Investigadores de la UBA y el CONICET, en conjunto con otras instituciones locales y extranjeras, estudian el funcionamiento de las ARNs circulares, moléculas que cumplen un rol relevante en la regulación de los genes. Los hallazgos permitirían avanzar en el desarrollo de vacunas y en tratamientos de enfermedades del sistema nervioso central, infecciosas y tumorales.
Los seres vivos tenemos cadenas de ADN que contienen el código genético de todas las características propias. Éste funciona como un manual de instrucciones de cómo replicar a un ser vivo y de cómo, a través del ARN mensajero, codificar las proteínas, que son cruciales para la estructura y funciones celulares. Pero también hay otros tipos de ADN y ARN no codificante, que hasta fue conocido como ADN basura, ya que no se le conocían funciones. Con el tiempo, se las empezó a estudiar con mayor profundidad y se comprendió mejor el mecanismo del ARN mensajero. Estos conocimientos fueron muy importantes durante la pandemia por COVID-19, ya que permitieron el desarrollo de vacunas.
Recientemente, científicos del CONICET centraron su investigación en moléculas no codificantes denominadas ARNs circulares, que tienen la particularidad de encontrarse mayormente en el cerebro de los animales, incluidos los humanos. También estudiaron la interacción entre los ARN circulares con los microARN, que son pequeñas cadenas de código que regulan la expresión de genes.
Los microARNs pueden pegarse a cadenas de ARN mensajero y así inhiben su traducción a proteínas y los degradan. Así como hay una función de micro ARN para silenciar la función de los ARNs mensajeros, también hay una función para silenciar los microARNs, que se llama TDMD (por target directed microARN degradation), y los investigadores pusieron el foco en esta última relación. Mediante experimentos en cultivos celulares, métodos de ingeniería genética y análisis bioinformáticos, los investigadores del CONICET descubrieron que múltiples ARNs circulares influyen en la estabilidad de diferentes microARNs.
Una particularidad es que los microARN y los ARNs circulares tienen la misma secuencia de código, es decir, son iguales en todo salvo en la disposición lineal o circular de ellos, y esto es lo que produce efectos sobre el TDMD. Entender sobre el funcionamiento de este tipo de mecanismos puede ser beneficioso para diseñar tratamientos nuevos en enfermedades como el cáncer, para el desarrollo de vacunas o para corregir alteraciones genéticas que ocurren en diversas enfermedades infecciosas o del sistema nervioso central.
Manuel de la Mata, doctor en Ciencias Biológicas e investigador del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE) de UBA y CONICET, explicó: “Ya se sabía que estas moléculas circulares son más estables que sus contrapartes lineales. También se ha descubierto que a lo largo de la vida de un individuo se va acrecentando la cantidad de ARN circulares, sobre todo en las neuronas, y por eso se los ha asociado a enfermedades como el Parkinson. Todavía nos falta mucho pero nos parece importante avanzar por ese lado”.
De la Mata, que también es docente de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (FCEyN), explicó que el proyecto tuvo financiamiento de la Agencia I+D+i a través de un PICT, también del Laboratorio de Damián Refojo del Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires (IBioBA), dependiente del CONICET y vinculado a la Sociedad Max Planck de Alemania, que ya tenía antecedentes en la investigación sobre ARNs circulares. “Tuvimos dos colaboraciones con un grupo de Estados Unidos que nos ayudó con una técnica particular y un grupo suizo que ayudó con el análisis informático del trabajo. Con este investigador conseguimos ahora un nuevo financiamiento de Suiza, que, de hecho, fue quien pagó la publicación, y con este subsidio vamos a continuar nuestra investigación. El trabajo con otros grupos científicos es muy importante y también nos permite el acceso a equipamiento que nos resultaría muy caro y a insumos que no podríamos comprar”.
El próximo paso será seguir investigando los ARNs circulares –que también se los está estudiando para usarlos de biomarcadores de enfermedades como cáncer– tanto en el laboratorio como a partir de la experimentación en animales, a través de este consorcio de investigadores que se formó.
En el mundo también se está investigando el uso de ARNs circulares para fabricar vacunas ya que tienen la particularidad de ser muy estables y así podrían conseguir efectos más duraderos. Consultado sobre por qué es necesario que el Estado argentino financie este tipo de investigación básica, ante el escenario de desfinanciamiento de la ciencia y la tecnología del Gobierno de Milei, de la Mata respondió: “Un país que se boicotea y no es capaz de generar sus propias ideas difícilmente pueda generar innovaciones originales. De dónde vamos a sacar las ideas si no las vamos a generar nosotros. Toda innovación tiene una investigación básica de fondo”.
El trabajo se publicó en Nucleic Acids Research, una revista científica de acceso abierto con revisión por pares tradicional de la ciencia británica y con más de 50 años de existencia. Además de la Mata y Refojo, participaron del trabajo investigadores e investigadoras del IFIBYNE, del IBioBA, del Instituto de Investigaciones Biotecnológicas «Dr. Rodolfo A. Ugalde», IIB-UNSAM, IIBIO-CONICET, de la UNSAM, del Instituto Max Planck (Alemania), de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinaí Estados Unidos), del Instituto para la Neurociencia, de la Universidad de Zürich (Suiza), del Instituto de Biología Celular de la Universidad de Berna y del Colegio de Medicina De Houston (Estados Unidos).
Matías Alonso