¿Por qué el ARNip es una herramienta eficaz y específica para los estudios de deleción de genes?
La interferencia de ARN (ARNi) se refiere a la degradación específica del ARNm intracelular mediada por ARN bicatenario (ARNds) endógeno o exógeno, que conduce al silenciamiento de la expresión del gen diana y la correspondiente pérdida del fenotipo funcional.
La interferencia de ARN (ARNi) es una poderosa herramienta experimental en el laboratorio que utiliza ARN bicatenario homólogo (ARNds) para inducir el silenciamiento de genes diana específicos de una secuencia y bloquear rápidamente la actividad genética. El ARNip desempeña un papel central en la vía de silenciamiento del ARN y es un factor guía para la degradación del ARN mensajero específico (ARNm). El ARNip es un producto intermedio de la vía del ARNi y un factor esencial para que funcione el ARNi. La formación de ARNip está regulada principalmente por Dicer y Rde-1. Debido a la invasión de virus de ARN, la transcripción de transposones y la transcripción de secuencias repetidas invertidas en el genoma, aparece en las células un dsRNA exógeno reconocido por la proteína codificada por Rde-1 (gen-1 defectuoso de ARNi). Cuando el dsRNA alcanza una cierta cantidad, Rde-1 une el dsRNA a Dicer codificado por Rde-1 (Dicer es una endonucleasa activa de RNase III con cuatro dominios: el dominio PAZ de la familia Argonaute, la región activa de RNase III y el dsRNA La región de unión y conduce a la región activa de la helicasa del ácido desoxirribonucleico) se combinan para formar un complejo enzima-ARNbc. Dicer se escinde para formar ARNip y luego, con la participación de ATP, el ARN intracelular induce el silenciamiento. El paso clave de la interferencia compleja de ARNi es ensamblar RISC y sintetizar proteínas de ARNip que median respuestas específicas. El ARNip se incorpora en RISC y luego se empareja completamente con la región codificante o región UTR del gen diana para degradar el gen diana. Por tanto, el ARNip sólo degrada el ARNm que es complementario a su secuencia. Su mecanismo regulador consiste en silenciar la expresión del gen diana correspondiente mediante emparejamiento complementario, por lo que es un mecanismo regulador negativo típico. La especificidad del reconocimiento del ARNip de las secuencias diana es muy alta, porque la degradación ocurre primero en la posición central con respecto al ARNip, por lo que estos sitios de bases centrales son extremadamente importantes. Una vez que ocurre una falta de coincidencia, el efecto del ARNi se inhibirá severamente.
El ARNi es una herramienta importante para estudiar la función genética debido a su eficiencia y simplicidad en el silenciamiento génico.
La mayoría de los fármacos son inhibidores de genes diana (o genes patógenos), por lo que el ARNi imita el efecto de los fármacos. Este método de investigación de LOF tiene más ventajas que el método tradicional de ganancia de función (GOF). Por lo tanto, en la industria farmacéutica actual, el ARNi es una herramienta importante para la identificación de objetivos de fármacos. Al mismo tiempo, aquellos ARNip/ARNsh que hayan demostrado ser eficaces en experimentos de focalización pueden desarrollarse aún más en fármacos de ARNi.
La tecnología ARNi se ha utilizado ampliamente en el descubrimiento y confirmación de objetivos farmacológicos. Las empresas de biotecnología o farmacéuticas suelen utilizar bibliotecas de ARNi establecidas para introducirlas en las células y luego buscar genes funcionales observando cambios fenotípicos en las células. Por ejemplo, se pueden descubrir genes capaces de suprimir tumores mediante el crecimiento de células tumorales mediado por una biblioteca de ARNi. Una vez que el gen descubierto pertenece a un objetivo farmacológico (como una proteína expresada en la membrana celular o una proteína secretada fuera de la célula), se puede realizar una detección de fármacos a gran escala para este objetivo. Además, los objetivos descubiertos se pueden confirmar aún más a nivel celular o en animales mediante tecnología de ARNi.
En el tratamiento de enfermedades, el ARN pequeño de doble cadena o ARNip se ha utilizado en ensayos clínicos para tratar varias enfermedades, como la degeneración macular relacionada con la edad, la esclerosis lateral amiotrófica y la artritis reumatoide, la obesidad. etc. En el tratamiento antiviral, enfermedades neurológicas como la enfermedad de Parkinson han comenzado a utilizar tratamientos de interferencia de ARN. También se han conseguido algunos resultados en el tratamiento de tumores.