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por Guillermo Jaim Etcheverry 2007 del Sitio Web Medicina
Información enviada por CFGO
92 MEDICINA -
Volumen 67 - Nº 1, 2007
2007; 67: 92-95
Inyectando segmentos de ácido desoxirribonucleico (ADN), aportaron los genes conteniendo las instrucciones que permiten que la flor sintetice la proteína responsable del color púrpura.
Para sorpresa de los investigadores, muchas de las flores no sólo no eran púrpura sino que aparecían flores blancas, es decir, que se bloqueaba la expresión de los genes responsables del color.
Buscando explicar este fenómeno, denominado co-supresión homóloga, se descubrió que ciertas moléculas en la célula son capaces de silenciar a los genes, de censurarlos, impidiendo su expresión.
Se trata de ácidos
ribonucleicos (ARN) similares a los ARN mensajeros
(ARNm) que transportan las instrucciones desde los genes, el
ADN nuclear, hasta las maquinarias citoplasmáticas donde finalmente
se sintetizan las proteínas.
Mediante una serie de experimentos realizados en el gusano Caenorhabditis elegans, que deslumbran por el ingenio con el que fueron concebidos (mas información AQUÍ...), lograron demostrar que la molécula responsable de esta sorprendente acción inhibitoria es un ARN, razón por la que el fenómeno es conocido como ARN-interferencia (ARNi).
La función característica del ARN es la de actuar como mensajero, transportando una copia complementaria de la información contenida en los genes, ubicados en el núcleo de la célula, hasta los sitios donde se sintetizan las proteínas en su citoplasma.
Sin embargo, en los últimos años se ha demostrado que numerosos mecanismos que regulan la actividad de los genes dependen de distintos tipos de moléculas pequeñas de ARN simples o de doble cadena, como en el caso estudiado por Fire y Mello.
Estas moléculas parecen actuar degradando el mensaje proveniente del núcleo y, final- mente, bloqueando la generación de esos mensajes a nivel de los propios genes.
A partir de la descripción inicial, este proceso se ha identificado en hongos, plantas, diversos organismos inferiores y también en mamíferos, es decir, que se trata de una actividad esencial para la vida que parece haber aparecido hace más de mil millones de años, posiblemente para defender a las plantas y a los hongos de ciertos virus invasores.
Precisamente, en un sentido más amplio, el hallazgo del papel central que esas moléculas - pequeños ARNs de doble hélice - desempeñan en el control de diversas actividades claves también en organismos superiores es lo que reconoce la distinción que acaba de otorgarse.
Se trata de un cambio
fundamental en el paradigma bajo el que se conciben tanto el control
genético como el que ejerce el medio exterior en la expresión de las
instrucciones contenidas en los genes de las células.
En esa ocasión el Premio Nobel Phillip A. Sharp, del Massachusetts Institute of Technology (MIT), declaró que,
Como afirmó el Profesor Göran K. Hansson, presidente del Comité Nobel de Fisiología o Medicina durante la ceremonia de entrega del Premio a Fire y Mello el 10 de diciembre pasado:
En esencia, los experimentos de Fire y Mello, que investigaban un mecanismo apropiado para lograr silenciar ciertos genes en el gusano con el objeto de poder estudiar su función durante el desarrollo, consistieron en inyectar moléculas de ARN complementario al del ARN mensajero del gen que buscaban silenciar, lo que se conoce como antisense.
Los resultados fueron muy modestos y poco convincentes, similares a los que se obtuvieron inyectando la secuencia complementaria al antisense, es decir el sense.
Pero sorprendentemente, una mezcla de ambos ARN (sense y antisense) - que debido a su complementariedad se hibridizaban entre sí formando un ARN de doble cadena (ARNdc) - logró silenciar casi por completo la expresión del gen que contenía la información copiada en el ARNm.
Se demostró así que
resulta posible silenciar de manera específica a un gen mediante la
introducción en la célula del ARNdc que contiene la secuencia
homóloga, es decir, la copia de la información codificada en el gen
en cuestión.1
Por ejemplo, se sabe que el ARNdc es disecado por la enzima Dicer en pequeños fragmentos de alrededor de 20 nucleótidos.
Una de las cadenas de ARN resultantes se une a un complejo de proteínas llamado RISC (RNA-Induced Silencing Complex) que, al transportar esa cadena, reconoce un segmento en el ARNm homólogo al ARNdc utilizado y lo destruye, impidiendo así la expresión del gen que aquel ha copiado.
También se han
identificado ARNdcs producidos por las propias células, lo que ha
puesto sobre la pista de las numerosas funciones que en condiciones
fisiológicas desempeña este mecanismo de silenciamiento de los
genes.
En 2003, la famosa publicación de negocios Fortune decía lo siguiente:
Sólo ocho años han transcurrido entre el descubrimiento de estos mecanismos básicos y el otorgamiento del Premio Nobel a los responsables del mismo, Fire y Mello, de 47 y 45 años respectivamente.
Este galardón viene a coronar las prestigiosas distinciones compartidas e individuales de que han sido objeto en todo el mundo durante los últimos años.
Fire, que trabaja desde 2003 en la Universidad de Stanford, California, luego de desempeñarse por muchos años en la Carnegie Institution en Baltimore, colaboró con otros dos científicos distinguidos con el Premio Nobel,
A su vez, Craig Mello,
que trabaja en la Facultad de Medicina de la Universidad de
Massachussets, se formó en las Universidades de Brown y Harvard.
Se piensa que este mecanismo actúa en condiciones normales protegiendo a las células de infecciones virales, asegurando la estabilidad de la información genética y constituyendo una especie de sistema inmunológico de defensa de los genes.
También participa en el desarrollo de los organismos y en muchos otros complejos fenómenos biológicos.
Entre ellos, cabe citar que el proceso de ARNi contribuye a asegurar la estabilidad del genoma manteniendo silenciados a los elementos móviles del genoma.
El descubrimiento de estas capacidades ocultas de las pequeñas moléculas de ARN, ha generado un esfuerzo de investigación sin precedentes.
Las previsiones económicas a las que hacía referencia el párrafo de la revista Fortune arriba citado, no estaban erradas.
Falta aún mucho por investigar para confirmar su potencial como fármacos basados en la genética, destinados a interferir con la expresión del gen responsable de causar una determinada enfermedad.
Sin embargo, la velocidad con que se avanza en este campo y la cantidad de recursos que se dedican a explorarlo, justifica pensar que el tiempo que media entre el hallazgo inicial y su aplicación práctica será cada vez más breve.
En este caso, se ha
premiado a dos científicos muy jóvenes y, además, muy poco tiempo
después de haber realizado su descubrimiento.
Sin embargo, tal como con agudeza lo señalan Mello y Conte en una reciente y muy completa revisión sobre el tema,
Como sucede habitualmente, la historia detrás del Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2006 pone de manifiesto lo que caracteriza a la gran ciencia:
Los dirigentes de cualquier sociedad contemporánea que pretenda avanzar, deben entender la naturaleza de la cadena que conforma este círculo virtuoso y, en consecuencia, apoyar con decisión el desarrollo y fortalecimiento de todos sus eslabones, pues cada uno de ellos resulta imprescindible para que este círculo se complete.
El escepticismo pudiera estar o no estar de moda.
Yo no os aconsejo que figuréis en el coro de sus adeptos ni en el de sus detractores.
Yo os aconsejo, más bien, una posición escéptica frente al escepticismo.
Por ejemplo: "Cuando pienso que la verdad no existe, pienso, además, que pudiera existir, precisamente por haber pensado lo contrario, puesto que no hay razón suficiente para que sea verdad lo que yo pienso, aunque tampoco demasiada para que deje de serlo".
De este modo nadáis y guardáis la ropa, dais prueba de modestia y eludís el famoso argumento contra escépticos,
que lo es sólo
contra escépticos dogmáticos. 'Sentencias, donaires, apuntes y recuerdos de profesor apócrifo'.
(Cuarta
edición).
Referencias
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