O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2024 foi concedido conjuntamente a Victor Ambros e Gary Ruvkun “pela descoberta do microRNA e seu papel na regulação gênica pós-transcricional”.
Os microRNAs (miRNAs) pertencem a uma família de pequenas moléculas de RNA fita simples, não codificantes, que são responsáveis por regular a expressão genética em plantas, animais e alguns vírus. Os miRNAs têm sido amplamente estudados nas últimas duas décadas por seu papel em vários processos celulares, como diferenciação, homeostase metabólica, proliferação e apoptose.
Os miRNAs funcionam ligando-se à extremidade 3' do RNA mensageiro (mRNA), agindo assim como repressores translacionais ou interagindo com a extremidade 5', onde desempenham um papel na regulação transcricional. Tudo isso acontece no citoplasma da célula e tem implicações diretas nos tipos e quantidades de proteínas que as células produzem.
O primeiro miRNA, Lin-4, foi descoberto em 1993 no nematoide Caenorhabditis elegans.
Os miRNAs têm tipicamente 18–25 nucleotídeos de comprimento. Eles são derivados de precursores mais longos, que são RNAs de fita dupla chamados pri-miRNAs. O processo de biogênese acontece no núcleo e no citoplasma, onde os pri-miRNAs formam estruturas distintas semelhantes a grampos de cabelo que são reconhecidas e clivadas pelo Microprocessador, um complexo heterodímero formado por DROSHA e DGCR8 que clivam os pri-miRNAs em pré-miRNAs. Os pré-miRNAs são então exportados para o citoplasma, onde são finalmente processados para formar miRNAs.
Os miRNAs desempenham um papel importante no desenvolvimento do organismo regulando os genes e proteínas desde a embriogênese até o desenvolvimento de órgãos e sistemas de órgãos, desempenhando assim um papel indispensável na manutenção da homeostase celular. Enquanto os miRNAs intracelulares desempenham um papel na regulação transcricional/traducional, os miRNAs extracelulares funcionam como mensageiros químicos para mediar a comunicação célula-célula. A desregulação dos miRNAs tem sido implicada em várias doenças, como câncer (miRNAs agindo como ativadores e repressores de genes), distúrbios neurodegenerativos e doenças cardiovasculares. Entender e elucidar mudanças no perfil de expressão de miRNA pode levar à descoberta de novos biomarcadores com novas abordagens terapêuticas concomitantes para prevenção de doenças. Os miRNAs também desempenham um papel crítico no desenvolvimento e patogênese de infecções causadas por microrganismos, como bactérias e vírus, regulando os genes do sistema imunológico para montar uma resposta eficaz à doença.
A importância e o papel desempenhados pelos miRNAs justificam mais investigação e pesquisa que, juntamente com a integração de dados genômicos, transcriptômicos e/ou proteômicos, irão melhorar nossa compreensão mecanicista das interações celulares e doenças. Isso pode levar ao desenvolvimento de novas terapias baseadas em miRNA explorando miRNA como actimirs (utilizando miRNAs como ativadores para substituição de miRNAs que foram mutados ou deletados) e antagomirs (utilizando miRNAs como antagonistas onde há regulação positiva anormal do dito mRNA) para doenças humanas e animais prevalentes e emergentes.
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Referências
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