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Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina 2024: A Revolução Silenciosa do MicroRNA

7 Outubro 2024

Escrito por Francisco H. C. Felix

O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2024 foi concedido aos cientistas americanos Victor Ambros e Gary Ruvkun, por sua descoberta do microRNA (miRNA) e seu papel fundamental na regulação gênica pós-transcricional. [1, 2]

As pesquisas pioneiras de Ambros e Ruvkun revelaram uma nova e sofisticada camada de controle genético, demonstrando que pequenas moléculas de RNA, antes consideradas irrelevantes, desempenham um papel crucial em como e quando os genes são ativados. [3] Essa descoberta não apenas reescreveu partes fundamentais dos manuais de biologia molecular, mas também abriu vastos novos caminhos para a compreensão e o tratamento de doenças complexas, como o câncer e as doenças cardíacas. [4]

Tudo começou na década de 1980, quando ambos os cientistas, então pós-doutorandos no laboratório de Robert Horvitz (laureado com o Nobel em 2002), estudavam o desenvolvimento do verme nematoide Caenorhabditis elegans. [2] Esse organismo simples, com seu desenvolvimento celular precisamente mapeado, era o modelo perfeito para investigar os mistérios da regulação genética. [5] Trabalhando de forma independente, mas com foco no mesmo enigma, eles investigavam como certos genes governavam as transições de estágio larval do verme.

Foi no laboratório de Victor Ambros que a primeira peça do quebra-cabeça foi encontrada. Em 1993, sua equipe descobriu que o gene lin-4 não codificava uma proteína, como se esperava, mas sim uma pequena molécula de RNA, com aproximadamente 22 nucleotídeos. [6] Essa molécula se ligava a uma região específica do RNA mensageiro (mRNA) de outro gene, o lin-14, impedindo sua tradução em proteína. [7] Era um mecanismo de regulação inteiramente novo, denominado regulação pós-transcricional. [1]

Simultaneamente, o laboratório de Gary Ruvkun fez uma descoberta complementar crucial. Ele confirmou o mecanismo de ação proposto, mostrando como o pequeno RNA lin-4 efetivamente silenciava o mRNA de lin-14. [7] Anos mais tarde, em 2000, o laboratório de Ruvkun descobriu outra dessas moléculas, o let-7, e, de forma surpreendente, demonstrou que ela era conservada evolutivamente em inúmeras espécies, incluindo os seres humanos. [8] Isso sinalizou que não se tratava de uma peculiaridade dos vermes, mas de um mecanismo biológico fundamental. [2, 3]

As descobertas de Ambros e Ruvkun revelaram que porções do genoma antes consideradas “lixo” continham, na verdade, tesouros funcionais. Hoje, sabemos que o genoma humano codifica mais de mil tipos de microRNAs. [2] Essas moléculas são essenciais para o desenvolvimento, o metabolismo, a diferenciação celular e a função imunológica. O mau funcionamento dos microRNAs está implicado em diversas patologias, e o desenvolvimento de terapias baseadas em miRNA é uma das áreas mais promissoras da medicina moderna. [4, 9]

O Prêmio Nobel de 2024 reconhece uma descoberta verdadeiramente fundamental, que mudou drasticamente nossa compreensão de como a informação genética é orquestrada para criar a complexidade da vida. [1] O trabalho de Victor Ambros e Gary Ruvkun abriu um novo universo na biologia, cujas implicações para a saúde humana ainda estão sendo exploradas.

Figure: Diagrama mostrando a formação e função do micro RNA. Credit: Kelvinsong, CC BY 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/3.0>, via Wikimedia Commons

Referências

  1. 1 - The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2024 - Press Release (NobelPrize.org)
  2. 2 - Scientific Background: Discoveries of microRNA (NobelPrize.org)
  3. 3 - Nobel prize in medicine awarded to scientists for work on microRNA - The Guardian
  4. 4 - Medicine Nobel awarded for gene-regulating ‘microRNAs’ - Nature
  5. 5 - 2024 Nobel prize in medicine: Ruvkun, Ambros win for discovery of microRNA - STAT News
  6. 6 - Lee, R., Feinbaum, R. & Ambros, V. (1993). The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14. Cell, 75(5), 843-854.
  7. 7 - Wightman, B., Ha, I. & Ruvkun, G. (1993). Posttranscriptional regulation of the heterochronic gene lin-14 by lin-4 mediates temporal pattern formation in C. elegans. Cell, 75(5), 855-862.
  8. 8 - Pasquinelli, A. E., et al. (2000). Conservation of the sequence and temporal expression of let-7 heterochronic regulatory RNA. Nature, 408(6808), 86-89.
  9. 9 - Rupaimoole, R., & Slack, F. J. (2017). MicroRNA therapeutics: towards a new era for the management of cancer and other diseases. Nature Reviews Drug Discovery, 16(3), 203-222.
Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina 2024: A Revolução Silenciosa do MicroRNA - October 7, 2024 - fhcflx