ARN: mucho más que un simple mensajero del ADN

Tan sólo unas décadas atrás, las moléculas de ácido ribonucleico (ARN) eran consideradas como simples intermediarias entre el ADN, el gran protagonista de la genética, y las proteínas, el producto de los genes. Pero el ARN está revelando funciones de transcripción y regulación genéticas, cuyo conocimiento es clave para entender cómo se desarrolla y funciona un organismo.

Entre las muchas sorpresas que están dando las moléculas de ácido ribonucleico, una que ha causada más impacto en los laboratorios de todo el mundo tanto por su novedad como por sus posibles implicaciones clínicas, es el mecanismo de silenciamiento de genes, denominado ARN de interferencia. Tan sólo ocho años después de la publicación de sus hallazgos, sus descubridores, Craig Mello y Andrew Fire han sido galardonados con el Premio Nobel en Medicina y Fisiología.

Para entender el alcance de este descubrimiento, hay que saber que todas las proteínas de los seres vivos se producen a través de la traducción del ARN mensajero (ARNm). Estos investigadores revelaron que un ARN de doble cadena (el ARN se presenta casi siempre en forma de cadena simple) inyectado a un gusano nematodo (C. elegans) producía la degradación del ARNm, y además lo hacía con enorme eficiencia.

Cuando el ARNm que codifica una proteína determinada desaparece, ésta no se produce. Este efecto es de gran importancia ya que así se pueden eliminar proteínas cuyo exceso puede causar enfermedades. Actualmente, se sabe que el mecanismo de ARN de interferencia está presente en humanos, animales y plantas.

Cómo actúa el ARNi

El poder inhibitorio se basa en la existencia de un complejo constituido por muchas proteínas, denominado RISC (complejo de silenciamiento inducido por ARN). Este complejo se une a una de las cadenas de ARN, y busca el ARNm con el que encaja, se pega a él e inicia su degradación total. Una vez eliminado el ARNm, el complejo está libre para buscar una nueva cadena de ARNm (ver gráfico). De esta manera se explica la gran potencia de este mecanismo inhibidor ya que se necesitan pocas moléculas de ARN de doble cadena para destruir muchas moléculas de ARNm.

Precisamente porque muchas enfermedades están asociadas a una cantidad elevada de una proteína, el descubrimiento de este mecanismo tan potente de inhibición ha movilizado toda la comunidad científica desde el primer día a la búsqueda de aplicaciones para la salud humana.

Vías de aplicación

Desde el hallazgo del ARNi El primer objetivo ha sido su utilización en la determinación de la función de los genes. Durante el proyecto de secuenciación del genoma humano se descubrieron una gran cantidad de posibles genes de los que se desconocía su función. Como se conocen sus secuencias se han sintetizado ARN de doble cadena, complementarios a los ARNm codificados por estos genes descubiertos. Estos pequeños ARN silenciadores (siRNA) eliminan la proteína del interior celular y así se determina que le pasa a la célula cuando la proteína no está presente y se descubre la función de la misma.

Por otra parte, la aplicación terapéutica directa de este mecanismo podría llegar a ser muy efectiva cuando sepamos estabilizar la molécula de ARN de doble hebra y podamos conducirla a las células enfermas para eliminar la proteína que produce la enfermedad.

Ramon Eritja
Barcelona BioMed Conference: "RNAi: basic biology to clinical impact"