MicroRNAs en la práctica médica: pasado, presente y retos futuros en la medicina de precisión

Tema: Los miRNAs son pequeñas moléculas de ARN (ácido ribonucleico), las que desde su descubrimiento han revolucionado el mundo de la ciencia y la medicina. Antes se desconocían sus funciones, pero actualmente se han realizado hallazgos importantes que permitirán avances en el área médica, en el diagnóstico y pronóstico de enfermedades. Los microRNAs (miRNAs) ayudan a controlar múltiples procesos en las células. Actúan como interruptores que permiten encender o apagar la producción de proteínas que tienen papeles preponderantes dentro del cuerpo (Diener et al., 2022).

1. Introducción

En los últimos años, los científicos han descubierto que estas moléculas están involucradas en muchas enfermedades, como el cáncer, lo que los ha convertido en una herramienta prometedora para detectar y tratar padecimientos de una forma más precisa y menos invasiva (Pérez-Mora et al., 2023).

Estas moléculas son abundantes en diversos tejidos y, al participar en la comunicación celular, pueden salir de la célula y entrar en circulación, encontrándose en fluidos como la sangre. Gracias a esto, pueden funcionar como biomarcadores, es decir, como señales medibles que indican el estado de salud o la presencia de una enfermedad (Ho et al., 2022). 

Por ello, en este artículo se busca dar a conocer el papel de los miRNAs en la práctica médica como alternativas potenciales para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. Con este objetivo, se abordará su historia, su papel en distintas enfermedades y las perspectivas actuales y futuras de su aplicación, como se muestra en la figura 1.

Figura 1. Esquema general de los microRNAs (miRNAs), pequeñas moléculas de RNA que regulan la expresión de genes y participan en diversos procesos celulares. La imagen resume su función biológica, su uso como biomarcadores no invasivos detectables en muestras como sangre, saliva u orina, y su potencial en la medicina personalizada mediante nuevas tecnologías de diagnóstico y tratamiento. También se destacan algunos de los principales retos para su aplicación clínica, como la estandarización y los costos asociados.

2. Del descubrimiento a la medicina

El primer microRNA conocido fue llamado lin-4 y se identificó en el gusano Caenorhabditis elegans. En ese momento, este hallazgo resultó inesperado, ya que se pensaba que el control de la actividad de los genes dependía casi exclusivamente de las proteínas. Sin embargo, el descubrimiento de los miRNAs demostró que estas moléculas también podían desempeñar un papel clave en este proceso.

Posteriormente, se descubrió otro miRNA llamado let-7, el cual se encuentra conservado en muchas especies incluyendo a los humanos, lo que permitió entender de una mejor manera el papel de los miRNAs en el control de la actividad genética (Hammond, 2015).

Estos descubrimientos ampliaron el conocimiento sobre los miRNAs y mostraron que participan en múltiples procesos biológicos. Se ha observado que alteraciones en su cantidad o funcionamiento están relacionadas con diversas enfermedades. En el caso del cáncer, algunos miRNAs pueden encontrarse en niveles elevados o disminuidos, influyendo en procesos como el crecimiento y la muerte celular (Hammond, 2015).

Actualmente, su estudio se ha impulsado por tecnologías que permiten analizarlos de manera más rápida y precisa. Esto ha llevado a identificar patrones de expresión característicos, es decir, combinaciones de miRNAs asociadas con ciertas enfermedades.

Estos avances han sido fundamentales para trasladar el estudio de los miRNAs del laboratorio a la práctica médica, donde hoy en día se investigan como herramientas para el diagnóstico y tratamiento de diversas enfermedades.

2.1 Los miRNAs como señales en sangre y tejidos

Un biomarcador es una molécula específica relacionada con enfermedades o procesos normales de la célula, la cual puede medirse en diferentes muestras biológicas como sangre, suero y tejidos (Wu et al., 2021). Un ejemplo es la glucosa en sangre, utilizada para el diagnóstico de la diabetes.

Los miRNAs han sido considerados buenos indicadores de alteraciones en el organismo, ya que participan en procesos como la división y la muerte celular. Cuando estos procesos se alteran, también cambian los niveles de ciertos miRNAs, como ocurre en enfermedades como el cáncer (Baylie et al., 2024). Por ejemplo, el miR-21 es uno de los miRNAs más estudiados, ya que suele encontrarse en niveles elevados en distintos tipos de cáncer, como el de mama, colon y páncreas. Otros miRNAs también se han relacionado con diversas enfermedades, incluyendo trastornos cardiovasculares y neurológicos, donde sus niveles pueden ayudar a detectar la enfermedad y evaluar su evolución o la respuesta al tratamiento (Martino et al., 2025).

En conjunto, estas características hacen que los miRNAs sean candidatos prometedores para el desarrollo de estrategias de diagnóstico más tempranas, precisas y menos invasivas.

2.2 De la muestra al resultado: cómo se estudian

El estudio de los miRNAs comienza con la obtención de una muestra, que puede ser de tejido o de fluidos como la sangre. Posteriormente, se realiza una extracción de ARN y se analizan estas moléculas mediante técnicas de biología molecular, como la PCR (reacción en cadena de la polimerasa) en tiempo real y los microarreglos, que permiten identificar qué miRNAs están presentes y en qué cantidad.

Esto permite obtener un perfil de expresión de miRNAs, el cual muestra cuáles se encuentran aumentados o disminuidos en ciertas condiciones. Al comparar estos perfiles entre personas sanas y enfermas, es posible identificar biomarcadores o detectar enfermedades (Naranbat et al., 2025). De forma sencilla, este perfil puede compararse con un patrón de “crestas” (sobreexpresión) y “valles” (baja expresión), como una llave asociada a una cerradura específica (salud o enfermedad).

El uso de estas técnicas tiene varias ventajas, como la posibilidad de detectar miRNAs en distintos fluidos, lo que permite análisis poco invasivos (Ho et al., 2022). Además, son moléculas relativamente estables y sensibles, por lo que sus cambios pueden detectarse antes de que aparezcan síntomas clínicos, e incluso reflejar la evolución de ciertas enfermedades (Pozniak et al., 2022).

Sin embargo, también existen limitaciones. Actualmente no hay paneles completamente estandarizados para cada enfermedad, y un mismo miRNA puede participar en múltiples procesos biológicos, lo que dificulta su interpretación. Además, aún no existe un protocolo completamente estandarizado para su aislamiento, almacenamiento y detección, lo que puede generar variaciones entre estudios (Pozniak et al., 2022).

3. Terapias en desarrollo

Los miRNAs, además de servir como biomarcadores, también pueden utilizarse como herramientas terapéuticas, ya que controlan la actividad de múltiples genes y, al modificar su funcionamiento, es posible influir en distintos procesos celulares (Fu et al., 2021).

Estas estrategias buscan restablecer un equilibrio en sus niveles. Cuando un miRNA se encuentra disminuido, se utilizan moléculas sintéticas que imitan su acción, conocidas como miRNAs miméticos. Este enfoque se ha estudiado principalmente en miRNAs con función supresora de tumores, los cuales suelen estar reducidos en ciertos tipos de cáncer (Bravo-Vázquez et al., 2023).

Por otro lado, cuando un miRNA se encuentra en niveles elevados, se emplean moléculas diseñadas para bloquear su actividad, conocidas como antagomiRs. Estas se unen al miRNA e impiden que continúe afectando a sus genes blanco, siendo útiles en el caso de los oncomiRs, es decir, miRNA que promueven el desarrollo del cáncer al favorecer el crecimiento celular (Fu et al., 2021).

Estas estrategias se han estudiado principalmente en cáncer, donde los miRNAs participan en procesos como el crecimiento, la muerte celular y la diseminación tumoral. Sin embargo, también se han explorado en otras enfermedades, como trastornos cardiovasculares e infecciones virales. 

Aunque estos enfoques aún se encuentran en desarrollo, representan una alternativa prometedora, ya que permiten actuar de manera más específica sobre los mecanismos que originan las enfermedades. 

3.1 Hacia la medicina personalizada

Cada paciente tiene un perfil de miRNAs único, que funciona como una “huella molecular” de su enfermedad, ya que refleja factores como su agresividad y la forma en que podría responder a distintos tratamientos (Condrat et al., 2020). Esto permite elegir terapias más adecuadas para cada persona, favoreciendo una medicina personalizada.

Los miRNAs regulan redes complejas de genes, lo que permite captar procesos como la proliferación y la muerte celular, así como la respuesta a fármacos. Por ello, el perfil de miRNAs puede distinguir entre distintos tipos de cáncer y diferenciar con alta precisión entre tejido sano y tumoral (Detassis et al., 2017).

Además, estos perfiles permiten anticipar la respuesta a tratamientos o identificar posibles resistencias. En cáncer, por ejemplo, algunos perfiles se asocian con resistencia a la quimioterapia, mientras que otros se relacionan con una mejor respuesta (Detassis et al., 2017).

Sin embargo, los miRNAs no actúan por sí solos. Su potencial aumenta al combinarse con información genética y clínica. Mientras que los datos genéticos identifican cambios en el ADN, los miRNAs reflejan el estado funcional de las células.

Por ejemplo, pequeñas variaciones en el material genético pueden modificar la interacción de los miRNAs con sus genes blanco, influyendo en la respuesta a los tratamientos. Al integrar esta información, es posible desarrollar modelos más precisos para predecir la evolución de la enfermedad y la eficacia terapéutica, fortaleciendo la medicina personalizada con apoyo de la inteligencia artificial (Quang & Nguyen, 2024).

3.2 Nuevas tecnologías al servicio de los miRNAs

Las nuevas tecnologías han impulsado el uso de miRNAs en la medicina personalizada mediante sistemas de liberación dirigidos. Estos sistemas utilizan nanopartículas, estructuras extremadamente pequeñas que protegen y transportan los miRNAs hacia células específicas, mejorando su eficacia y reduciendo su degradación antes de llegar a su sitio de acción.

Estas nanopartículas pueden ser de distintos tipos, como lipídicas o poliméricas, y están diseñadas para encapsular los miRNAs, facilitar su entrada a las células y liberar su contenido en el interior celular. Además, pueden modificarse para dirigirse a células tumorales mediante el reconocimiento de receptores sobreexpresados, aumentando la concentración del tratamiento en el tumor y reduciendo efectos en tejidos sanos (Kara et al., 2022).

El uso de inteligencia artificial ha permitido aprovechar mejor la información contenida en los perfiles de miRNAs, ya que puede identificar patrones complejos a partir de grandes volúmenes de datos que no serían evidentes mediante análisis tradicionales (Kara et al., 2022). 

Un ejemplo de ello es el trabajo de nuestro grupo de investigación, en el que se analizó un conjunto de miRNAs en pacientes mexicanas de la frontera México–Estados Unidos con endometriosis, utilizando modelos de aprendizaje automático. Al combinar múltiples miRNAs en un mismo modelo, fue posible distinguir entre pacientes con y sin la enfermedad con una alta precisión, alcanzando valores cercanos al 99% (Alday-Montañez et al., 2025). 

Estos resultados demuestran que no es un solo miRNA el que aporta la información, sino el patrón completo de expresión, que puede utilizarse para mejorar el diagnóstico y el pronóstico de distintas enfermedades (Alday-Montañez et al., 2025).

4. Retos éticos y sociales

El uso de datos moleculares en la medicina personalizada, como los perfiles de miRNAs, plantea importantes retos éticos, ya que se trata de información detallada y sensible que requiere proteger la privacidad de los pacientes y asegurar que comprendan cómo se utilizarán sus datos. Sin embargo, debido a su complejidad, no siempre es fácil entender completamente los riesgos y beneficios, lo que puede dificultar la toma de decisiones informadas (Santaló & Berdasco, 2022).

Por otro lado, garantizar la seguridad de los datos y mantener la confianza de los pacientes es un aspecto clave. Para ello, se han propuesto nuevas formas de consentimiento más flexibles, que permitan a las personas tener mayor control sobre su información a lo largo del tiempo.

Asimismo, existe preocupación por el posible uso indebido de los datos, por ejemplo, por parte de aseguradoras o empleadores, lo que podría generar situaciones de discriminación. También se ha señalado que estas tecnologías podrían aumentar las desigualdades en salud, ya que no todas las personas tienen acceso a estudios avanzados o tratamientos personalizados (Santaló & Berdasco, 2022).

5. Perspectivas

El estudio de los miRNAs sigue en constante evolución y, junto con su aplicación en la práctica clínica, representa uno de los principales enfoques de la medicina moderna. A medida que se desarrollen tecnologías más precisas para su detección y sistemas de liberación más eficientes, será posible mejorar su uso tanto en el diagnóstico temprano como en el tratamiento de diversas enfermedades.

La combinación de perfiles de miRNAs con herramientas como la inteligencia artificial y el análisis multi-ómico, es decir, el estudio conjunto de diferentes tipos de información biológica como genes, proteínas y otras moléculas, permitirá una comprensión más profunda de los procesos biológicos, favoreciendo el desarrollo de estrategias terapéuticas más específicas y efectivas. En este contexto, la medicina personalizada podría beneficiarse del uso de estas moléculas, permitiendo adaptar los tratamientos a las necesidades de cada paciente.

Finalmente, para que estos avances puedan implementarse de manera generalizada, será necesario superar desafíos como la estandarización de técnicas, la reducción de costos y la garantía de un acceso equitativo a estas tecnologías. Por ello, será fundamental fortalecer los marcos éticos y regulatorios que aseguren un uso responsable de la información molecular.

6. Bibliografía

Alday-Montañez, F. D., Lariz-Nevárez, B. D., Carrasco-Urrutia, V. J., Dickens-Terrazas, D., Barragán-Farías, A., Mejía-Carmona, G. E., Kirken, R. A., Bencomo-Alvarez, A. E., Lobo-Galo, N., Vargas-Caraveo, A., Díaz-Sánchez, Á. G., Robles-Escajeda, E., & Martínez-Martínez, A. (2025). miRNA expression haplotype in Hispanics with endometriosis. Frontiers in Reproductive Health, 7. https://doi.org/10.3389/frph.2025.1663755

Baylie, T., Kasaw, M., Getinet, M., Getie, G., Jemal, M., Nigatu, A., Ahmed, H., & Bogale, M. (2024). The role of miRNAs as biomarkers in breast cancer. In Frontiers in Oncology (Vol. 14). https://doi.org/10.3389/fonc.2024.1374821

Bravo-Vázquez, L. A., Méndez-García, A., Rodríguez, A. L., Sahare, P., Pathak, S., Banerjee, A., Duttaroy, A. K., & Paul, S. (2023). Applications of nanotechnologies for miRNA-based cancer therapeutics: current advances and future perspectives. In Frontiers in Bioengineering and Biotechnology (Vol. 11). https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1208547

Condrat, C. E., Thompson, D. C., Barbu, M. G., Bugnar, O. L., Boboc, A., Cretoiu, D., Suciu, N., Cretoiu, S. M., & Voinea, S. C. (2020). MiRNAs as biomarkers in disease: Latest findings regarding their role in diagnosis and prognosis. In Cells (Vol. 9, Number 2). Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). https://doi.org/10.3390/cells9020276

Detassis, S., Grasso, M., Del Vescovo, V., & Denti, M. A. (2017). microRNAs make the call in cancer personalized medicine. In Frontiers in Cell and Developmental Biology (Vol. 5, Number SEP). Frontiers Media S.A. https://doi.org/10.3389/fcell.2017.00086

Diener, C., Keller, A., & Meese, E. (2022). Emerging concepts of miRNA therapeutics: from cells to clinic. In Trends in Genetics (Vol. 38, Number 6, pp. 613–626). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/j.tig.2022.02.006

Fu, Z., Wang, L., Li, S., Chen, F., Au-Yeung, K. K. W., & Shi, C. (2021). MicroRNA as an Important Target for Anticancer Drug Development. In Frontiers in Pharmacology (Vol. 12). Frontiers Media S.A. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.736323

Hammond, S. M. (2015). An overview of microRNAs. In Advanced Drug Delivery Reviews (Vol. 87, pp. 3–14). Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.addr.2015.05.001

Ho, P. T. B., Clark, I. M., & Le, L. T. T. (2022). MicroRNA-Based Diagnosis and Therapy. International Journal of Molecular Sciences, 23(13), 7167. https://doi.org/10.3390/ijms23137167

Kara, G., Calin, G. A., & Ozpolat, B. (2022). RNAi-based therapeutics and tumor targeted delivery in cancer. In Advanced Drug Delivery Reviews (Vol. 182). Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.addr.2022.114113

Martino, M. T. Di, Tagliaferri, P., & Tassone, P. (2025). MicroRNA in cancer therapy: breakthroughs and challenges in early clinical applications. In Journal of Experimental and Clinical Cancer Research (Vol. 44, Number 1). https://doi.org/10.1186/s13046-025-03391-x

Naranbat, D., Herdes, E., Tapinos, N., & Tripathi, A. (2025). Review of microRNA detection workflows from liquid biopsy for disease diagnostics. In Expert Reviews in Molecular Medicine (Vol. 27). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/erm.2025.2

Pérez-Mora, S., Cedeño-Arboleda, G. E., Reyes-Vidal, I., López-Parra, I., Gómez-López, R., Pérez-Gómez, R., Gómez-García Maria delC;, & Pérez-Ishiwara, D. G. (2023). MicroRNAs in Cancer: Small Molecules, Big Implications. American Journal of Biomedical Science & Research, 19(6), 752–753. https://doi.org/10.34297/AJBSR.2023.19.002650

Pozniak, T., Shcharbin, D., & Bryszewska, M. (2022). Circulating microRNAs in Medicine. International Journal of Molecular Sciences, 23(7), 3996. https://doi.org/10.3390/ijms23073996

Quang, M. T., & Nguyen, M. N. (2024). The potential of microRNAs in cancer diagnostic and therapeutic strategies: a narrative review. The Journal of Basic and Applied Zoology, 85(1). https://doi.org/10.1186/s41936-024-00360-2

Santaló, J., & Berdasco, M. (2022). Ethical implications of epigenetics in the era of personalized medicine. In Clinical Epigenetics (Vol. 14, Number 1). BioMed Central Ltd. https://doi.org/10.1186/s13148-022-01263-1

Wu, Y., Li, Q., Zhang, R., Dai, X., Chen, W., & Xing, D. (2021). Circulating microRNAs: Biomarkers of disease. Clinica Chimica Acta, 516, 46–54. https://doi.org/10.1016/j.cca.2021.01.008