Què és el microARN que ha premiat el Nobel de medicina?

BarcelonaTotes i cadascuna dels prop de 39 milions de milions de cèl·lules del nostre cos contenen al seu nucli un conjunt idèntic de gens que dicten tota la informació per fer funcionar l'organisme. Aquesta informació està emmagatzemada i empaquetada als cromosomes. Són una mena de manual d'instruccions que totes les cèl·lules comparteixen. I, tanmateix, el nostre cos compta amb diferents cèl·lules especialitzades que realitzen funcions diferents i fan ús de gens diferents. Per exemple, les de la pell no tenen a veure amb les del budell o les de les neurones. Tampoc no tenen les mateixes característiques. Com pot ser? La resposta a aquesta pregunta són les molècules de microARN, una troballa dels dos guardonats amb el Nobel de medicina d'enguany, els biòlegs Victor Ambros, de l'Escola de Medicina de la Universitat de Massachusetts, i Gary Ruvkun, de l'Hospital General de Massachusetts.

La Reial Acadèmia de Ciències de Suècia ha premiat aquest dilluns els dos investigadors nord-americans per haver identificat la funció del microARN, unes molècules diminutes que tenen un paper crucial en com es regulen els gens i per la seva contribució al principi fonamental que regula l'activitat dels gens en cada una de les nostres cèl·lules. “El seu descobriment pioner ha revelat un principi completament nou de la regulació dels gens que ha resultat ser essencial per als organismes multicel·lulars, inclosos els humans”, ha valorat l'assemblea en un comunicat. 

El biòleg de desenvolupament Victor Ambros (1953, New Hampshire) i el biòleg molecular Gary Ruvkun (1952, Califòrnia) es van conèixer a la dècada dels vuitanta com a becaris postdoctorals al laboratori de Robert Horvitz, guardonat amb el Nobel l’any 2002. Allà, mitjançant l'estudi d'un petit cuc, el C.elegans, que té molts tipus de cèl·lules especialitzades, com ara cèl·lules nervioses i musculars, van observar que la regulació genètica és el que permet que cada cèl·lula especialitzada faci servir només aquelles instruccions o gens que li són rellevants i no d'altres. I en aquesta tria de la informació hi té un paper cabdal el microARN, un nou tipus d'ARN (que permet que les cèl·lules puguin comprendre la informació genètica) molt i molt petit. 

Ja en el seu laboratori a la Universitat Harvard, i com a investigadors independents, els biòlegs van descobrir que aquest mecanisme “ha estat en funcionament durant centenars de milions d'anys”, i ha permès “l'evolució d'organismes cada cop més complexos”. En altres paraules, són molècules que fan que éssers vius com els humans siguin genèticament sofisticats. 

Teràpies i marcadors de malalties

Quan es regula de manera anòmala, assenyala el comunicat del premi, el microARN pot contribuir a l'aparició de diverses malalties com el càncer. De fet, el seu mal funcionament és al darrere de patologies oculars i òssies, algunes malalties minoritàries o la sordesa congènita.

Sònia Guil, líder del grup de regulació de l'ARN i Cromatina de l'Institut de Recerca contra la Leucèmia Josep Carreras, valora en declaracions a l'SMC Espanya que "Ambros i Ruvkun han revolucionat la comprensió dels programes cel·lulars que determinen la identitat de les cèl·lules". Aquesta investigadora destaca que el més crucial del seu descobriment és que la molècula que controla el pas de les instruccions dels gens a l'ARN i finalment a proteïna “és un altre ARN, de mida molt petita, que pertany a un grup de molècules gairebé desconegudes fins llavors: els ARN no codificants”.

Per a Gemma Marfany, catedràtica de genètica de la Universitat de Barcelona i cap de grup al CIBERER, inicialment no es va fer prou cas als flamants guanyadors del Nobel perquè es va pensar que era un mecanisme excepcional que només actuava en organismes molt concrets. La comunitat científica el considerava “probablement irrellevant per als humans i altres animals més complexos”, segons el comunicat de l’Institut Karolinska. "Fins que es va veure que era un mecanisme de regulació molt efectiu i universal en organismes pluricel·lulars", destaca. 

La troballa d'Ambros i Ruvkun va obrir un camp importantíssim en l'àmbit de la biologia molecular, ja que “dècades més tard aquests microARN s'estan fent servir com a eines terapèutiques per controlar gens o com a marcadors de malalties”, assenyala Marfany, perquè, tot i ser molt petits, hi ha moltes malalties hereditàries que són causades per mutacions en aquest microARN que provoquen, en conseqüència, que es desregulin molts altres gens, cosa que pot afectar diversos òrgans. 

Per la seva part, Fátima Gebauer, presidenta electa de l'RNA Society i investigadora del Centre de Regulació Genòmica de Barcelona (CRG), també destaca el fet que el descobriment es fes en cucs d'un mil·límetre: "Un exemple més de com la ciència bàsica és tan fonamental per a l'avenç de la medicina i de per què els governs han de finançar-la”.

Un premi de 950.000 euros

El guardó està dotat amb 11 milions de corones sueques, uns 950.000 euros, seguint les directrius que el creador del premi, Alfred Nobel, va deixar per escrit el 1895, un any abans de la seva mort. El primer Nobel de medicina o fisiologia es va entregar el 1901 a Emil Adolf von Behring per haver descobert un sèrum contra la diftèria. Anys més tard, durant la Gran Guerra, se li va posar el sobrenom del Salvador dels soldats pels seus treballs d'immunització contra el tètanus.

L'any passat, el premi Nobel de medicina o fisiologia va reconèixer la tasca de Katalin Karikó i Drew Weissman "pels seus descobriments sobre modificacions de bases de nucleòsids". Els dos premiats són considerats els pares de les vacunes d'ARN missatger que van fer possible les vacunes contra la covid i, per tant, la protecció de la gent gran i vulnerable.