Hasta hace poco tiempo la comunidad científica pensaba que el 99% del ARN de las células era inútil, que no tenía ninguna función, porque solo el 1% del ARN contiene información útil para la síntesis de proteínas. Pero estudios recientes han demostrado que esa gran concentración de moléculas que forman el ARN no codificante interactúa con las proteínas para llevar a cabo varios procesos en el interior de la célula que son esenciales para su supervivencia. Se sabe que este mecanismo molecular de interacción podría constituir el origen de diversas enfermedades, especialmente del cáncer, sin embargo, aún no se han descrito los patrones de interacción entre el ARN y las proteínas ni se ha identificado el conjunto de las proteínas que interactúan con el ARN.

Con este objetivo, científicos del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona han realizado un estudio a partir del cual han conseguido establecer las tendencias de interacción entre el ARN y las proteínas que podrían estar relacionadas con el origen de algunas enfermedades, como el cáncer.

Para ello, los investigadores combinaron la predicción de interacciones de ribonucleoproteínas con el análisis de los perfiles de expresión del ARN y las proteínas de tejidos humanos. Esto ha sido posible gracias al empleo del algoritmo catRAPID, un software gratuito que guía el diseño de los experimentos para comprender el papel del ARN no codificante en las redes de regulación. Los científicos del CRG utilizaron catRAPID para analizar cerca de 55 millones de interacciones ARN-proteínas basadas en principios físico-químicos.

Los investigadores encontraron fuertes propensiones de interacción para patrones de expresión correlacionados tanto positiva como negativamente. Tras comparar sus predicciones con datos experimentales encontraron que las parejas de ARN y proteínas que son propensas a unirse tienen tanto patrones de expresión correlacionados como no correlacionados en diversos tejidos, es decir, que cada asociación de ARN-proteína conduce a una función o a una disfunción celular según la abundancia relativa de las dos moléculas. Como explica el autor principal del trabajo, Gian Gaetano Tartaglia, en una nota de prensa[i] difundida por el CRG “en un patrón no correlacionado, la proteína sería abundante y el fragmento de ARN se expresaría poco en todos los tejidos. Si esto cambia la interacción incrementa la formación de tumores y el cáncer”.

Estos resultados, publicados en la revista Genome Biology, siguen la línea de una investigación previa de este mismo grupo científico que encontró patrones que conducían a las enfermedades degenerativas. Tartaglia explica que "la mayor parte del tiempo las proteínas se unen formando depósitos amiloides que están vinculados a la formación de patologías. Estas uniones dependen en gran parte de la concentración de proteínas dentro de las células y esta concentración se regula por la actividad de la ARN. Si esta actividad no funciona bien, aparecen las uniones porque habrá demasiadas proteínas en la célula. Tanto el cáncer como las enfermedades degenerativas están vinculados por la concentración y la abundancia de las proteínas. La expresión del ARN y las proteínas son, pues, muy importantes a la hora de determinar la funcionalidad de las vías celulares".

Para los autores, este nuevo trabajo arroja luz sobre el papel de los patrones de interacción entre el ARN y las proteínas en la regulación de los procesos de proliferación y diferenciación celular, por lo que esperan que estos resultados aporten un nuevo enfoque para la investigación de diversas enfermedades y para la detección temprana y rápida del cáncer, incluso antes de que se manifieste la enfermedad.

Fuente: ipem