Nobel de medicina por una clave crucial del control genético

Con la doble hélice del ADN y su mecanismo de activación, los biólogos creían saber desde los años sesenta todo lo fundamental sobre la regulación de los genes durante el desarrollo, la enfermedad y la evolución. Los estadounidenses Craig Mello y Andrew Fire les sacaron del error en 1998 al descubrir la interferencia de ARN, un nivel de control genético tan inesperado y crucial que ayer les valió el Premio Nobel de Medicina.

Mello (45 años), de la Universidad de Massachusetts, y Fire (47), de Stanford, compartirán el premio de 10 millones de coronas suecas (1,1 millones de euros) por un trabajo de excepcional brillantez publicado por ambos en Nature en 1998.

Hélice es el nombre matemático de un muelle, y el ADN consiste en dos muelles imbricados. La mejor forma de entender su funcionamiento es estirarlo hasta que deja de ser una doble hélice y se convierte en una escalera de mano: cada muelle es ahora un listón de la escalera, constituido por una larga ristra de "bases" (AGAATCCCA...).

Lo que mantiene unidos a los dos listones es la atracción entre las bases de un listón y las del otro, y esa atracción es selectiva: A con T, G con C. Si un listón es AGAATCCCA..., el otro es TCTTAGGGT. Éste es el secreto de la vida porque, si los dos listones se separan (serrando los peldaños), cada uno puede reconstruir a su pareja: donde antes había una doble hélice, ahora hay dos dobles hélices idénticas.

Pero todas las células del cuerpo tienen los mismos genes. La clave del desarrollo, y la razón de que el cerebro sea distinto del estómago, es la activación selectiva de ciertos genes.

Activar un gen consiste en separar momentáneamente sus dos muelles y sacar una copia de trabajo de uno de ellos: una molécula muy similar al ADN, pero con una sola hilera: el ARN mensajero, que abandona el núcleo de la célula (sede del genoma) y se instala en una maquinaria especial que traduce el orden de sus bases (AGAATCCCA...) a un lenguaje distinto, el orden de los componentes (aminoácidos) de las proteínas. Las proteínas son las nanomáquinas que ejecutan las tareas en las células.

Un descubrimiento clave

Pero el ARN también puede formar dobles hileras, y el descubrimiento clave de Fire y Mello es que las células utilizan exhaustivamente esa estrategia como un nivel adicional de control genético. En primer lugar, muchos virus empaquetan su información genética en ARN de doble hilera, y las células lo detectan y lo destruyen para evitar infecciones. En segundo lugar, al menos la mitad del genoma humano está hecho de trasposones, o elementos de ADN capaces de saltar de un lugar a otro, a veces de forma peligrosa. Estos elementos proceden de antiguos virus, y a menudo sacan copias de trabajo (moléculas de ARN) no de una sola de las hileras de su ADN, sino de ambas: las dos moléculas de ARN resultantes forman una doble hilera y son destruidas por la célula como un mecanismo de defensa.

Y en tercer lugar, las células del embrión forman continuamente ARN de doble hilera cuya destrucción localizada es un mecanismo esencial del desarrollo. La administración externa de ARN de doble hilera se ha mostrado ya como una técnica poderosa para inactivar genes específicos, y es un área activa de investigación biomédica.