Una estimada colega nos comparte este interesante artículo, publicado el 19 de enero de 2024 en un comunicado de prensa de la Agency for Science, Technology and Research (A*STAR) en Singapore y traducido por nosotros para este espacio. Veamos de qué se trata…
Investigadores del A*STAR's Genome Institute of Singapore (GIS) han encontrado un enfoque innovador para secuenciar el ácido ribonucleico (ARN) unicelular para estudiar las funciones de la estructura del ARN en células individuales. Como las formas del ARN en células individuales pueden variar e impulsar diferentes funciones, el estudio de las formas colectivas del ARN en muchas células puede pasar por alto la variabilidad individual tanto en la estructura como en la función del ARN.
Este nuevo enfoque, denominado Sc-SPORT (Single Cell Structure Probing Of RNA Transcripts), es capaz de identificar biomarcadores cruciales para el desarrollo humano y las enfermedades, basándose en la forma en lugar de en la secuencia. Si bien el análisis de la expresión genética unicelular ha demostrado el grado de diversidad presente en células individuales aparentemente similares, no estaba claro si otros elementos también podrían influir en el destino celular. A través de este enfoque, los investigadores ahora pueden utilizar la estructura del ARN como un nivel adicional de información para identificar tipos de células en desarrollo y enfermedades.
El artículo, "El perfil de la estructura del ARN con resolución unicelular revela nuevos determinantes de la identidad celular" se publicó en Nature Methods.
En la última década, la comprensión de diferentes componentes de células individuales a través de diversas tecnologías de secuenciación unicelular ha progresado a pasos agigantados. A medida que los investigadores profundizan en las capas de las células individuales, la predicción de las trayectorias celulares se vuelve cada vez más precisa.
Dirigido por la directora ejecutiva adjunta e investigadora principal de GIS de A*STAR, la Dra. Wan Yue, y el Dr. Jiaxu Wang, miembro de GIS de A*STAR, en colaboración con el Dr. Roland Huber, investigador principal del Instituto de Bioinformática (BII) de A*STAR, este estudio marca la primera exploración de la estructura del ARN a nivel unicelular, centrándose específicamente en tipos de células raras y la heterogeneidad de la estructura del ARN. En el pasado, para estudiar la estructura del ARN en grandes cantidades, los investigadores necesitaban millones de células para empezar. Este enfoque condujo a una visión genérica, combinando todas las formas de todas las células, lo que dificultaba ver las diferencias específicas en la estructura del ARN entre células individuales.
Ahora, al realizar un sondeo de la estructura del ARN en células individuales, los investigadores pueden apreciar mejor la información presente en cada célula e identificar cuándo las células podrían funcionar mal.
El estudio de la estructura del ARN en células individuales abre las puertas a la identificación de biomarcadores estructurales en células individuales que pueden desregularse en la enfermedad, agregando una capa adicional de información a la información unicelular existente. Esta estructura de ARN podría servir como un nuevo biomarcador o objetivo farmacológico para enfermedades en las que los niveles de ARN no cambian.
Permitiría a los investigadores identificar tipos de células basándose en la estructura del ARN además de la expresión del ARN y comprender mejor cómo los virus de ARN pueden plegarse en células individuales. Actualmente, el equipo está optimizando enfoques de ampliación para la secuenciación de estructuras de ARN unicelular y aplicando este enfoque a procesos de desarrollo celular más complejos y al cáncer.
La Dra. Wan Yue dijo: "A diferencia de los métodos tradicionales que estudian millones de células a la vez, este avance permite examinar las estructuras de ARN en cada célula individualmente, revelando patrones y biomarcadores únicos, enriqueciendo nuestra comprensión del destino celular.
Frente al COVID-19, pandemia causada por un virus de ARN, comprender cómo se pliega el ARN dentro de las células se vuelve primordial".
"Este estudio no sólo arroja luz sobre las funciones fundamentales del ARN, sino que también allana el camino para obtener conocimientos sin precedentes sobre el potencial del ARN como un factor revolucionario en las ciencias biomédicas".
Los hallazgos de este último artículo también son únicos en comparación con estudios anteriores debido a la capacidad de reducir millones de células a un nivel unicelular para la secuenciación de la estructura del ARN.
El director ejecutivo en funciones de GIS de A*STAR, el profesor Liu Jian Jun, dijo: "En el panorama de rápida evolución de la investigación del ARN, el trabajo realizado en GIS subraya nuestro compromiso de descifrar las complejidades del ARN. La mayor conciencia del papel del ARN, especialmente en el contexto de la pandemia de COVID-19, contribuye a una mejor preparación para la pandemia y ofrece nuevos conocimientos para tratamientos potenciales contra los virus de ARN".
