O que são os microRNAs, descoberta reconhecida pelo Nobel de Medicina

O Prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina de 2024 foi entregue nesta segunda (07) para os cientistas Victor Ambros e Gary Ruvkun, dos Estados Unidos, por suas descobertas sobre o microRNA.

O microRNA é um conjunto minúsculo de moléculas que participa da regulação dos genes. Ambros e Ruvkun o estudaram a partir do genoma do verme C. elegans, muito usado em pesquisas científicas. Ambros descreveu o primeiro microRNA em 1993, e Ruvkun apresentou ao mundo o segundo no ano 2000.

Desde então, o conhecimento sobre essa classe se expandiu: hoje mais de mil microRNAs já foram descritos. E esse grupo pode contribuir e muito para o estudo da genética.

“A importância é o reconhecimento do mecanismo absolutamente fundamental de regulação da expressão gênica. Então basicamente de como que a vida se dá”, destaca Hugo Aguilaniu, diretor-presidente do Instituto Serrapilheira, que é biólogo geneticista.

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O que são os microRNAs

A base do código genético é o DNA, uma sequência gigante de moléculas de ácido nucleico, compactada nos cromossomos e guardada no núcleo de cada célula humana. Essas moléculas guardam informações sobre como produzir proteínas, a base das células e, portanto, da vida.

O DNA é o mesmo em cada célula, mas cada uma tem papeis muito diferentes: as células dos olhos, dos músculos, do coração… Para fazer essa diferenciação, diversos processos complexos acontecem no genoma.

É aí que entra a família dos RNAs. O RNA tem composição química semelhante ao DNA, mas tem uma base diferente e outro formato – o DNA é composto de duas fitas que formam uma hélice, enquanto o RNA é uma fita simples.

Sua função principal é “traduzir” a informação contida no DNA para que as células produzam proteínas. Só que esse processo é devidamente controlado. “Uma das maneiras mais importantes de regular a atividade do RNA é por meio de RNAs menores, como o microRNA”, comenta o geneticista Guilherme Yamamoto, head de inovação da Dasa Genômica.

Yamamoto dá um exemplo prático para facilitar a compreensão: “A produção de melanina pelas células da pele depende da exposição solar. O gene da melanina e o RNA que o traduz estarão sempre nas células, e o microRNA é um dos mecanismos de regulação que determinam quão ativo eles estarão”.

O RNA mais conhecido é o RNA mensageiro, que deu origem às vacinas da Covid-19. Nesse caso, ele entrega às células uma instrução para fabricar uma proteína existente na superfície do vírus Sars-Cov-2.

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A importância de estudar os RNAs

As aplicações práticas desse tipo de pesquisa são vastas. A mais imediata é compreender o mecanismo de doenças como o câncer, que nascem a partir de alguma desregulação genética. Também é possível criar criar novos tratamentos.

A lógica das vacinas da Covid à base de RNA mensageiro, por exemplo, está sendo aplicada para tratar tumores e pode substituir vacinas mais antigas.

Os microRNA ainda não estão nesse patamar, mas têm potencial para tal. “Quando descobrimos que eles eram capazes de ‘desligar’ o RNA mensageiro, criou-se um mecanismo de silenciamento de genes mais barato e mais simples do que a edição genética com Crispr, que atua no DNA em si”, comenta Yamamoto.

Há estudos clínicos tendo esse raciocínio como base para tratar doenças de pele. E outros tipos de RNAs menores já deram origem a novos tratamentos, como o mecanismo de RNA interferência (RNAi), que virou um medicamento contra o colesterol.

Mas, no geral, é um campo difícil. .”O RNA é uma molécula instável, portanto não é tão fácil fazer um remédio com ela. A esperança é que se você conseguir encontrar um jeito químico de fazer um microRNA que chega em uma célula,  poderia regular a expressão de um gene que causa uma doença”, diz Aguilaniu.

O biólogo destaca ainda outras aplicações, como na agricultura, ao regular genes que poderiam facilitar o cultivo de um vegetal, por exemplo. “Então tem remédios, evidentemente, mas também tem tudo que pode alterar o jeito de um ser viver alterando sua expressão genética”, completa.

Genética em alta

É a terceira vez consecutiva que o Nobel de Medicina e Fisiologia reconhece pesquisas no campo da genética. Em 2022, venceu Svante Paabo, cientista sueco que recriou o DNA neandertal para entender a evolução humana.

Em 2023, foi a vez de agraciar Katalin Karikó e Drew Weissmann, pelo desenvolvimento da tecnologia que tornou possível a fabricação de vacinas de RNA mensageiro. O entendimento sobre o RNAi, que mencionamos acima, foi agraciado em 2006.

Vale destacar também o Nobel de Química em 2020, entregue a Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier, que refinaram o método Crispr-Cas9 de edição do DNA.