Día Mundial del ARN: su impacto en la medicina moderna

Este martes, 1 de agosto, se celebra el Día Mundial del ARN (ácido ribonucleico), una fecha que se ha elegido para dar a conocer la importancia de esta molécula en la generación de proteínas en el organismo. El ARN es un pariente cercano de otra molécula comúnmente conocida: el ADN (ácido desoxirribonucleico). Ambos, junto con las proteínas, son las tres principales moléculas biológicas necesarias para la vida.

Décadas de investigación científica han permitido conocer al ARN y encontrarle diferentes usos para la salud humana. Y ya hay 18 terapéuticas basadas en esta molécula que están en uso.

El ARN está formado por una cadena simple de ribonucleótidos, compuestos a su vez de ribosa, un fosfato y una base nitrogenada (adenina, guanina, citosina y uracilo). Está presente en todas las células vivas que tienen similitudes estructurales con el ADN. Además de que contiene la información copiada del ADN, necesaria para la fabricación de proteínas que son vitales para todos los procesos vitales.

¿Por qué es importante el ARN? Permite la síntesis de proteínas, siendo una conexión esencial para la información genética entre el ADN y las células. Las moléculas de ARN desempeñan funciones reguladoras y enzimáticas. Asimismo, hay diferentes tipos de ARN presentes en las células: ARN mensajero (ARNm), ARN ribosómico (ARNr) y ARN de transferencia (ARNt).

El día Mundial del ARN comenzó a celebrarse en 2018 por iniciativa del biólogo molecular uruguayo Juan Pablo Tosar, quien es investigador del Instituto Pasteur Montevideo. El aniversario ha sido respaldado por la Sociedad del ARN. Se eligió esta fecha por el juego de palabras en inglés entre el 1 de agosto y AUG (adenina, uracilo y guanina), una secuencia triple de ARN (llamada codón) que inicia la síntesis de proteínas por parte de la célula.

Las primeras herramientas en la medicina a base de ARN que atrajeron la atención general fueron, por supuesto, las vacunas a base de ARN contra el SARS-CoV-2. Pero ahora están apareciendo otros medicamentos a base de esta molécula.

Las terapias basadas en el ARN tienen un inmenso potencial para tratar muchas enfermedades que, en la actualidad, carecen de opciones terapéuticas óptimas o carecen de ellas, directamente. Según las estimaciones de Allied Market Research, se espera que el sector de las terapias basadas en el ARN alcance una valoración de 25 mil millones de dólares en el año 2030. Aquí van 5 usos actuales y futuros del ARN en medicina:

1- 18 intervenciones basadas en ARN autorizadas en el mundo:

Según explicaron los investigadores Michelle Hastings, de la Universidad de Medicina y Ciencia Rosalind Franklin en Chicago, y Adrián Krainer del Laboratorio Cold Spring Harbor de Nueva York, en los Estados Unidos, el campo de la "terapéutica del ARN" se encuentra en crecimiento. Ese concepto incluye tanto a un tratamiento de una enfermedad o a un fármaco que utiliza el ARN como componente, según escribieron en la revista de la RNA Society.

"El ARN puede ser el blanco directo de un fármaco de molécula pequeña o el propio ARN puede ser el fármaco, diseñado para unirse a una proteína o para imitar o dirigirse a otro ARN", explicaron Hastings y Krainer, quienes vienen trabajando en el tema desde hace décadas.

"En el transcurso de unos pocos años, la terapéutica del ARN ha pasado de ser un concepto en gran medida hipotético a una realidad clínica", afirmaron, y reconocieron que a ellos mismos los sorprendió la velocidad del desarrollo del campo.

En la actualidad, ya existen 18 terapias basadas en ARN clínicamente aprobadas, incluidas las vacunas que hicieron del ARN mensajero una palabra muy conocida durante la pandemia COVID-19.

2- Se desarrollaron opciones para enfermedades poco frecuentes

Ya se aprobaron para uso clínico medicamentos innovadores basados en el ARN para la atrofia muscular espinal y la distrofia muscular de Duchenne, los cuales captaron la atención del público como una nueva modalidad de tratamiento para enfermedades genéticas poco frecuentes.

En diciembre de 2016, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) autorizó el uso de un medicamento conocido como nusinersen, que luego también fue aprobado en la Argentina. Este fármaco tiene como blanco al gen SMN2 y fue desarrollado por Krainer.

La administración del medicamentos a los pacientes con atrofia muscular espinal permite aumentar la producción de la proteína SMN y así detener o enlentecer la muerte progresiva de las neuronas motoras.

3- Más de 100 ensayos clínicos en curso

La terapéutica del ARN "ha dejado de ser un campo de nicho para convertirse en un enfoque dominante en el descubrimiento y desarrollo de fármacos", expresaron los científicos.

En la actualidad, hay "cientos de nuevas terapias basadas en el ARN en desarrollo preclínico y clínico para una amplia gama de enfermedades", que incluyen la esclerosis lateral amiotrófica, la enfermedad de Huntington y el angioedema hereditario, entre otros.

Los expertos consideraron que esos ensayos clínicos en curso "han sido posibles gracias a décadas de avances en la investigación básica en el campo del ARN".

4- Las terapias de ARN también podrían ayudar a pacientes con cáncer

Días atrás, investigadores de la Universidad de Tel Aviv, en Israel, reportaron que pudieron destruir el 90% de las células cancerosas del mieloma múltiple en condiciones de laboratorio, y el 60% en tejidos humanos extraídos de pacientes del Centro Médico Rabin (Hospital Belinson). Usaron un fármaco basado en ARN administrado a las células mediante nanopartículas lipídicas dirigidas.

Los investigadores desarrollaron nanopartículas a base de lípidos (similares a las utilizadas en las vacunas para el COVID) que contenían moléculas de ARN que silenciaban el gen CKAP5, que codifica la proteína 5 asociada al citoesqueleto. Con esta proteína inhibida, la célula cancerosa es incapaz de dividirse, lo que esencialmente la mata.

Para evitar dañar las células no cancerosas, las nanopartículas se recubrieron con anticuerpos que las guiaron específicamente hasta las células cancerosas del interior de la médula ósea. Los resultados se publicaron en la revista Advanced Science.

5- El ARN se está estudiando también para métodos de diagnóstico

Los estudios del ARN se podrían usar para mejorar los diagnósticos y las decisiones de tratamientos. Por ejemplo, en la preeclampsia, que es un trastorno grave del embarazo caracterizado por hipertensión arterial y presencia de proteínas en la orina.

La preeclampsia afecta a entre el 2% y el 4% de las embarazadas de todo el mundo y provoca, cada año, unas 46.000 muertes maternas. Por su heterogeneidad y su complejidad, hoy resulta difícil la predicción del riesgo y el desarrollo de tratamientos.

Un reciente estudio dirigido por el doctor Zhou Si, director de Investigación Clínica de BGI Genomics, y un equipo de científicos, reportó un posible método de diagnóstico de este trastorno a través del ARN libre de células plasmáticas (cfRNA). El avance se publicó en la revista American Journal of Obstetrics and Gynecology.