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SALUD. Posible nuevo tratamiento para los problemas de las articulaciones de la osteoartritis

 

Tratamiento de la osteoartritis mediante la introducción de miARN. Fuente:  TMDU (Tokyo Medical and Dental University )

Investigadores de la Universidad Médica y Dental de Tokio (TMDU) identifican una pequeña molécula de ARN con el potencial de ayudar a retrasar el deterioro del cartílago en personas que viven con osteoartritis.

La osteoartritis (OA) es una enfermedad articular debilitante que afecta a millones de personas en todo el mundo. Común en la población de adultos mayores, la OA se asocia con la pérdida de  con el tiempo. Debido a que el reemplazo de articulaciones y el tratamiento de los síntomas son las únicas opciones actuales, se han realizado esfuerzos para identificar los mecanismos que gobiernan la OA para encontrar nuevos métodos terapéuticos. 

En un estudio reciente publicado en Nature Communications , un equipo dirigido por investigadores de la Universidad Médica y Dental de Tokio (TMDU) identificó una pequeña molécula de ARN reguladora conocida como microARN (miARN o miR) que participa en el equilibrio entre la producción y la degeneración del cartílago. Examinaron la molécula madre del miR-455 que es inusual porque crea dos hebras diferentes de miARN funcional, 5p y 3p. 

Los miARN individuales se dirigen a un repertorio de  que contienen su secuencia de unión específica en el mensaje del gen. Debido a esto, pueden regular numerosos genes simultáneamente. Cuando se une a un mensaje genético, el miARN puede impedir que se convierta en proteína o hacer que el mensaje se degrade por completo. Un estudio anterior ha demostrado que la eliminación de la hebra miR-455-3p en ratones causa la degeneración del cartílago de la rodilla del ratón, pero los detalles y el efecto de la hebra 5p no estaban claros.

"El miR-455 claramente juega un papel importante en la regulación del cartílago, pero no comprendemos completamente el mecanismo que lo controla", dice el autor principal del estudio Yoshiaki Ito. "Nuestro interés en el tema fue despertado por esta falta de información y reforzado por la excepcionalidad del miR-455 en la generación de dos hebras distintas de miRNA que tienen efectos biológicos".

Los investigadores examinaron los niveles de miR-455 en muestras de cartílago humano y encontraron que los individuos con OA tenían cantidades significativamente menores de este miARN. Luego generaron ratones knockout para miR-455 y confirmaron la degeneración del cartílago similar a la OA en las articulaciones de la rodilla una vez que los ratones tenían seis meses de edad.  

"Nos interesamos en qué genes específicos se sobreexpresaban en estos ratones debido a la ausencia de regulación mediada por miR-455", afirma Hiroshi Asahara, autor principal. "Realizamos un cribado genético detallado y descubrimos que el mensaje genético de una proteína llamada factor 2α inducible por hipoxia (HIF-2α) se encontraba entre los objetivos de miR-455".

HIF-2α es una proteína que participa en la descomposición del cartílago. Por lo tanto, el equipo inyectó versiones sintéticas de miR-455-3p y 5p en las articulaciones de la rodilla de los ratones modelo OA e identificó la degeneración inhibida del cartílago. La expresión de HIF-2α también disminuyó significativamente después del tratamiento con miR-455. 

Estos hallazgos no solo ayudan a comprender mejor la biología de la regulación del cartílago y la patogénesis de la OA, sino que también muestran que el miR-455 tiene el potencial de convertirse en un método terapéutico novedoso para tratar la OA.

Se está llevando a cabo una considerable investigación para utilizar los miARN como terapias dirigidas para una amplia variedad de enfermedades. Este estudio proporciona un fuerte apoyo para el uso de ambas hebras de miR-455  para combatir la OA.

Más información: Yoshiaki Ito et al, Both microRNA-455-5p and -3p repress hypoxia-inducible factor-2α expression and coordinately regulate cartilage homeostasis, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-24460-7

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