la enzima DICER y la célula se asegura así de que las secuencias virales no se traduzcan. Este proceso se le suele dar el nombre de silenciamiento génico post-transcripcional.
Ahora bien, estos estudios fueron realizados sobre el C. elegans y la D. melanogaster; ¿ocurre lo mismo en mamíferos? Los estudios realizados sobre cultivos de células humanas a las cuales se les inserta ARN viral de doble cadena han fracasado con respecto a la manifestación del ARNi, salvo en algunos casos; sin embargo, se ha observado otro mecanismo de defensa llevado a cabo por los interferones. Por otro lado, si el ARN viral de doble cadena tiene una longitud de 20 nucleótidos será atacado por el complejo RISC y DICER, promoviendo así el silenciamiento génico del ARN intruso.
A nivel terapeútico, las aplicaciones del mecanismo de ARNi son potencialmente enormes. La etiología genética de muchas enfermedades ha sido descrita y se han hecho ensayos in-vitro e in-vivo con resultados halagadores. Por ejemplo, un uso que pronto se le podría dar a este mecanismo sería el siguiente: se forma un tumor cancerígeno de rápido crecimiento, utilizando RNAi específico para esas células se puede evitar que las mismas completen sus rutas metabólicas provocándoles, de este modo, la muerte.
A pesar de que se observa que el proceso de silenciamiento génico es relativamente sencillo, pues solo es necesario conocer la secuencia de ARN a ser silenciada, los estudios más recientes realizados sobre el C. elegans demuestran que aún hay mucho trecho por recorrer. En un artículo publicado en septiembre 2006, en la Revista Nature, se ha encontrado que posiblemente este mecanismo de ARNi se transmita como una característica dominante por vías genéticas. Ya para concluir vuelvo a señalar que las técnicas de ARNi son muy atractivas para tratar enfermedades y que por su diversidad de aplicación puede ser utilizado en el campo de la investigación; pero son necesarios más estudios sobre el tema, ya que se debe conocer bien el mecanismo de interferencia para poder realizar muchos más avances en los campos relacionados con esta materia.
Referencias
RNA Interference - A New Weapon Against HIV and Beyond. Moiz Kitabwalla, PH.D.Ruth M. Ruprecht, M.D., PH.D.The New England Journal of Medicine. VOL 347. No. 17. 24 OCT 2002
RNA Interference. Julian Downward. British Medical Journal. VOL 328. 22 MAYO 2004
Therapeutic Potential of RNA Interference. Mario Stevenson, Ph.D. The New England Journal of Medicine. VOL 351. No. 17. 21 OCT 2004
RNA Interference as Potential Therapy - Not So Fast. Philip A. Marsden, M.D. The New England Journal of Medicine. VOL 355. No. 9. 31 AGO 2006
http://www.biologia.edu.ar/basicos/notas/siarn.htm
http://www.cultek.com/index.asp?p=noticia&id_new=84
http://www.hhmi.org/news/ganem3-esp.html
http://www.quimicaviva.qb.fcen.uba.ar/Nuevos%20enfoques/arn/arn.htm
1 Respuesta a “ARN pequeño de interferencia”