Mucho ha sucedido en genética desde la década de 1950 cuando los famosos científicos Watson y Crick descubrieron la estructura del DNA. En la década de 1960, los científicos descubrieron que existía una gran cantidad de ADN humano entre los genes genuinos, y consistía en repetidas secuencias del llamado junk DNA-junk, en el sentido de que los investigadores de la época no podían entender qué el código fue diseñado para.
La investigación en la década de 1970 mostró que muchas secuencias no codificantes también se encontraron dentro de genes, interrumpiendo las regiones codificadoras de proteínas. ¿Todo este material genético era realmente basura? ¡Por supuesto no! Simplemente fue percibido como tal por las mentes que no sabían qué hacer con él en ese momento.
¿Qué hay realmente en nuestro ADN?
Resulta que solo alrededor del cinco por ciento del ADN humano en realidad codifica una proteína, según las estimaciones. Entonces, para los científicos de décadas pasadas, el 95 por ciento del ADN se consideraría basura.
¿Qué hay de 2016, 2017 y más? Cuando se trata de ADN humano, todavía hay bastante territorio inexplorado y desconocido. Sin embargo, el microARN fue un descubrimiento importante y relevante para los pacientes con cáncer en una variedad de formas.
¿Qué es MicroRNA (miRNA)?
Es posible que haya oído hablar del ARN mensajero en la biología de la escuela secundaria. Es esa molécula que usa tu cuerpo para fabricar nuevas proteínas y se forma usando ADN como plantilla.
Además, los ribosomas lo leen en el acto de síntesis de proteínas, o traducción, para formar una nueva proteína.
Micro-ARN es muy diferente.MicroRNA, o miRNA, es un tipo de ARN que no está destinado a ser decodificado en una proteína. En realidad, es mucho más pequeño -una secuencia de código mucho más corta- que las elaboradas secuencias que le dicen al cuerpo cómo construir una proteína, como la insulina, por ejemplo.
Entonces, si no codifica una proteína, ¿cuál es su función? Bueno, el MiRNA actúa para regular los genes a través de procesos conocidos como silenciamiento del ARN y regulación postranscripcional de la expresión génica. Estos términos se explican un poco más abajo.
El papel del miRNA en el cáncer
El descubrimiento de miRNAs y otros RNA no codificantes tiene muchas implicaciones importantes, y algunos de ellos pueden ser especialmente relevantes para pacientes con cáncer, como aquellos con tumores hematológicos malignos.
Los miRNAs tienen su influencia al regular cómo su cuerpo pasa de ADN a ARN a proteína. Cuando la proteína de interés resulta ser una proteína relacionada con el cáncer o un compuesto encontrado en las vías biológicas clave del cáncer, entonces esa regulación por miARN puede tener potencialmente un papel significativo.
Se ha informado que muchos miARN diferentes están fuera de control, o en términos científicos, desregulados, en pacientes con varios tipos de cáncer. En las células cancerosas, estos miARN no están bajo la regulación adecuada que se observa en las células sanas, y por lo tanto, pueden producirse niveles anormales de miARN y respuestas celulares anormales. Esta observación sobre miRNAs tiene que conducir a la hipótesis de que los miRNA están involucrados en el desarrollo del cáncer y en la progresión del cáncer, una vez que se ha iniciado.
MiRNA al principio se entendió en términos de varios tipos de cáncer o prototipos de tumores malignos, incluida la leucemia linfocítica crónica (LLC), el mieloma múltiple (MM), el linfoma cutáneo de células T y el linfoma de células del manto. De hecho, el campo de los miARN en el cáncer realmente comenzó cuando un grupo de investigación mostró que dos miRNAs-miR-15 y miR-16-se encontraban en una parte de un cromosoma que con frecuencia se pierde o elimina en la leucemia linfocítica crónica.
Firmas de miARN
Desde entonces, los investigadores han estado trabajando en firmas de miARN, es decir, diferentes perfiles de niveles de miARN elevados o reducidos que pueden ser característicos de algún atributo de un cáncer dado.
Por ejemplo, una firma particular de miARN podría asociarse con un comportamiento canceroso más agresivo. Cuando se utilizan de esta manera, las firmas de miARN también se denominan a veces biomarcadores.
MiARN en el tratamiento del cáncer
El papel de los miARN en el tratamiento del cáncer actualmente se concibe como complementario, en el sentido de que los tratamientos nuevos y mejores pueden dirigirse mejor a los pacientes apropiados utilizando firmas de miARN. Una visión para el futuro es que su médico pueda decir algo como: Su cáncer tiene una firma de miARN que se asocia con mejores resultados con este nuevo régimen de tratamiento, por lo que es posible que deseemos considerar más seriamente esta opción de tratamiento.
Los investigadores también están estudiando la posibilidad de utilizar micro-ARN como supresores de tumores haciendo que entren directamente dentro de las células cancerosas. Los miRNA y otros RNA no codificantes son secuencias muy cortas, lo que los hace perfectos para un proceso llamado transfección, que usa virus para transferir las secuencias al juego.
Otra área de interés con respecto al uso de miRNAs es apuntar a las células cancerosas resistentes a la quimioterapia o la radiación. Incluso cuando la terapia convencional elimina más del 98 por ciento de las células cancerígenas, las llamadas células madre del cáncer (células cancerosas ocultas) que permanecen pueden provocar recurrencia. Si las células cancerígenas al acecho pueden ser dirigidas con miRNAs u otros RNA no codificantes, solos o en combinación con otras terapias, esto representaría un avance terapéutico. Ya se han publicado ensayos clínicos que utilizan miARN terapéuticamente para el cáncer de hígado y el cáncer de pulmón, aunque se necesitan más estudios.
MiRNA en CLL
En occidente, la CLL es la leucemia más frecuente en adultos. Un cambio cromosómico común asociado con la CLL es la eliminación de una parte del cromosoma 13. ¿Qué podría ser la información genética tan importante que su eliminación conduce al cáncer? Bueno, se descubrió que este ADN faltaba para codificar miRNAs. Esta observación lleva a la hipótesis de que los dos miARN en particular, llamados miR-15a y miR-16-1, podrían estar involucrados como un evento temprano en el desarrollo de la LLC.
También en CLL: además de un posible papel en el desarrollo del cáncer, los miRNA pueden tener un papel en la resistencia a la quimioterapia. La resistencia a la fludarabina, un fármaco de quimioterapia, se ha asociado con cambios en los niveles de dos micro ARN denominados miR-18, miR-22 y miR-21.
MiRNA en el mieloma múltiple
En los últimos años, los investigadores han determinado que los miRNAs se expresan de manera diferente en personas con mieloma múltiple o MM.
De hecho, un grupo de investigadores, Pichiorri y colegas, han utilizado lo que se conoce sobre las firmas de miARN para perfilar las diferentes manifestaciones del mieloma. La célula plasmática es un glóbulo blanco que puede producir anticuerpos, y esta familia de células, un miembro de la familia de los linfocitos B, se vuelve cancerosa en MM. Múltiples mielomas pueden desarrollarse a partir de una condición benigna llamada gammapatía monoclonal de significado indeterminado (GMSI), y este grupo de investigación encontró diferencias a medida que avanza de células plasmáticas sanas a MGUS benigna pero precancerosa, a MM, la neoplasia maligna en toda regla.
En 2008, Pichiorri y sus colegas informaron un perfil completo de expresión de miARN de células plasmáticas normales, MGUS y MM. La creciente evidencia indica que los miRNA funcionan muy bien como reguladores del desarrollo celular mientras el cuerpo produce células sanguíneas sanas, o durante la hematopoyesis normal y saludable; pero los cambios en los miARN pueden estar involucrados o pueden acompañar a otros cambios en el camino a la malignidad. El procesamiento deteriorado de miRNAs también se ha asociado con el mieloma múltiple de alto riesgo.
Luz ultravioleta y MiRNA en Melanoma
MiRNAs también pueden usarse para ayudar a arrojar luz sobre la susceptibilidad de una persona al cáncer. Un estudio reciente exploró las conexiones entre la exposición a la radiación ultravioleta y el desarrollo del melanoma en mujeres voluntarias jóvenes. Se compararon ocho mujeres sanas de piel clara entre las edades de 31 y 38 años con nueve mujeres de piel blanca de entre 35 y 46 años que habían desarrollado melanoma. Los melanocitos son aquellas células que producen melanina, nuestro pigmento humano, que es responsable de cosas como el cabello, la piel y el color de los ojos. Los melanocitos también son las células que se vuelven cancerosas en el melanoma. En estudios, la exposición de la piel a los rayos UV altera el equilibrio de la expresión de miARN en células de piel de melanocito humano normales, pero estos cambios de miARN inducidos por UV difirieron dramáticamente entre mujeres sanas y aquellas con antecedentes de melanoma en el pasado, lo que sugiere que los melanocitos en ciertos las personas, aunque aparentemente normales, ya responden de manera diferente a los rayos UV, lo que puede explicar su riesgo de desarrollar cáncer en el futuro.De manera interesante, los melanocitos de individuos sanos, después de la exposición a la misma radiación UV, no reflejaron estos cambios. Estos hallazgos, que dependen de manera importante de la expresión del micro ARN, pueden ayudar a los científicos a comprender mejor cómo comienza el melanoma y cómo se puede prevenir, así como a estimular nuevas ideas de investigación y estrategias terapéuticas.
