02/01/2024
Uno de los hallazgos más inesperados del Proyecto Genoma Humano fue que más del 98% del genoma humano no codifica proteínas. Aunque durante un tiempo esta fracción del genoma se consideraba que no tenía una función y se llegó a denominar DNA “basura”, actualmente se sabe que el DNA no codificante cumple importantes funciones biológicas.
Por ejemplo, algunos segmentos de DNA dan lugar a un tipo de RNA no codificante pero aún funcional llamado microRNA o miRNA, que actúan como reguladores clave de procesos y vías biológicas. Cerca de 2000 loci del genoma humano producen miRNAs que están anotados en miRBbase, la base de datos pública que cataloga y anota moléculas de miRNA. Estas moléculas se encuentran no solo en las células, sino que también se secretan a los fluidos biológicos tales como sangre, orina y semen entre otros, donde pueden ser caracterizados y cuantificados, reflejando importante información sobre la salud celular. Recientemente, se han identificado isoformas de los miRNAs o isomiRs (variantes con heterogeneidad en la longitud y/o secuencia) que son muy abundantes.
El semen contiene una concentración única en miRNAs, la mayor parte incluida en unas estructuras denominadas vesículas extracelulares que pueden ser transferidas a los espermatozoides contribuyendo a la fecundación. Investigadores del grupo de Genética Molecular Humana del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (DIBELL), específicamente de la línea de investigación en Genética Molecular de la Infertilidad Masculina y Enfermedades Urogenitales, dirigida por la Dra. Sara Larriba, en colaboración con el Dr. Lluís Bassas del Servicio de Andrología (Fundación Puigvert) y con el Dr. Lauro Sumoy de la Unidad de Alto contenido y Bioinformática (IGTP), utilizando tecnologías de secuenciación a gran escala (small RNAseq) mostraron la presencia de los isomiRs en dichas estructuras seminales. “Dado que algunas de estas vesículas en semen derivan del testículo, alteraciones en la concentración de miRNA/isomiRs que contienen pueden reflejar alteraciones en la producción de los espermatozoides” explica la Dra. Larriba. Su estudio mostró alteraciones en el perfil de los miRNAs pero también de sus isoformas en las vesículas extracelulares del semen entre individuos con azoospermia de diferente origen, lo que sugiere que pueden utilizarse como potenciales biomarcadores para la infertilidad masculina. “La técnica small RNAseq es capaz de caracterizar las diferentes isoformas de los miRNAs que se diferencian en una única base” comenta el Dr. Sumoy.
Los miRNA modulan la traducción proteica a través de la unión con mRNA diana. El interés en los isomiRs radica en que los cambios en su secuencia pueden diversificar el repertorio de genes diana regulados por miRNAs ya que las variantes isomiR pueden tener dianas distintas a las de los miRNA canónicos respectivos. Además, los isomiRs deben tenerse en cuenta en el desarrollo de ensayos de utilidad diagnóstica basados en la detección y cuantificación de biomarcadores de miRNA, porque están presentes en una proporción relativamente abundante y, dada su similitud de secuencia con los miRNAs canónicos, puede interferir técnicamente en la especificidad de los estos ensayos. De hecho, los resultados de su último estudio publicado en la revista International Journal of Molecular Sciences muestran que la técnica RT-qPCR, utilizada para la validación de los resultados de small RNAseq, no es capaz de discriminar entre isomiRs. “Esto sugiere que la presencia de isomiRs compromete la cuantificación de los miRNAs, impactando en la interpretación de los resultados de RT-qPCR (diseñados para a la detección de los miRNA canónicos)” explica Adriana Ferre, la primera firmante del artículo. En base a ello, el grupo investigador sugiere priorizar aquellos miRNAs con una expresión homogénea entre los miRNAs canónicos y sus isomiRs respectivos, como la estrategia idónea para el desarrollo de tests clínicamente útiles.
