El proceso de degradación recién descubierto del ARNm podría conducir a tratamientos clínicos

Investigadores de la Universidad de Würzburg han descubierto un proceso que descompone las moléculas de ARNm en el cuerpo humano de forma especialmente eficaz. Esto podría resultar útil, por ejemplo, en el tratamiento del cáncer. El estudio es publicado en Célula molecular.

Son como los arquitectos de nuestro cuerpo: los ácidos ribonucleicos mensajeros, o ARNm para abreviar. Contienen planos detallados de proteínas, que son leídos y traducidos por sus colegas, los ribosomas. No podríamos sobrevivir sin las proteínas de nuestro cuerpo: controlan la división celular, proporcionan un sistema inmunológico fuerte y hacen que nuestras células sean resistentes a los ataques externos.

Como en la construcción real, algunos planos a nivel celular requieren instrucciones adicionales, por ejemplo, si es necesario producir una proteína con especial rapidez o si el plano es defectuoso. En nuestro cuerpo este papel lo desempeñan las llamadas modificaciones del ARN, pequeños cambios químicos que actúan como comentarios adicionales adheridos a componentes individuales del ARNm.

Investigadores de la Universidad de Würzburg (JMU) en Baviera, Alemania, se han centrado ahora en una modificación específica, N⁶-metiladenosina (m6A). «M6A es interesante para la ciencia porque esta modificación suele verse alterada en personas que padecen trastornos metabólicos, cáncer o enfermedades cardíacas», explica la bioinformática Kathi Zarnack.

«Su función: cuando m6A se une a un ARNm, provoca la degradación del ARNm tan pronto como se producen las primeras proteínas según el modelo que contiene. Esto es especialmente importante para las proteínas, de las cuales no se deben producir demasiadas ya que esto sería perjudicial para la célula.»

Los investigadores de Würzburg fueron los primeros en descubrir y observar este proceso de degradación: acopla la degradación de un ARNm directamente a las proteínas producidas y es significativamente más rápido y eficaz que los mecanismos de degradación de ARNm conocidos hasta ahora.

Fundamentalmente, esta vía particular sólo funciona cuando m6A está presente en regiones específicas del ARNm. De esta manera, m6A «comenta» particularmente los patrones de las proteínas involucradas en la diferenciación celular, es decir, si una célula existirá como célula nerviosa, célula muscular, célula de la piel o alguna otra forma.

Los fármacos que controlan la adición de m6A al ARNm podrían aprovechar este proceso. Al suprimir específicamente m6A, sería posible producir más proteínas con funciones deseables y, a la inversa, inhibir la producción de proteínas indeseables.

El problema es que hasta ahora a los científicos les resultaba difícil predecir los efectos de estos fármacos, porque no se sabía en qué regiones del ARNm debía localizarse la modificación m6A para desencadenar la degradación.

«Con nuestro estudio contribuimos ahora a una mejor comprensión y una predicción más precisa de qué ARNm son especialmente sensibles a estos fármacos», afirma el bioquímico y biólogo de ARN Julian König, colega de Zarnack.

En el futuro, los investigadores planean investigar con más detalle cómo se degrada el ARNm marcado con m6A, por ejemplo, cómo los ribosomas reconocen la modificación y cómo se puede utilizar clínicamente la degradación dirigida del ARNm por m6A.