Investigadores del Brigham and Women’s Hospital han logrado un avance significativo en la comprensión de las enfermedades neurológicas mediante el estudio de los ARN circulares (circARN) en las células cerebrales. En un estudio reciente, el equipo identificó más de 11,000 círculos de ARN distintos asociados con células cerebrales involucradas en la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer.
Anteriormente, los ARN circulares se consideraban insignificantes, pero los hallazgos indican que desempeñan un papel crucial en la programación de las células cerebrales y las sinapsis humanas. Los investigadores descubrieron que los ARN circulares son producidos abundantemente por las células cerebrales, incluidas aquellas relacionadas con los trastornos neurodegenerativos.
Para llevar a cabo el estudio, los investigadores utilizaron neuronas capturadas con láser de muestras cerebrales humanas post mortem. Utilizaron una secuenciación de ARN total ultraprofunda para examinar el código genético de los ARN circulares en dos tipos de células: neuronas y células no neuronales. Su análisis reveló que el 61% de los circARN sinápticos estaban asociados con trastornos cerebrales.
El equipo identificó numerosos ARN circulares específicos de tipos celulares en las neuronas de dopamina y piramidales, que son esenciales para el control motor, el estado de ánimo, la motivación, la memoria y el lenguaje. Sorprendentemente, los ARN circulares definieron la identidad de las neuronas de manera más efectiva que los ARN lineales producidos a partir de las mismas ubicaciones genéticas.
El estudio también destacó las conexiones entre los ARN circulares y enfermedades específicas. Se encontró que un número significativo de genes asociados con la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer producen ARN circulares. Por ejemplo, un circARN derivado del gen Parkinson DNAJC6 mostró una reducción de expresión en las neuronas de dopamina vulnerables incluso antes del inicio de los síntomas.
Los investigadores creen que los circARN de origen natural podrían servir como biomarcadores para identificar células cerebrales específicas involucradas en las etapas tempranas de las enfermedades neurológicas. Los circARN son altamente estables y se pueden utilizar como reporteros y para la entrega de terapias. El equipo también sugiere que los circARN se pueden sintetizar de manera sintética y utilizar como medicamentos de ARN en el futuro.
Si bien el estudio ofrece el análisis más extenso de los circARN en células cerebrales humanas hasta la fecha, aún existen limitaciones. Los investigadores reconocen la necesidad de más investigaciones para comprender cómo funcionan los circARN y los reguladores genéticos que gobiernan su comportamiento.
En general, estos hallazgos ofrecen información valiosa sobre los mecanismos moleculares subyacentes a los trastornos neurodegenerativos. Los ARN circulares tienen el potencial de revolucionar el diagnóstico de ARN y servir como objetivos terapéuticos para las enfermedades neurológicas.
Fuente: Brigham and Women’s Hospital
