Anteriormente, analisámos brevemente o papel de RNA mensageiro na conversão de DNA em proteína.
Nos seres humanos, as proteínas são sintetizadas a partir de sequências de DNA codificante. Mas o nosso DNA também contém sequências que não codificam proteínas. Então, qual é o papel destas moléculas de DNA não codificante?
Cerca de 80% do genoma humano é constituído por DNA (ou, em português, ADN: ácido desoxirribonucleico) não codificante. Assim sendo, apenas 20% do nosso DNA é transcrito em RNA (ou, em português, ARN: ácido ribonucleico) mensageiro. Apenas 20% é utilizado para sintetizar proteínas. Então, para que servirá o restante? Será esta grande parte de DNA e RNA inútil?
Atualmente, existe uma série de elementos não codificantes já identificados. Podemos dividi-los em duas categorias principais, que diferem entre si em tamanho. As mais pequenas, sncRNA (RNA pequeno não-codificante) e as maiores, lncRNA (RNA longo não-codificante).
Vamos focar-nos nos sncRNA. Dentro desta categoria encontramos várias moléculas de RNA capazes de interferir com o processo de transferência de informação genética. Sendo, assim, possível silenciar determinados genes.
É o caso dos microRNAs (miRNAs ou miRs).
Este tipo de RNA foi descoberto relativamente há pouco tempo. Estávamos no ano de 1993, quando um grupo de investigadores liderado por Ambros descobriu o lin-4, em nematodes. Este miRNA provou ter um papel crucial no desenvolvimento deste organismo, ao bloquear a síntese de proteínas envolvidas neste processo.
O lin-4 encontra-se conservado na espécie humana. Desde a sua descoberta, mais de 2000 miRNAs foram descobertos em humanos. E, pensa-se que ao todo regulam um terço dos genes contidos no genoma humano.
O que são ao certo estes miRNAs?
Como o nome indica são moléculas constituídas por sequências de nucleótidos muito curtas. Normalmente, são formadas por cerca de 22 nucleótidos. O DNA que temos na maior parte das nossas células contém cerca de 6 mil milhões de pares de nucleótidos!
Mas, apesar do seu tamanho, os miRNAs podem ter um grande impacto na regulação genética.
E como funcionam?
Os miRNAs apresentam complementaridade com outras sequências de nucleótidos. Um dos principais mecanismos de ação dos miRNAs consiste na ligação a moléculas de mRNA, que resulta na inibição destas. Podendo impedir que estas sejam utilizadas pela célula ou até causando a sua eliminação.
Assim, a informação contida num gene é silenciada. Podemos pensar nos miRNAs como intercetores da mensagem genética. Estes impedem que o mensageiro (mRNA) entregue a mensagem ao destinatário.
A ligação entre o miRNA e o mRNA não precisa de ser perfeita para existir interação. Existem alguns nucleótidos do miRNA que não têm correspondentes no mRNA, formado uma espécie de ponte.
É esta característica que confere aos miRNA uma grande abrangência. Aumentando o número de mRNA aos quais um miRNA se pode ligar. Assim, um miRNA pode silenciar vários genes.
Que aplicações podem ter na medicina?
Os miRNAs participam em diversas vias de sinalização de processos biológicos. Podem estar envolvidos na diferenciação celular, em respostas imunitárias, na secreção de insulina, no metabolismo celular ou ainda, no envelhecimento.
Dado este papel abrangente, têm-se estudado modos de utilização destas moléculas no diagnóstico e tratamento de doenças. Uma das alternativas, consiste na administração de medicamentos com inibidores de miRNAs. Existe atualmente um medicamento em ensaios clínicos baseado neste princípio – o Miravirsen. Este contém inibidores do miR-122 para combater o vírus da hepatite C.
Outro método consiste na administração de mímicos de miRNAs. Por exemplo, o MRX34, que também se encontra em ensaios clínicos, contém mímicos do miR-34a para combater tumores sólidos.
Embora à primeira vista possa parecer um contrassenso, tanto a estimulação como a inibição de miRNAs específicos podem ser benéficos. Tudo depende da via celular onde cada miRNA se enquadra e do mecanismo de ação dele.
Os miRNAs podem também ser encontrados em circulação. Os nossos fluidos biológicos, como o sangue, contêm miRNAs.
Em determinadas doenças, como diabetes ou cancro, verifica-se que existem miRNAs específicos presentes no sangue expressos diferencialmente. Ou seja, os níveis de determinados miRNAs no sangue de um paciente são diferentes dos de uma pessoa normal.
E, portanto, podem aqui surgir também como uma ferramenta complementar para a deteção prematura de doenças graves.