Los científicos han mejorado su comprensión de una nueva forma de comunicación célula-célula que se basa en el ARN extracelular exRNA. El ARN, una molécula que se pensaba que solo existía dentro de las células, ahora se sabe que también existe fuera de las células y participa enun sistema de comunicación célula-célula que entrega mensajes en todo el cuerpo. Para comprender mejor este sistema, el Consorcio de Comunicación de ARN Extracelular de los Fondos Comunes de los Institutos Nacionales de Salud, que incluye investigadores del Baylor College of Medicine, creó el recurso exRNA Atlas, el primer catálogo detalladode exRNAs humanos en fluidos corporales. También desarrollaron herramientas computacionales accesibles a la web que otros investigadores pueden usar para analizar exRNAs a partir de sus propios datos. El estudio, publicado en la revista Celda , contribuye con el primer 'mapa del terreno' que permitirá a los científicos estudiar los posibles roles que desempeña el exRNA en la salud y la enfermedad.
"Hace unos 10 años, los científicos comenzaron a descubrir un nuevo sistema de comunicación entre células mediado por exRNA", dijo el autor correspondiente, Dr. Aleksandar Milosavljevic, profesor de genética molecular y humana y codirector del Centro de Investigación Biomédica Computacional e Integrativaen Baylor College of Medicine. "El sistema parece funcionar en condiciones fisiológicas normales, así como en enfermedades como el cáncer".
El laboratorio de Milosavljevic trabajó con otros miembros del Consorcio de Comunicación de ARN Extracelular para analizar exRNA humanos de 19 estudios. Pronto se dieron cuenta de que el sistema era significativamente más complejo de lo que se suponía inicialmente. Debido a la complejidad imprevista, los métodos de laboratorio existentes no lograron aislar exRNA de forma reproducibley sus portadores. Para ayudar a crear el primer mapa de este complejo sistema de comunicación, Milosavljevic y sus colegas utilizaron herramientas computacionales para desconvolucionar los datos experimentales complejos. La desconvolución se refiere a un método matemático y un algoritmo computacional que separa la información compleja en componentes que son más fácilesinterpretar.
"Utilizando la desconvolución computacional, descubrimos seis tipos principales de carga de exRNA y sus portadores que se pueden detectar en fluidos corporales, incluidos suero, plasma, líquido cefalorraquídeo, saliva y orina", dijo el coautor principal Oscar D. Murillo, unestudiante graduado en el Programa de Graduados de Genética Molecular y Humana de Baylor que trabaja en el laboratorio de Milosavljevic. "Los portadores actúan como vasos moleculares que mueven su carga de ARN por todo el cuerpo. Incluyen lipoproteínas, uno de los principales portadores es la lipoproteína de alta densidad HDL o"colesterol bueno": una variedad de pequeñas partículas que contienen proteínas y pequeñas vesículas, todas las cuales pueden ser absorbidas por las células "
Los investigadores encontraron que el método computacional ayuda a revelar señales biológicas que no pudieron ser detectadas previamente en estudios individuales debido a la variación naturalmente compleja del sistema biológico. Por ejemplo, en un estudio de desafío de ejercicio, su enfoque computacional reveló diferencias antes y después del ejercicioen las proporciones de la carga de exRNA en partículas de HDL y vesículas en plasma humano.
"El ejercicio aumentó una proporción de las moléculas de ARN involucradas en la regulación del metabolismo y la función muscular, lo que sugiere una respuesta adaptativa del organismo al desafío del ejercicio", dijo Milosavljevic. "Este hallazgo abre la posibilidad de que en otras condiciones, tanto en salud como en enfermedad,el método computacional podría identificar señales que podrían tener relevancia fisiológica y clínica "
Para ayudar a los investigadores de todo el mundo con sus análisis, Murillo, Milosavljevic y sus colegas han puesto a disposición en línea una herramienta computacional http://exrna-atlas.org .
"Anticipamos que se necesitará una combinación de conocimiento científico, técnicas experimentales mejoradas para aislar la carga y los transportistas en fluidos corporales, y métodos computacionales avanzados para desconvolucionar e interpretar la complejidad del sistema de comunicación exRNA", dijo Murillo.
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Materiales proporcionado por Baylor College of Medicine . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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