El Premi Nobel de Fisiologia o Medicina 2024 ha estat atorgat conjuntament a Victor Ambros i Gary Ruvkun "pel descobriment del microARN i el seu paper en la regulació gènica post-transcripcional".
Els microARN (miRNAs) pertanyen a una família de molècules d'ARN monocatenaris, petites, no codificants, que s'encarreguen de regular l'expressió gènica en plantes, animals i alguns virus. Els miRNAs s'han estudiat àmpliament durant les dues últimes dècades pel seu paper en diversos processos cel·lulars com la diferenciació, l'homeòstasi metabòlica, la proliferació i l'apoptosi.
Els miRNA funcionen unint-se a l'extrem 3' de l'ARN missatger (ARNm), actuant així com a repressors de la traducció o interaccionant amb l'extrem 5' on tenen un paper en la regulació transcripcional. Tot això passa al citoplasma de la cèl·lula i té implicacions directes sobre els tipus i quantitats de proteïnes que fabriquen les cèl·lules.
El primer miRNA, Lin-4, es va descobrir l'any 1993 en el nematode Caenorhabditis elegans.
Els miRNA solen tenir entre 18 i 25 nucleòtids de longitud. Es deriven de precursors més llargs, que són ARN de doble cadena anomenats pri-miRNAs. El procés de biogènesi té lloc al nucli i al citoplasma on els pri-miRNA formen diferents estructures semblants a una forquilla que són reconegudes i escindes pel microprocessador, un complex heterodímer format per DROSHA i DGCR8 que uneixen els pri-miRNA a pre-miRNA. Els pre-miRNAs s'exporten al citoplasma on finalment es processen per formar miRNAs.
Els miRNAs tenen un paper important en el desenvolupament de l'organisme en regular els gens i les proteïnes des de l'embriogènesi fins al desenvolupament d'òrgans i sistemes d'òrgans, jugant així un paper indispensable en el manteniment de l'homeòstasi cel·lular. Si bé els miRNA intracel·lulars tenen un paper en la regulació transcripcional/de traducció, els miRNA extracel·lulars funcionen com a missatgers químics per mediar la comunicació cèl·lula-cèl·lula. La desregulació dels miRNA s'ha implicat en diverses malalties com el càncer (els miRNA actuen com a activadors i repressors dels gens), trastorns neurodegeneratius i malalties cardiovasculars. Entendre i dilucidar els canvis en el perfil d'expressió de miRNA pot conduir al descobriment de nous biomarcadors amb nous enfocaments terapèutics concomitants per a la prevenció de malalties. Els miRNA també tenen un paper crític en el desenvolupament i la patogènesi de les infeccions causades per microorganismes com ara bacteris i virus mitjançant la regulació dels gens del sistema immunitari per crear una resposta eficaç a la malaltia.
La importància i el paper que tenen els miRNAs justifiquen més investigacions i investigacions que, juntament amb la integració de dades genòmiques, transcriptòmiques i/o proteòmiques, milloraran la nostra comprensió mecanicista de les interaccions cel·lulars i la malaltia. Això pot conduir al desenvolupament de noves teràpies basades en miRNA mitjançant l'explotació de miRNA com a actimirs (utilitzant miRNAs com a activadors per a la substitució de miRNAs que han estat mutats o suprimits) i antagomirs (utilitzant miRNAs com a antagonistes on hi ha una regulació anormal de l'esmentat ARNm) per malalties humanes i animals prevalents i emergents.
***
Referències
- NobelPrize.org. Nota de premsa – Premi Nobel de Fisiologia o Medicina 2024. Publicat el 7 d'octubre de 2024. Disponible a https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release/
- Clairea T, Lamarthée B, Angliciau D. MicroRNAs: small molecules, big effects, Current Opinion in Organ Transplantation: febrer 2021 – Volum 26 – Número 1 – pàg. 10-16. DOI: https://doi.org/10.1097/MOT.0000000000000835
- Ambros V. Les funcions dels microARN animals. Naturalesa. 2004, 431 (7006): 350–5. DOI: https://doi.org/10.1038/nature02871
- Bartel DP. MicroRNAs: genòmica, biogènesi, mecanisme i funció. Cèl·lula. 2004, 116 (2): 281–97. DOI: https://10.1016/S0092-8674(04)00045-5
- Jansson MD i Lund AH MicroRNA i càncer. Oncologia Molecular. 2012, 6 (6): 590-610. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molonc.2012.09.006
- Bhaskaran M, Mohan M. MicroRNAs: història, biogènesi i el seu paper evolutiu en el desenvolupament i la malaltia dels animals. Veterinària Pathol. 2014;51(4):759-774. DOI: https://doi.org/10.1177/0300985813502820
- Bernstein E, Kim SY, Carmell MA, et al. Dicer és essencial per al desenvolupament del ratolí. Nat Genet. 2003; 35:215–217. DOI: https://doi.org/10.1038/ng1253
- Kloosterman WP, Plasterk RH. Les diverses funcions dels micro-ARN en el desenvolupament i la malaltia dels animals. Cèl·lula de desenvolupament. 2006; 11:441–450. DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2006.09.009
- Wienholds E, Koudijs MJ, van Eeden FJM, et al. L'enzim productor de microRNA Dicer1 és essencial per al desenvolupament del peix zebra. Nat Genet. 2003; 35:217–218. DOI: https://doi.org/10.1038/ng125
- O'Brien J, Hayder H, Zayed Y, Peng C. Overview of MicroRNA Biogènesis, Mechanisms of Actions, and Circulation. Front Endocrinol (Lausana). 2018 d'agost de 3;9:402. DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00402
***
Article relacionat
microRNAs: nova comprensió del mecanisme d'acció en infeccions víriques i la seva importància (15 2021 febrer)
***
