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Un “descubrimiento innovador” que “reveló una dimensión completamente nueva de la regulación genética”. Así calificó el comité del Premio Nobel de Medicina 2024 el trabajo de los biólogos estadounidenses Victor Ambros y Gary Ruvkun por el descubrimiento de los microRNA y su papel en la regulación postranscripcional de los genes.
Su investigación fue pionera en mostrar cómo los genes controlan la formación de diferentes tipos de células en el cuerpo humano, un proceso conocido como regulación genética. Ambos, profesor en la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts, desarrolló la investigación en la Universidad de Harvard (descubrió el primer microRNA en 1993, pero se pensó que era una rareza), mientras que Ruvkun, profesor de genética en la misma institución, realizó su trabajo en el Hospital General de Massachusetts.
Este descubrimiento abre un inmenso campo de conocimiento en la epigenética y el estudio de fenómenos biológicos que van desde el desarrollo embrionario a la fisiología celular, entre otros aspectos, según explican investigadores del Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos (INTA) de la Universidad de Chile.
“Los microRNA son pequeñas moléculas de RNA que regulan la expresión génica y que generalmente disminuyen la expresión de proteínas codificadas por estos genes; son de real importancia en una amplia gama de enfermedades, incluidas las autoinmunes y crónicas”, explica Francisco Pérez Bravo, director del INTA y Doctor en Ciencias Biológicas. “Lo notable de estos microRNA es que complementan la información proporcionada por los genes de predisposición a enfermedades. Al ser elementos reguladores, es posible que dos personas compartan una genética de predisposición similar, pero que se diferencien en su perfil de microRNA. Esto puede hacer una gran diferencia en las trayectorias patológicas que llevan a una persona al desarrollo de una enfermedad autoinmune, mientras que otra, con una genética similar, no desarrolla la enfermedad gracias a la presencia de estos microRNA”, agrega.
El profesor Pérez comenta que “la concesión del Premio Nobel para esta temática es de gran relevancia, ya que amplía el conocimiento sobre los mecanismos de control de los genes que estudiamos. Nos permite tener una especie de ´diccionario adicional´ sobre estas moléculas de muy pequeño tamaño, pero con una gran capacidad inhibitoria de genes. Esto abre nuevas posibilidades, por ejemplo, en el campo farmacogenómico. Si logramos identificar microRNA que inhiben un gen y favorecen el desarrollo de una enfermedad en una familia o grupo de personas, podríamos generar un anti microRNA que bloquee esa pequeña molécula, impidiendo así el desarrollo patológico”.
El director de la Dirección de Investigación y Desarrollo (DID) del INTA y Doctor en Ciencias Silvoagropecuarias y Veterinarias, Rodrigo Pulgar, añade que "se ha reportado que los microRNAs no solo permiten comprender cómo se regula la expresión de los genes, sino que también se han convertido en herramientas de diagnóstico, pronóstico y tratamiento de vanguardia. Estos pueden ser liberados activa o pasiva de los tejidos a los fluidos corporales actuando como indicadores de procesos fisiológicos y fisiopatológicos en los tejidos. Así, diversos microRNAs se han asociado a procesos de longevidad y envejecimiento, así como también a enfermedades crónicas y neurodegenerativas, muchas de las cuales dependen de la nutrición. Estos hallazgos y este premio representan una excelente incentivo para investigar en detalle el rol de los microRNA en el contexto de diferentes líneas de investigación que se desarrollan en el INTA”.
Omar Porras, Doctor en Ciencias Biomédicas y coordinador del Laboratorio de Investigación en Nutrición Funcional INTA, explica que “el descubrimiento de los microRNAs y su papel en la regulación de la expresión de proteínas ha significado una mejora sustancial en el estudio de fenómenos biológicos que van desde el desarrollo embrionario a la fisiología celular. Los microRNAs corresponden a secuencias de nucleótidos relativamente cortas capaces de unirse a RNA mensajeros que codifican para proteínas promoviendo su degradación. Entonces, estamos hablando de un nivel completamente nuevo de regulación de la expresión de proteínas que pertenece a la maquinaria intrínseca de las células. Gracias al avance tecnológico presente hoy en día, podemos conocer todos los microRNAs que una célula despliega en un momento o condición; se pueden sintetizar e introducir a células blanco para el estudio de mecanismos moleculares de manera específica, lo cual abre un horizonte terapéutico muy prometedor”.
Finalmente, el director del INTA resume el impacto de este descubrimiento: “Esto abre un enorme campo de regulación que se inserta en lo que conocemos como epigenética —epi del griego, que significa por encima de la genética—, donde otros factores, además de la genética, están en juego. Lo más importante es que estos microRNA, al igual que otros mecanismos epigenéticos, pueden ser regulados por el ambiente, incluyendo la actividad física, la dieta y otros factores ambientales”.
El argumento del Comité Nobel
Información oficial del Karolinska Institutet, informando los ganadores 2024 en la categoría Premio Nobel de Fisiología o Medicina:
El Premio Nobel de este año honra a dos científicos por su descubrimiento de un principio fundamental que rige la regulación de la actividad de los genes.
La información almacenada en nuestros cromosomas puede compararse a un manual de instrucciones para todas las células de nuestro cuerpo. Cada célula contiene los mismos cromosomas, por lo que cada célula contiene exactamente el mismo conjunto de genes y exactamente el mismo conjunto de instrucciones. Sin embargo, los distintos tipos de células, como las musculares y las nerviosas, tienen características muy distintas. ¿Cómo surgen estas diferencias? La respuesta está en la regulación de los genes, que permite a cada célula seleccionar sólo las instrucciones pertinentes. Esto garantiza que sólo el conjunto correcto de genes esté activo en cada tipo celular.
Victor Ambros y Gary Ruvkun se interesaron por cómo se desarrollan los distintos tipos celulares. Descubrieron los microARN, una nueva clase de diminutas moléculas de ARN que desempeñan un papel crucial en la regulación de los genes. Su revolucionario descubrimiento reveló un principio completamente nuevo de regulación génica que resultó ser esencial para los organismos pluricelulares, incluido el ser humano. Ahora se sabe que el genoma humano codifica más de mil microARN. Su sorprendente descubrimiento reveló una dimensión totalmente nueva de la regulación génica. Los microARN están demostrando su importancia fundamental para el desarrollo y funcionamiento de los organismos.
La Nobel Assembly, compuesta por 50 profesores del Karolinska Institutet, concede el Premio Nobel de Fisiología o Medicina. Su Comité Nobel evalúa las candidaturas. Desde 1901, el Premio Nobel se concede a los científicos que han realizado los descubrimientos más importantes en beneficio de la humanidad.