El Instituto Karolinska de Estocolmo (Suecia) ha otorgado este lunes el Premio Nobel de Medicina a los científicos estadounidenses Victor Ambros y Gary Ruvkun por descubrir los microARN y describir su papel en “la regulación génica postranscripcional”.

El innovador descubrimiento de Ambros, de 71 años e investigador de la Facultad de Medicina de Harvard (Estados Unidos), y Ruvkun, de 72 y vinculado al Hospital General de Massachusetts, revela un principio completamente nuevo de regulación genética esencial para el desarrollo y funcionamiento de los organismos multicelulares, incluidos los humanos, ha destacado el jurado. Gracias a su contribución, ahora se sabe que el genoma humano codifica más de mil microARN diferentes que controlan una amplia variedad de procesos, como el desarrollo embrionario, la diferenciación de células sanguíneas, la función muscular, las cardiopatías congénitas, las infecciones virales y la formación de tumores.

Una persona está hecha de unos 30 billones de células que trabajan al unísono. Dentro de cada una de ellas hay una copia idéntica del genoma, una larga secuencia de 3.000 millones de letras genéticas de ADN. El genoma contiene unos 20.000 genes diferentes con todas las instrucciones para sintetizar proteínas, las moléculas fundamentales que nos mantienen vivos. A pesar de que todas las células contienen el mismo genoma, una neurona y una célula cardiaca funcionan de forma muy distinta, porque usan genes diferentes para cumplir su función especializada. Esta interpretación variable de una misma partitura es la regulación genética, que permite que la neurona genere pensamiento y que la célula cardiaca no deje de latir.

El dogma central de la biología molecular, acuñado en 1958, determina que la información genética está codificada dentro del núcleo de las células en forma de ADN, o ácido desoxirribonucleico. El ARN, o ácido ribonucleico, es una molécula complementaria que transcribe el ADN y lo traduce fuera del núcleo para crear proteínas. En este proceso solo interviene el 5% del genoma, por lo que durante algún tiempo se ignoró el resto colgándole la etiqueta de “ADN basura”.

A finales de la década de 1980, Ambros y Ruvkun eran dos estudiantes posdoctorales de biología molecular que se conocieron para emprender una misión aparentemente sencilla: estudiar un animal de un milímetro compuesto por 959 células, pero con un número de genes muy similar al humano, el gusano C. elegans. Los científicos se centraron en dos genes, lin-4 y lin-14, que parecían tener un papel clave en el desarrollo del gusano. Cuando estaban mutados, los tejidos del gusano no se formaban correctamente.

Los dos investigadores seguirían ligados a estos dos genes durante casi toda su carrera. En 1993, ya por separado, Ambros y Ruvkun publicaron dos estudios en la revista especializada Cell en los que describían cómo el lin-4 que había estudiado Ambros producía una molécula de ARN excepcionalmente corta que interfería con el lin-14, que estudió Ruvkun, y le impedía que produjera proteínas. Por primera vez se demostraba que la regulación genética dependía de un nuevo tipo de molécula, los microARN, formados por una secuencia de unos 20 nucleótidos, o letras genéticas, unas 10 veces más pequeña que otras moléculas de ARN.

Poca repercusión

El hallazgo apenas tuvo repercusión. Se pensó que era una curiosidad del gusano C. elegans. Pero en 2000, Ruvkun descubrió que otro microARN, el producido por el gen let-7, está presente y activo en gusanos, insectos, peces y mamíferos, entre los que se contaba el ser humano. Los microARN se unen a cadenas más largas de ARN mensajero y condicionan la producción de proteínas dentro de cada célula. En la actualidad ya se han identificado unos 2.500 microARN humanos involucrados en casi cualquier proceso esencial de la biología.

Dentro de los tumores, los microARN son menos abundantes, por lo que podrían ser un freno tradicional a la formación de células malignas. En los últimos años, se han desarrollado métodos de diagnóstico experimental que analizan la presencia de microARN en la sangre, así como tratamientos oncológicos que buscan devolver el correcto equilibrio de estas sustancias.

Ambros y Ruvkun habían ya ganado otros prestigiosos galardones por sus hallazgos, como el Lasker de Investigación Médica Básica o el Breakthrough de Ciencias de la Vida. En su discurso de aceptación del primer premio, Ambros corresponsabilizó de sus hallazgos a dos mujeres que trabajaban en su laboratorio, Rhonda Feinbaum y Rosalind Lee, que es además su esposa.

El año pasado, el premio lo ganaron Katalin Karikó y Drew Weissman por la vacuna de la covid basada en otro tipo de molécula esencial, el ARN mensajero.

Fátima Gebauer, presidenta de la Sociedad de Estudio del ARN e investigadora del Centro de Regulación Genómica de Barcelona, destaca la importancia de que el jurado haya elegido un trabajo como este. “Es un ejemplo más de cómo la ciencia básica es fundamental para el avance de la medicina, y de por qué los gobiernos deben financiar la ciencia básica”, explica. También “resalta la relevancia del ARN y la regulación postranscripcional. Son buenos tiempos para el ARN”, añade.

Los hallazgos de Ambros y Ruvkun “revolucionaron nuestra comprensión de los programas celulares que determinan la identidad de nuestras células, descubriendo que la expresión de los genes se determina no solo en el núcleo, sino también en el citoplasma celular, cuando se convierten las instrucciones del ARN en proteína”, ha destacado Sònia Guil, del Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras, al portal SMC España. “Lo crucial de sus descubrimientos es que la molécula que controla este paso es otro ARN, de muy pequeño tamaño, que pertenece a un tipo de moléculas casi desconocidas hasta el momento: los ARN no codificantes. Estos hallazgos abrieron todo un campo importantísimo en la biología molecular, ya que estos pequeños ARN se están usando como herramientas terapéuticas para controlar genes o como marcadores de enfermedades en la práctica clínica”, ha añadido.

El galardón está dotado con 11 millones de coronas suecas, unos 950.000 euros. Este premio abre la ronda de anuncios esta semana, que continuará el martes con el de Física, el miércoles con el de Química, el jueves con el de Literatura, y el viernes con el de la Paz.

Una vez más, el premio ha recaído en dos hombres. Desde 1901, un total de 227 personas han recibido este galardón. Solo 13 de ellas son mujeres.

Por Nuño Domínguez

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