Como frikis de la ciencia🧪, estoy seguro de que están tan emocionados como yo por comprender la investigación que les valió a Katalin Karikó y Drew Weissman el Premio Nobel🏆 este año. Todos sabemos que fue su descubrimiento de las modificaciones de los nucleósidos lo que condujo al desarrollo de vacunas de ARNm contra el COVID-19😷.
Pero, ¿en qué consistió exactamente su investigación?
Para todos los “no entusiastas de la biología pero sí de las STEM”, ¡voy a desglosarles toda la investigación! Así que serie alert y’all!🎉 En la Parte I de la serie, le contaré todo lo básico que necesita saber para comprender su investigación en detalle. ¡Así que permanezcan atentos!
¡Comencemos!
Ahora, voy a dividir lo básico en dos partes: 1. ¿Qué son? 2. Hechos
- ¿Qué son?
a)TLRs: Son la abreviatura de receptores Toll-like. Como su nombre indica, son receptores que detectan patógenos. Se encuentran en casi todos los tipos de células. Tienen un segmento característico de repeticiones ricas en leucina (LRR) en la parte extracelular y un dominio de señalización intracelular. Existen 10TLR en los seres humanos, cada uno con su propia especificidad. Al activarse, los TLR producen interferones.
b)IFNs: Son la abreviatura de interferones. Son moléculas de señalización que se producen en respuesta a un organismo extraño y conducen a la expresión de genes antivirales en un esfuerzo por atacar al patógeno viral entrante. Son de tres tipos.
c)ILs: Son la abreviatura de interleucinas y son proteínas de señalización que desempeñan un papel importante en la función inmunitaria. Las hay de muchos tipos. Mientras que algunas de ellas son proinflamatorias (promueven la inflamación), otras son antiinflamatorias (suprimen la inflamación).
d)DCs: Son la abreviatura de células dentríticas que son células presentadoras de antígenos. (APC)(Los antígenos, en pocas palabras, son esos adaptadores en la superficie de las células a los que se pueden adherir moléculas. En este caso, serían moléculas del organismo extraño). Inician y dirigen las respuestas inmunitarias adaptativas contra el agente patógeno.
e)TNF-alfa: Son las siglas del factor de necrosis tumoral que, de nuevo, es una parte del sistema inmunitario que media en las respuestas inmunitarias e incluso en el crecimiento y la diferenciación celular.
f)Células NK: Son la abreviatura de células asesinas naturales. Estas células son un tipo de linfocitos y forman la primera línea de defensa.
g) Células T: Las células T de nuevo, las células implicadas en las respuestas inmunes y son de dos tipos – las células T auxiliares, que ayuda a otras células en el sistema inmune para luchar contra el invasor y, las células T citotóxicas que libera sustancias tóxicas en las células del patógeno a través de (perforinas) y los mata.
h) ADN: El ADN, como sabemos, significa ácido desoxirribonucleico y es de doble cadena (no necesariamente siempre) y está formado básicamente por moléculas de azúcar, un grupo fosfato y algo llamado ácidos nucleicos. Estos ácidos nucleicos son de tres tipos: Adenina(A), Guanina(G), Citosina(C) y Timina (T)
i) ARN: El ARN (ácido ribonucleico) es muy similar al ADN, salvo que es monocatenario (de nuevo, no necesariamente siempre) y está formado por moléculas de azúcar, un grupo fosfato y algo llamado ácidos nucleicos. Estos ácidos nucleicos son de tres tipos: Adenina(A), Guanina(G), Citosina(C) y Uracilo (U). Comúnmente son de tres tipos : ARNm (ARN mitocondrial), ARNt (ARN de transferencia) y ARNr (ARN ribosómico)
Ooof,😮💨 ¡Eso es mucho! Estoy de acuerdo.
Ahora sigamos con los hechos que creo que debería recordar para comprender mejor su investigación.
2. Hechos:
- TLR 9 : susceptible al ADN que no tiene motivos CpG metilados (básicamente, significan citosina, fosfato y guanina respectivamente. Es decir, partes en las que las citosinas son adyacentes a las guaninas) Un ADN así es característico del ADN bacteriano y viral.
- TLR3: susceptible al dsRNA(ARN de doble cadena. ¡Sí, el ARN no tiene por qué ser siempre de una sola cadena!) que se encuentra más comúnmente en los virus.
- TLR7: susceptible al ssRNA (ARN monocatenario)
- TLR7, TLR8 y TLR9 forman una subfamilia.
- Los TLR7 y TLR8 son activados por un compuesto antiviral sintético llamado R-484.
- Durante mucho tiempo se consideró que los ácidos nucleicos bacterianos y los de los mamíferos eran similares. Pero más tarde se descubrió que los ADN bacterianos son inmunogénicos (provocan una respuesta inmunitaria) mientras que los de mamíferos no.
- El ARN puede sufrir unas 100 modificaciones nucleósidas (los ácidos nucleicos y las moléculas de azúcar se denominan conjuntamente así)
- Sin embargo, el grado de modificación depende del subtipo de ARN
- ARNr: el ARNr de los mamíferos tiene más modificaciones que el de las bacterias. Sin embargo, el ARNr de las mitocondrias tiene menos número de modificaciones. (si se ha confundido ahí, la mitocondria, que se llama la casa de máquinas de la célula porque es donde se produce la energía, puede sintetizar su propio ADN y ARN que varían de los sintetizados en el núcleo de la célula).
- ARNt: es el subgrupo de ARN que sufre más modificaciones. En el ARNt de los mamíferos, alrededor del 25% de los nucleósidos están modificados.
- ARNm: El ARNm bacteriano casi no tiene modificaciones. Pero el ARNm de los mamíferos tiene una tonelada de modificaciones.
- ¿Qué entendemos por modificaciones? Las modificaciones son pequeños añadidos a los nucleósidos ya existentes. Por ejemplo, puede haber una adición de un grupo metilo ( – CH3). Sin embargo, para ser precisos, en términos científicos, les damos nombres complejos (¡no realmente!). En términos científicos, estas modioficaciones serían : 5-metilcitidina, N6-metiladenosina (m6A), nucleósidos 2-O’-metilados y N7-metilguanosina (m7G)
- El ARN transcrito in vitro (en pocas palabras, el ARN fabricado en laboratorio) se une al TLR3 y activa las células dendríticas, produciendo una respuesta inmunitaria.
¡Y AHÍ LO TIENE! Eso es todo lo que tiene que saber para interpretar la investigación ganadora del Premio Nobel (¡de la que hablaré en la Parte II!)
Hasta entonces, ¡Viszlát! 👋
(Eso es ‘adiós’ en húngaro, porque Katalin Karikó es húngara)