Descifrar los códigos postales de los móviles
Los investigadores sospechan que las enfermedades neurodegenerativas se producen cuando el ARN mensajero se extravía en la neurona
Con un nuevo método, Marina Chekulaeva es capaz de identificar los "códigos postales" que asignan un destino a los ARNm. Ahora ha presentado su método en la revista Nature Neuroscience.
Neurona cortical primaria
Samantha Mendonsa, MDC
En las enfermedades neurodegenerativas, la pérdida de neuronas provoca una serie de disfunciones. En la enfermedad de Alzheimer, por ejemplo, la muerte masiva de células neuronales en el cerebro provoca la pérdida de capacidades cognitivas, mientras que en la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) la muerte de neuronas motoras impide que las órdenes del cerebro lleguen a las células musculares del cuerpo, lo que provoca una parálisis progresiva.
"Muchas de estas enfermedades comienzan con la pérdida de ramas neuronales", afirma la Dra. Marina Chekulaeva, directora de un grupo de investigación independiente del Instituto de Biología de Sistemas Médicos del Centro Max Delbrück de Berlín (MDC-BIMSB). Chekulaeva cree que la responsable de esta pérdida es la deslocalización de moléculas de ARN mensajero (ARNm). Los ARNm entregan instrucciones sobre cómo construir importantes moléculas proteicas, moléculas que también desempeñan un papel clave en la interacción de las neuronas. Por eso, si los ARNm no llegan a su ubicación correcta, las neuronas pierden una función crítica: se pierde el contacto entre neuronas, se interrumpen las vías nerviosas y las propias células mueren. Por tanto, un "sistema postal" de ARNm que funcione es crucial para que las neuronas puedan realizar su importante labor.
"Sabemos que las células contienen entre cientos y miles de moléculas de ARNm localizadas", explica Chekulaeva. "Así que podemos suponer que también existen mecanismos que llevan los ARNm a su destino". Nadie sabe aún exactamente cómo funciona este sistema postal celular, pero los científicos han desvelado algunas piezas del rompecabezas. En los años 90, investigadores estadounidenses descubrieron una secuencia en la cola de la molécula de ARNm beta-actina que funciona como un código postal. Las moléculas de transporte actúan entonces como los "carteros" de la célula, utilizando estos códigos para asignar un destino a los ARNm. En la revista Nature Neuroscience, el equipo de Chekulaeva, junto con el de Ulitsky, del Instituto Weizmann de Ciencias, ha presentado ahora un método para identificar los códigos postales de otros ARNm.
Cartografía de miles de secuencias de ARN a la vez
El equipo de Chekulaeva determinó la ubicación de los ARNm en la célula y utilizó un método especialmente desarrollado para identificar las secuencias que intervienen en su liberación dirigida. "Lo especial de nuestro método es que nos permite analizar miles de secuencias de ARN simultáneamente", afirma Samantha Mendonsa, una de las primeras autoras del estudio. "De este modo, podemos identificar de una sola vez múltiples códigos postales que asignan destinos a diferentes ARNm localizados".
Los investigadores del Centro Max Delbrück no sólo han desarrollado un método que les permite identificar una variedad de códigos postales desconocidos hasta ahora, sino que también han creado una herramienta que pueden utilizar para estudiar en detalle el sistema postal de otros tipos de células polarizadas. "Estos códigos postales nos ayudan a descifrar todo el sistema postal, con todas las moléculas de transporte y los receptores necesarios para que los ARNm localizados lleguen a su destino", explica Chekulaeva.
Esto también puede ayudar a proporcionar información sobre lo que falla en el sistema de los pacientes con ELA, por ejemplo, por qué se pierden ramas neuronales y, finalmente, neuronas motoras enteras". Los investigadores esperan que estos conocimientos contribuyan en última instancia a una mejor comprensión de esta enfermedad neurodegenerativa, e incluso allanen el camino para nuevos enfoques terapéuticos en el futuro.
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