Según el jurado, los científicos estadounidenses descubrieron “un principio esencial que regula la actividad de los genes”.
foto: Estocolmo, Suecia, el 7 de octubre de 2024. © AP/Christine Olsson www.france24.com
El Premio Nobel en Medicina y Fisiología 2024 fue para los estadounidenses Víctor Ambros y Gary Ruvkun por el “descubrimiento revolucionario” que permitió conocer cómo se controla la actividad de los genes dentro de las células, según señaló el jurado sobre su decisión. En 1993, ambos dieron a conocer la existencia de los microARN, conjuntos de moléculas minúsculas con “un papel crucial” en la regulación de los genes, ya que eso determina cómo se desarrollan y funcionan –o no– los organismos multicelulares, como es el humano.
Sin los microARN, las células y los tejidos no se desarrollarían de manera normal, como se destacó al anunciar el galardón. Y, si fallan, pueden aparecer enfermedades, como el cáncer. El genoma humano codifica más de 1000 microARN.
El mecanismo regulador esencial de los microARN ha sido crucial en la evolución de organismos cada vez más complejos. ¿Cómo funciona? Desde el Instituto Carolino han revisado los pasos de un proceso que ha sido definido por descubrimientos desde mediados del siglo pasado: la información genética se transfiere del ADN al ARN mensajero (ARNm) mediante un proceso conocido como transcripción, y luego a la maquinaria celular, donde el ARNm se traduce para producir proteínas según las instrucciones genéticas almacenadas en el ADN.
“Nuestros órganos y tejidos están compuestos por muchos tipos diferentes de células, todas con características genéticas idénticas. Sin embargo, expresan conjuntos únicos de proteínas”, detallaron. “La regulación genética permite, por ejemplo, que las células musculares, intestinales y varios tipos de células nerviosas realicen sus funciones especializadas. Además, la actividad genética debe ajustarse continuamente para adaptar las funciones celulares a las condiciones cambiantes de nuestro cuerpo y el entorno. Si la regulación genética falla”, explicó el comité, “puede provocar enfermedades graves como cáncer, diabetes o autoinmunidad. Por lo tanto, comprender la regulación de la actividad genética ha sido un objetivo importante para la ciencia durante décadas.”
Hace 31 años se publicó este descubrimiento en la revista Cell. Graciela Boccaccio, investigadora del Conicet en el Instituto Leloir, resaltó la curiosidad de dos estudiantes de posdoctorado en el laboratorio de Robert Horvitz (Premio Nobel de Medicina 2002) en el MIT, quienes se interesaron en un fenómeno sin prever sus futuras aplicaciones.
“Son referentes en el estudio de los miRNAs”, comentó Boccaccio. En Argentina, Javier Palatnik, director del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario, caracterizó el primer microARN en plantas, un trabajo que apareció en la portada de Nature. Su equipo investiga cómo mejorar el rendimiento de cultivos.
Ambros y Ruvkun hicieron su “descubrimiento revolucionario” al estudiar el gusano C. elegans, un modelo biológico de 1 mm con múltiples células especializadas. “Es muy útil en el laboratorio para entender procesos clave de organismos pluricelulares, incluidos los humanos”, añadió Boccaccio.
“Los microARN son moléculas de ARN muy pequeñas que regulan la actividad de los ARN mensajeros (ARNm), ajustando la producción de proteínas según las instrucciones genéticas”, explicó la científica. “Proporcionan un ajuste fino en la cantidad de proteína producida por un gen en un tipo celular específico. Algunos microARN pueden regular varias moléculas de ARNm relacionadas funcionalmente.”
Boccaccio destacó que los microARN, presentes en todos los organismos pluricelulares, tienen un gran impacto en la biomedicina. “Las neoplasias y varios procesos patológicos están asociados a fallas en la regulación génica por microARN”, explicó.
Alberto Kornblihtt, exdirector del Ifibyne, subrayó que Ambros ahora forma parte de una “escuela científica de cuatro premios Nobel en línea”: realizó su doctorado con David Baltimore (Nobel de Medicina 1975) y su posdoctorado con Robert Horvitz (Nobel 2002), quien introdujo el modelo del gusano C. elegans. También formó a Craig Mello (Nobel 2006). Kornblihtt mencionó que las investigaciones de Ruvkun y Ambros fueron financiadas por los Institutos Nacionales de Salud de EE.UU.
Manuel de la Mata, investigador del Conicet en el Ifibyne, estudia cómo se destruyen los microARN en las células. “El descubrimiento de Ambros y Ruvkun cambió nuestra comprensión de la regulación génica”, dijo. Antes se pensaba que la regulación dependía de cuánto se copiaba el ARNm, pero ellos demostraron que los microARN regulan cuánto de ese ARNm se usa para producir proteínas.
Si este regulador falla, puede haber un exceso o déficit de proteínas, causando enfermedades como cáncer o trastornos autoinmunes. “Es una regulación muy precisa: la complejidad de un organismo está ligada a la complejidad de su regulación génica”, añadió De la Mata.
En el Ifibyne, De la Mata investiga cómo se eliminan los microARN en células animales. “Es crucial entender cómo se regulan los reguladores en biología”, explicó. En 2010, el argentino Demián Cazalla descubrió en EE.UU. que un virus podía eliminar un microARN para dividirse y sobrevivir al infectar células. “Estamos tratando de entender ese mecanismo”, concluyó De la Mata.
Premio Nobel Esta semana se entregarán los premios Nobel en diversas áreas, reconociendo contribuciones innovadoras en fisiología o medicina, física, química, ciencias económicas, literatura y trabajo por la paz.
