Desarrollan un nuevo método de mapeo de ARN que podría agilizar el desarrollo de fármacos y vacunas

El trabajo, publicado en la revista científica 'Molecular Cell', se presenta como una herramienta de alta precisión para identificar estructuras intrincadas de ARN con funciones biológicas significativas.

El ARN desempeña roles críticos en la coordinación y regulación de procesos celulares mediante su unión a proteínas y otras moléculas. Para ejecutar estas funciones, la molécula se pliega de forma natural en formas tridimensionales dinámicas que crean bolsillos, protuberancias y nudos. El msDMS-MaP permite definir estas estructuras clave y su dinámica, superando las limitaciones de los enfoques actuales, que suelen resultar complejos y laboriosos para el investigador.

Anthony M. Mustoe, profesor asistente en el Centro de Innovación Terapéutica de Baylor, explicó que el acceso a esta información ayuda a entender mejor el comportamiento del ARN tanto en condiciones normales como en patologías. El investigador destacó que, de cara al futuro, el método podrá aplicarse directamente para desarrollar y optimizar fármacos y vacunas de ARN dirigidos, lo que supone un avance relevante para la biotecnología farmacéutica.

La metodología ofrece ventajas operativas sustanciales para el sector biotecnológico, ya que los experimentos resultan fáciles de realizar y miden directamente el plegamiento del ARN dentro de las células. Además, el sistema requiere reactivos económicos y es compatible con protocolos de alto rendimiento. Esta característica permite escalar el método para estudiar miles de ARN de manera simultánea, facilitando la identificación de dianas terapéuticas de forma masiva y eficiente.

Estructuras independientes en el ensamblaje
Como prueba de concepto, los autores aplicaron la técnica para resolver una incógnita bioquímica planteada hace 50 años sobre la influencia del plegamiento del ARN en el ensamblaje de los ribosomas. Al utilizar modelos bacterianos, los investigadores descubrieron que los ARN ribosomales codifican numerosas estructuras tridimensionales que se pliegan de forma independiente. Estos hallazgos coinciden con los sitios de unión de proteínas que impulsan el ensamblaje de la maquinaria celular encargada de sintetizar proteínas.

La importancia de este descubrimiento radica en la capacidad de identificar cómo las estructuras de ARN alternan entre diferentes conformaciones. Estas interacciones moleculares sostienen resultados funcionales distintos, un aspecto crítico cuando se busca intervenir en procesos celulares específicos mediante el uso de moléculas terapéuticas.

Aplicaciones en optimización de terapias

La capacidad del msDMS-MaP para revelar sitios de unión a proteínas que normalmente permanecen ocultos a otros métodos supone un avance para la medicina de precisión. La identificación de estas conformaciones dinámicas resulta fundamental para el diseño de fármacos que requieren interactuar con bolsillos moleculares específicos del ARN. Asimismo, este nivel de detalle permite una optimización más precisa de las vacunas basadas en esta tecnología, mejorando su estabilidad y eficacia.

En el trabajo colaboraron investigadores de la Universidad de Iowa y de la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan. La investigación contó con la financiación de los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto de Prevención e Investigación del Cáncer de Texas y la fundación Beckman Young Investigator. El avance permite no solo comprender los procesos celulares básicos, sino también abordar cómo estas estructuras fallan en diversas enfermedades, abriendo la puerta a intervenciones farmacéuticas más eficaces y seguras en el futuro.

Fuente: Gaceta Médica