Un archivo de ARN permite reconstruir qué hizo una célula días antes

Cuando los investigadores estudian la actividad de una célula, casi siempre obtienen una instantánea: qué mensajes genéticos están presentes justo en el momento de medirla. El problema es que algunas respuestas duran poco. Una señal inmune, por ejemplo, puede haber desaparecido cuando la célula llega al laboratorio. Un equipo de ETH Zúrich desarrolló ahora una herramienta que funciona como un pequeño archivo interno y permite recuperar parte de ese pasado reciente.

El sistema se llama recordanelle, una combinación de las palabras inglesas para registrar y orgánulo. Los orgánulos son estructuras especializadas dentro de las células. En este caso, los investigadores diseñaron uno nuevo y lo fijaron a las mitocondrias, estructuras que participan en la obtención de energía. Su función es captar y proteger ARN mensajero: moléculas que llevan las instrucciones con las que las células producen proteínas.

La idea no es guardar cada acontecimiento de la célula como una grabación completa, sino preservar una muestra amplia de los mensajes que va produciendo. Después, al extraer ese material y secuenciarlo, se puede reconstruir qué genes estuvieron activos antes de la medición. En los experimentos, el dispositivo llegó a reclutar una muestra de hasta el 90 % de los ARN mensajeros endógenos, es decir, producidos naturalmente por las células, y los protegió durante varios días.

Para comprobar si ese archivo servía para captar episodios fugaces, el equipo trabajó con células humanas HEK293T cultivadas. Activó de forma transitoria programas de expresión genética, entre ellos una respuesta al interferón, una señal que forma parte de la defensa antiviral. Dos días después de retirar el estímulo, la huella de esa respuesta ya no era visible en las células sin modificar. En cambio, seguía detectable en el ARN conservado por el orgánulo sintético, incluso al analizar células individuales.

Esto puede ser útil para investigar procesos que cambian rápidamente y que suelen escapar a las mediciones convencionales. Muchos estudios de ARN comparan células en un único momento y después intentan inferir su historia. Un archivo celular de este tipo podría permitir preguntar qué señales atravesó una célula antes de adoptar un estado determinado, sin limitarse a seguir unos pocos genes elegidos de antemano.

El método todavía está lejos de ser una herramienta clínica. Las pruebas se hicieron en una línea de células humanas cultivadas y requieren modificar genéticamente las células para que fabriquen el orgánulo. Además, habrá que evaluar cómo se comporta en otros tipos celulares, durante períodos más largos y en tejidos más complejos. Los autores no observaron alteraciones importantes de la función mitocondrial ni de la fisiología celular en las condiciones ensayadas, pero esa conclusión no reemplaza esas pruebas posteriores.

Por ahora, el avance es sobre todo una nueva manera de observar. En lugar de depender solo de la fotografía molecular tomada al final de un experimento, propone que una célula lleve consigo una parte ordenada de los mensajes que produjo en los días anteriores. Esa diferencia podría ayudar a estudiar con más precisión respuestas inmunes, cambios de desarrollo y otros procesos biológicos que ocurren entre dos mediciones.