Por Luis Bravo, Erick Mora y Dr. Sujay Paul
Artículo de divulgación científica
La COVID-19 es una enfermedad causada por el virus del SARS-CoV-2 que ha impactado considerablemente la vida de millones de personas alrededor del mundo. Desafortunadamente, aún no se ha descubierto alguna cura que sea totalmente efectiva para esta enfermedad. Por esta razón, científicos del planeta entero han centrado su investigación en buscar una solución a este problema dentro de nuestro propio genoma, lo cual ha llevado a descubrir que los microARNs poseen un gran potencial clínico para diagnosticar y tratar la COVID-19.
Los microARNs pertenecen a un grupo de moléculas conocidas como ácidos ribonucleicos (ARNs), los cuales se producen a partir regiones específicas localizadas dentro de nuestro genoma. Otro de los tipos de ARNs más importantes son los ARNs mensajeros, pues son los encargados de interpretar nuestra información genética para llevar a cabo diversos procesos biológicos y para que se manifiesten nuestras características particulares (p. ej., color de ojos, tono de piel, rasgos faciales y color de cabello). Específicamente, los microARNs son moléculas pequeñas de ARN cuyo papel principal consiste en regular la expresión de múltiples genes relacionados con funciones vitales de nuestro organismo, tales como el metabolismo, la división celular, la regulación de la muerte celular y las respuestas inmunes.
Relación entre los microARNs y el desarrollo de COVID-19
En condiciones normales, los microARNs poseen concentraciones específicas y constantes en nuestros tejidos y fluidos corporales. A pesar de esto, cuando existe variación de los niveles de estas moléculas dentro del organismo, nuestros procesos biológicos se ven afectados y se induce el desarrollo de diversas enfermedades, entre las cuales destaca la COVID-19. Hasta la fecha, se ha reportado que los microARNs relacionados con esta enfermedad están involucrados en respuestas del sistema inmunológico, en la coagulación de la sangre y en mecanismos de inflamación.
También se ha destacado que los microARNs se vinculan con el desarrollo del Síndrome de Dificultad Respiratoria Aguda (SDRA) y con múltiples problemas cardiovasculares y cerebrovasculares que se presentan durante esta enfermedad. Incluso, la alteración de las funciones de los microARNs influye en los procesos de replicación e infección del SARS-CoV-2 y en los mecanismos que generan daños en distintos órganos como los pulmones y riñones. De igual manera, se ha reportado que los fármacos antivirales más utilizados para el tratamiento de la COVID-19 pueden alterar los niveles de expresión de microARNs.
Potencial de los microARNs como biomarcadores y medicamentos para COVID-19
Los biomarcadores son moléculas biológicas presentes en diversos tejidos y fluidos cuyos niveles anormales indican algún problema en nuestro organismo. Esto significa que la presencia elevada o la ausencia de microARNs específicos pueden ser factores ligados a la existencia de una enfermedad. Interesantemente, diversos artículos de investigación han sugerido que los microARNs podrían ser biomarcadores que sirvan para diagnosticar un gran número de padecimientos en humanos, tales como los desórdenes neurodegenerativos, las enfermedades metabólicas y las enfermedades parasitarias.
En este sentido, la COVID-19 no es la excepción, ya que múltiples investigaciones han señalado que los niveles de microARNs presentan anomalías en pacientes con COVID-19 (especialmente en aquellos con comorbilidades). Lo anterior implica que estas moléculas podrían ayudar a diagnosticar a dicha enfermedad. De la misma forma, se ha sugerido que algunos microARNs pueden ayudar a predecir la etapa, la severidad y la probabilidad de mortalidad de la COVID-19 en los pacientes infectados.
Es importante mencionar que las personas con comorbilidades, tales como cáncer, diabetes, obesidad, así como complicaciones pulmonares y cardiovasculares, son mayormente propensas a experimentar condiciones clínicas graves al contraer COVID-19. Debido a ello, resulta de suma importancia obtener una cura para esta infección viral lo antes posible. Bajo tal premisa, se ha propuesto que los microARNs podrían representar una estrategia terapéutica prometedora para tratar los efectos negativos de dicha enfermedad, ya que estas moléculas pueden aumentar o disminuir la expresión de genes vinculados con respuestas del sistema inmune, mecanismos inflamatorios y con la replicación viral del SARS-CoV-2. Por ejemplo, la aplicación clínica de los microARNs serviría para evitar la propagación del virus en el organismo gracias a su capacidad de inhibir la producción de las proteínas requeridas en el ciclo de vida del SARS-CoV-2 (figura 1).
Conclusiones y perspectivas futuras
Los microARNs son de vital importancia en el mantenimiento de nuestra salud y estudios recientes han demostrado que dichas moléculas podrían aplicarse en el diagnóstico y tratamiento de la COVID-19. Sin embargo, aún existen muchas preguntas que deben ser resueltas para poder comprender a fondo la relación entre los microARNs y la COVID-19. Con base en lo anterior, investigaciones futuras deberán centrarse en descubrir qué microARNs pueden inhibir la producción de partículas virales como la proteína spike, en discernir si los microARNs pueden funcionar para tratar a las distintas variantes emergentes del SARS-CoV-2 y en determinar si es posible que los microARNs presentes en plantas medicinales podrían servir también para el tratamiento de esta enfermedad.
Autores
Luis Alberto Bravo Vázquez. Estudiante de último semestre de Ingeniería en Biotecnología en el Tecnológico de Monterrey, Campus Querétaro. Sus investigaciones están centradas en los roles regulatorios de los microARNs en diversas enfermedades multifactoriales, en la síntesis de biomoléculas de interés global en plantas y en mecanismos de biorremediación enzimáticos. Ha publicado 6 artículos en journals internacionales de renombre bajo la dirección del Dr. Ashutosh Sharma y del Dr. Sujay Paul. [email protected]
Erick Octavio Mora Hernández. Estudiante de octavo semestre de Ingeniería en Biotecnología en el Tecnológico de Monterrey, Campus Ciudad de México. Su área de interés es la genómica funcional con relación al potencial terapéutico de diversas biomoléculas. Es coautor de 2 artículos de revisión publicados en journals internacionales bajo la dirección del Dr. Ashutosh Sharma y del Dr. Sujay Paul. [email protected]
Dr. Sujay Paul. Profesor investigador en el Departamento de Bioingeniería del Tecnológico de Monterrey, Campus Querétaro. Su área de investigación actual se centra en las implicaciones funcionales de los microARNs en enfermedades humanas crónicas. También estudia la regulación génica producida por los microARNs en plantas. Es editor asociado de la revista 3 Biotech (Springer). Ha publicado más de 50 artículos en journals nacionales e internacionales de renombre. Imparte los cursos de ingeniería genética, ingeniería de proteínas, biología molecular y microbiología. [email protected]
¿Quieres conocer más?
Este artículo de divulgación está basado en el artículo:
Paul, S., Bravo Vázquez, L. A., Reyes-Pérez, P. R., Estrada-Meza, C., Aponte Alburquerque, R. A., Pathak, S., Banerjee, A., Bandyopadhyay, A., Chakraborty, S., & Srivastava, A. (2022). The role of microRNAs in solving COVID-19 puzzle from infection to therapeutics: A mini-review. Virus Research, 308, 198631. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2021.198631
