Clonación

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Clonación

  1. 1. CLONACIÓNLa clonación (del griego κλών, "retoño, rama")1 puede definirse como el proceso por el que se consiguen, deforma asexual, 2 copias semejantes de un organismo, célula o molécula ya desarrollado.Se deben tomar en cuenta las siguientes características:En primer lugar se necesita clonar las moléculas ya que no se puede hacer un órgano o parte del "clon" si no secuenta con las moléculas que forman a dicho ser, aunque claro para hacer una clonación necesitamos saber quées lo que buscamos clonar (ver clonación molecular).Ser parte de un animal ya "desarrollado", porque la clonación responde a un interés por obtener copias de undeterminado animal que nos interesa, y sólo cuando es adulto conocemos sus características.Por otro lado, se trata de crearlo de forma asexual. La reproducción sexual no nos permite obtener copiasidénticas, ya que este tipo de reproducción por su misma naturaleza genera diversidad.CLONACIÓN MOLECULARLa clonación molecular se utiliza en una amplia variedad de experimentos biológicos y las aplicaciones prácticasvan desde la toma de huellas dactilares a producción de proteínas a gran escala.En la práctica, con el fin de amplificar cualquier secuencia en un organismo vivo, la secuencia a clonar tiene queestar vinculada a un origen de replicación; que es una secuencia de ADN.TRANSFECCIÓNSe introduce la secuencia formada dentro de células.SELECCIÓNFinalmente se seleccionan las células que han sido transfectadas con éxito con el nuevo ADN.Inicialmente, el ADN de interés necesita ser aislado de un segmento de ADN de tamaño adecuado.Posteriormente, se da el proceso de ligación cuando el fragmento amplificado se inserta en un vector declonación: El vector se linealiza (ya que es circular),usando enzimas de restricción y a continuación se incuban encondiciones adecuadas el fragmento de ADN de interés y el vector con la enzima ADN ligasa.Tras la ligación del vector con el inserto de interés, se produce la transfección dentro de las células, para ello lascélulas transfectadas son cultivadas; este proceso, es el proceso determinante, ya que es la parte en la quevemos si las células han sido transfectadas exitosamente o no.Tendremos que identificar por tanto las células transfectadas y las no transfectadas, existen vectores declonación modernos que incluyen marcadores de resitencia a los antibióticos con los que sólo las células que hansido transfectadas pueden crecer. Hay otros vectores de clonación que proporcionan color azul/ blanco cribado.De modo, que la investigación de las colonias es necesaria para confirClonación celularClonar una célula consiste en formar un grupo de ellas a partir de una sola. En el caso de organismosunicelulares como bacterias y levaduras, este proceso es muy sencillo, y sólo requiere la inoculación de losproductos adecuados.Sin embargo, en el caso de cultivos de células en organismos multicelulares, la clonación de las células es unatarea difícil, ya que estas células necesitan unas condiciones del medio muy específicas.Una técnica útil de cultivo de tejidos utilizada para clonar distintos linajes de células es el uso de aros declonación (cilindros).De acuerdo con esta técnica, una agrupación de células unicelulares que han sido expuestas a un agentemutagénico o a un medicamento utilizado para propiciar la selección se ponen en una alta dilución para crearcolonias aisladas; cada una proviniendo de una sola célula potencialmente y clónicamente diferenciada.
  2. 2. En una primera etapa de crecimiento, cuando las colonias tienen sólo unas pocas células; se sumergen arosestériles de poliestireno en grasa, y se ponen sobre una colonia individual junto con una pequeña cantidad detripsina.Las células que se clonan, se recolectan dentro del aro y se llevan a un nuevo contenedor para que continúe sucrecimiento en forma natural.mar que la clonación se ha realizado correctamente.CLONACIÓN DE ORGANISMOS DE FORMA NATURALLa clonación de un organismo es crear un nuevo organismo con la misma información genética que una célulaexistente. Es un método de reproducción asexual, donde la fertilización no ocurre. En términos generales, sólohay un progenitor involucrado. Esta forma de reproducción es muy común en organismos como las amebas yotros seres unicelulares, aunque la mayoría de las plantas y hongos también se reproducen asexualmente.También se incluye la obtención de gemelos idénticos de manera natural. Se considera como una alteraciónespontánea durante el desarrollo embrionario, ignorándose su causa, aunque existe una correlación familiarestadísticamente significativa.Gemelación artificialEste tipo de clonación consiste en tomar un embrión de hasta 8 células y generar embriones idénticospreimplantatorios (se podrían generar hasta 8 embriones idénticos, uno a partir de cada blastómera). Lasblastómerasbiopsiadas del embrión original se introducen individualmente o de dos en dos en una zona pelúcidavacía (puede proceder de otro animal, pues después el embrión sale de ella), o en una cubierta artificial (ZPA), yde cada uno se generan embriones idénticos al original (clones).En veterinaria se lleva haciendo más de 30 años (para preservar las razas puras y mantener los caracteresdeseados de un determinado animal), sin embargo, al considerarse una clonación, está totalmente prohibido enhumanos, principalmente porque los embriones humanos pueden morir durante el proceso. Si se legalizase estatécnica, el rendimiento por ciclo de fecundación in vitro (FIV) aumentaría espectacularmente, pues se podríanobtener muchos más embriones y fácilmente; además ya no sería necesario someter a las mujeres atratamientos fuertes de estimulación ovárica, pues a partir de un sólo embrión podrían obtener hasta 8 clones:se transfiere uno y los otros se congelarían, para poder ser transferidos años después o como reserva deseguridad, por si el hijo necesita células madre para el tratamiento de alguna enfermedad.En la película Los niños del Brasil se explica lo que la Ciencia sabía en los años 80 sobre la clonación.Separación de blastómeras para estudios de diagnóstico prenatalEn algunas especies, como los equinos, se ha utilizado la separación de blastómeros de embriones previos a suimplantación para efectuar estudios de diagnóstico de enfermedades genéticas. En ellos se ha determinado laviabilidad de los embriones analizados después de su transferencia en hembras receptoras, encontrándose tasasde gestación de 21%. La técnica de separación de los blastómeros implica la remoción de la zona pelúcida, yasea por métodos químicos, mecánicos o enzimáticos, para posteriormente obtener los blastómeros medianteaspiración, extrusión o disminución de sus interacciones en soluciones libres de Ca2+ y Mg2+. En humanos laseparación y cultivo de blastómeros aislados también han sido utilizados en estudios de biopsias de embrionesen diferentes etapas de segmentación con la finalidad de dar alternativas a los estudios de diagnóstico prenatal,evaluando a su vez el desarrollo embrionario in vitro con el propósito de que se seleccionen los mejoresembriones capaces de desarrollarse en blastocistos y congelarlos mientras se evalúan sus blastómeros aisladosClonación reproductivaLa clonación reproductiva es la clonación propiamente dicha, y se basa en la creación de una copiagenéticamente idéntica a una copia actual o anterior de un ser humano o animal. Es técnicamente posible, puesse ha conseguido en animales, aunque tiene bajo rendimiento y conlleva ciertos riesgos, como por ejemplo,problemas epigenéticos (síndrome LOS: el clon crece mucho más, que el animal original) y de senescencia. Este
  3. 3. tipo de clonación está absolutamente prohibido en humanos, pues no tiene ningún sentido terapéutico, apartede que al no ser una técnica perfeccionada, pueden morir los embriones humanos en el proceso.En 1996, fue clonada la oveja Dolly. Fue el primer mamífero clonado a partir del ADN derivado de un adulta envez de ser utilizado el ADN de un embrión. Pero aunque Dolly tenga una apariencia saludable, se cuestiona queenvejeciera antes que una oveja normal, es decir, que la fuente (Dolly) trasmitio su edad celular al clon. Ademásfueron necesarios 277 embriones para producir este nacimiento.Clonación terapéutica (o andropática)La clonación terapéutica sí está legalizada actualmente, puesto que tiene fines médicos, el tratamiento deenfermedades. Este tipo de clonación consiste en fusionar el núcleo de una célula adulta (madre o diferenciada)y un ovocitoenucleado para crear un embrión a partir del que se aislan células madre embrionarias compatiblescon el futuro receptor del tejido.Las células madre se aislan de la masa celular interna del embrión clonado una vez alcanzado el estado deblastocisto. Estas células madre poseen la misma dotación genética que el paciente del que se tomó la célulaadulta, por lo que expresará su misma dotación antigénica (proteínas superficiales de reconocimiento), de formaque podremos evitar una reacción inmunológica de rechazo al trasplantarle el tejido obtenido a partir de ellas(se puede inducir la diferenciación de estas células madre hasta el tipo celular deseado, para formar un tejidodeterminado). Una vez que se han extraído las células madre de la masa celular interna, se destruye el embriónclonado.En enero de 2008, se anunció que se habían creado 5 embriones clonados a partir de células de piel humana,con vistas a proporcionar una fuente viable de células madre embrionarias para el tratamiento deenfermedades; valiéndose de la misma técnica que dio origen a la oveja Dolly, científicos de la empresacaliforniana StemagenCorporation (con sede en La Jolla, California), encabezados por Andrew French, hanempleado las células de la piel de dos varones adultos así como los óvulos de tres mujeres jóvenes (entre 20 y 24años) que se estaban sometiendo a un tratamiento de fertilidad.3El objetivo de la investigación de la clonación humana nunca ha sido el de clonar personas o crear bebés dereserva.4 La investigación tiene como objetivo obtener células madre para curar enfermedades.Consideraciones éticas a la clonaciónArgumentos en favor de la clonación humana terapéuticaEl aumento de la esperanza de vida de los seres humanos ha provocado un notable aumento de lasenfermedades crónicas o degenerativas, como las enfermedades cardíacas, el alzheimer o el cáncer. El principalproblema es que estas enfermedades afectan a partes del organismo que, debido a un aumento de lalongevidad o al daño irreversible sufrido, el cuerpo no puede regenerar por sí solo. Una solución a estasenfermedades puede ser la clonación terapéutica, al ser una especialización del tratamiento con células madre.Cuando un órgano o tejido ha sido dañado es necesario regenerarlo o realizar un trasplante, pero los trasplantestienen varias dificultades, como la dificultad para encontrar donantes, el posible rechazo inmunitario o laimposibilidad de trasplantar ciertos tejidos u órganos.6La clonación terapéutica ofrece grandes posibilidades, aún en investigación, para aplicarse en sustitución a lostrasplantes u otras terapias poco efectivas contra enfermedades graves. La obtención de células embrionariasde un individuo, para utilizarlas en beneficio de su propia salud, supone una posibilidad de curación que estomada en consideración, por el derecho a la salud que tienen los seres humanos, según la OrganizaciónMundial de la Salud7
  4. 4. OVEJA DOLLYLa oveja Dolly (5 de julio de 1996 – 14 de febrero de 2003) fue el primer mamífero clonado a partir de una célulaadulta. Sus creadores fueron los científicos del Instituto Roslin de Edimburgo (Escocia), IanWilmut y KeithCampbell. Su nacimiento no fue anunciado hasta siete meses después, el 23 de febrero de 1997Vida de DollyFue en realidad una oveja resultado de una combinación nuclear desde una célula donante diferenciada a unóvulo no fecundado y anucleado (sin núcleo). La célula de la que venía Dolly era una célula ya diferenciada oespecializada, procedente de un tejido concreto, la glándula mamaria, de un animal adulto (una oveja Fin Dorsetde seis años), lo cual suponía una novedad. Hasta ese momento se creía que sólo se podían obtener clones deuna célula embrionaria, es decir, no especializada. Cinco meses después nacía Dolly, que fue el único corderoresultante de 277 fusiones de óvulos anucleados con núcleos de células mamarias.Dolly vivió siempre en el Instituto Roslin. Allí fue cruzada con un macho Welsh Mountain para producir seis críasen total. De su primera parición nace "Bonnie", en abril de 1998.1 Al año siguiente, Dolly produce mellizos:"Sally" & "Rosie", y en el siguiente parto trillizos: "Lucy", "Darcy" & "Cotton".2 En el otoño de 2001, a los cincoaños, Dolly desarrolla artritis comenzando a caminar dolorosamente, siendo tratada exitosamente conmedicamentos antiinflamatorios.DECESOEl 14 de febrero de 2003, Dolly fue sacrificada debido a una enfermedad progresiva pulmonar.4 Piénsese que unanimal de la raza Finn Dorset como era Dolly tiene una expectativa de vida de cerca de 11 a 12 años, pero Dollyvivió sólo seis años y medio. La necropsia mostró que tenía una forma de cáncer de pulmón llamada Jaagsiekte,que es una enfermedad de ovejas, y está causada por el retrovirus JSRV.5 Los técnicos de Roslin no han podidocertificar que haya conexión entre esa muerte prematura y el ser clon, pues otras ovejas de la misma manadasufrieron y murieron de la misma enfermedad.4 Tales enfermedades pulmonares son un particular peligro en lasestabulaciones internas, como fue la de Dolly por razones de seguridad.Sin embargo, algunos han especulado que había un factor agravante al deceso de Dolly y era que tenía una edadgenética de seis años, la misma edad de la oveja de la cual fue clonada.6 Una base para esta idea fue el hallazgode sus telómeros cortos, que son generalmente el resultado del proceso de envejecimiento.7 8 Sin embargo, elRoslinInstitute ha establecido que los controles intensivos de su salud no revelaron ninguna anormalidad enDolly que pudieran pensar en envejecimiento prematuroOveja PollyLa oveja Polly es la primera oveja clónica y transgénica a la vez. El nacimiento de dicha oveja se llevó a cabo en elInstituto Roslin en Edimburgo, en el año 1997, cinco meses después del nacimiento de la oveja Dolly y por elmismo equipo de investigadores, liderados por IanWilmut.En este caso el proceso se llevó a cabo insertando un gen humano de valor terapéutico en células fetales deoveja y aplicaron el procedimiento habitual ya realizado con éxito en la oveja Dolly.Polly fue nombrada así por ser de la raza Poll Dorset. Son ovejas trasgénicas (en esencia no clónicas) queproducen la proteína alfa1proteinasa (anteriormente conocida como alfa-1antitripsina) así como los factores decoagulación VII y IX.Crean en Argentina técnicas de clonación para proteger animales en extinciónnvestigadores de la Universidad de Buenos Aires (UBA), la mayor de Argentina, avanzan en el desarrollo detécnicas de clonación para proteger animales en vía de extinción, una iniciativa que despertó el interés de India,informó hoy la casa de estudios.Los expertos del Laboratorio de Biotecnología Animal de la Facultad de Agronomía de la UBA trabajan junto alZoológico de Buenos Aires en el desarrollo de técnicas "con tigres, chitas y otros pequeños felinossuramericanos", detalló su director, Daniel Salamone, en un comunicado.
  5. 5. "Generamos embriones a partir de óvulos de gata, de dónde sacamos la información genética de esta especie yle agregamos la de células de felinos silvestres. Luego, los dejamos desarrollar in vitro durante los primeros sietedías de vida y evaluamos su evolución", describió la investigadora Lucía Moro, integrante del equipo a cargo delproyecto."Primero comenzamos clonando el gato doméstico para ajustar todos los detalles necesarios de la técnica. Unavez que lo logramos, comenzamos a utilizar las células provistas por el zoológico", añadió la experta.El proyecto despertó el interés de India lo que motivó que el mes pasado viajara a Argentina el investigadorRajneeshVerma, quien trabajó durante 21 días en el laboratorio con miras a montar en su país un "zoológico conmaterial genético congelado", con financiación del Gobierno indio, indica el comunicado."Estamos congelando diferentes tipos de células, semen y gametas de todas estas especies, muchas de ellas enpeligro de extinción, para luego utilizarlas en la clonación, fertilización in vitro y otras técnicas de reproducciónasistida", señaló Verma en su paso por la UBA.El científico indio se propone implantar embriones de especies en extinción en animales de su mismo tipo paraque se gesten y nazcan seres clonados.Con esta iniciativa, Verma prevé conservar fundamentalmente gatos salvajes como el tigre de Bangkok, perotambién rinocerontes, elefantes y osos negros, afirmó."El grupo de la India va a disponer de muchos recursos genéticos y rápidamente quiere incorporar la tecnologíade clonación que desarrollamos aquí. Para nosotros significa la posibilidad de trabajar con especies que noexisten en Argentina", dijo Salamone.El director del laboratorio de la UBA también lideró las investigaciones que en 2003 desarrollaron vacas clonadasy transgénicas capaces de generar hormonas de crecimiento en la leche, mientras que el año pasado clonóequinos junto a su equipo.TIPOS DE CLONACIÓN1.Partición (fisión) de embriones tempranos:Es similar a la gemelación natural. Los individuos son muy semejantesentre sí, pero son diferentes a sus padres. Es preferible emplear laexpresión gemelación artificial, y no debe considerarse como clonaciónen sentido estricto.2.Paraclonación:Es una transferencia de núcleos procedentes de blastómerosembrionarios en cultivo a ovocitos enucleados.
  6. 6. 3.Clonación verdadera:Es una transferencia de núcleos de células de individuos ya nacidos aovocitos enucleados. Se originan individuos casi idénticos entre sí(salvo mutaciones somáticas) y muy parecidos al donante.Protocolo Universal para la Clonación Reproductiva1. Transferencia por microinyección de un núcleo de célula somática a un óvulo enucleado.2. Se dejaría desarrollar el embrión in vitro hasta una fase previa a la de implantación.3. A partir de las células de la masa interna del blastocisto se pueden establecer cultivos estables de célulasmadre. Todas esas células contendrían el mismo genoma nuclear que el individuo donante, genoma quequedaría “inmortalizado”.4. Las células madre pueden servir a su vez para:a. Terapias celularesb. Clonación reproductivac. Manipulación genéticaLA MANIPULACIÓN GENÉTICALa manipulación genética es modificar la información genética de la especie.Es un procedimiento cuyas técnicas pueden ser utilizadas en benéfico de la humanidad, como la curación deenfermedades, la creación de mejores razas de ganado, etc.También, para la procreación y la experimentación en seres humanos.
  7. 7. En este proceso es muy importante conocer la información de un cromosoma humano, esto llevó a un proyectollamado: El Genoma Humano, con él se pudo descifrar de forma completa esa información cromosómica y quetipo de información transmite ese gen.¿QUÉ ES LA CLONACIÓN?Hay que diferenciar el uso de la palabra clonación en distintos contextos de la biología: Si nos referimos al ámbito de la Ingeniería Genética, clonar es aislar y multiplicar en tubo de ensayo un determinado gen o, en general, un trozo de ADN. Sin embargo, Dolly no es producto de Ingeniería Genética. En el contexto a que nos referimos, clonar significa obtener uno o varios individuos a partir de una célula somática o de un núcleo de otro individuo, de modo que los individuos clonados son idénticos o casi idénticos al original.En los animales superiores, la única forma de reproducción es la sexual, por la que dos células germinales ogametos (óvulo y espermatozoide) se unen, formando un zigoto (o huevo), que se desarrollará hasta dar elindividuo adulto. La reproducción sexual fue un invento evolutivo (del que quedaron excluidas las bacterias ymuchos organismos unicelulares), que garantiza que en cada generación de una especie van a aparecer nuevascombinaciones de genes en la descendencia, que posteriormente será sometida a la dura prueba de la seleccióny otros mecanismos evolutivos. Las células de un animal proceden en última instancia de la división repetida ydiferenciación del zigoto.Las células somáticas, que constituyen los tejidos del animal adulto, han recorrido un largo camino "sin retorno",de modo que, a diferencia de las células de las primeras fases del embrión, han perdido la capacidad de generarnuevos individuos y cada tipo se ha especializado en una función distinta (a pesar de que, salvo excepciones,contienen el mismo material genético).El primer experimento de clonación en vertebrados fue el de Briggs y King (1952), en ranas. En los años 70,Gurdon logró colecciones de sapos de espuelas (Xenopus laevis) idénticos a base de insertar núcleos de célulasde fases larvarias tempranas en ovocitos (óvulos) a los que se había despojado de sus correspondientes núcleos.Pero el experimento fracasa si se usan como donadoras células de ranas adultas.Desde hace unos años se vienen obteniendo mamíferos clónicos, pero sólo a partir de células embrionarias muytempranas, debido a que aún no han entrado en diferenciación (y por lo tanto poseen la propiedad depluripotencia). No es extraño pues el revuelo científico cuando el equipo de Ian Wilmut, del Instituto Roslin deEdimburgo comunicó que habían logrado una oveja por clonación a partir de una célula diferenciada de unadulto.1[2] Esencialmente el método (que aún presenta una alta tasa de fracasos) consiste en obtener un óvulode oveja, eliminarle su núcleo, sustituirlo por un núcleo de célula de oveja adulta (en este caso, de las mamas), eimplantarlo en una tercera oveja que sirve como “madre de alquiler” para llevar el embarazo. Así pues, Dollycarece de padre y es el producto de tres "madres": la donadora del óvulo contribuye con el citoplasma (que
  8. 8. contiene, además mitocondrias que llevan un poco de material genético), la donadora del núcleo (que es la queaporta la inmensa mayoría del ADN), y la que parió, que genéticamente no aporta nada.2[3]Científicamente se trata de un logro muy interesante, ya que demuestra que, al menos bajo determinadascircunstancias es posible "reprogramar" el material genético nuclear de una célula diferenciada (algo así comovolver a poner a cero su reloj, de modo que se comporta como el de un zigoto). De este modo, este núcleocomienza a "dialogar" adecuadamente con el citoplasma del óvulo y desencadena todo el complejo proceso deldesarrollo intrauterino.FECUNDACIÓN Y DESARROLLO EMBRIONARIODesarrollo de las células germinales femeninas: es un proceso muy prolongado, que arranca de la fase fetal, yque concluye en la adulta. 1. Células primordiales germinales: se originan en la cresta germinal. Al recibir ciertas señales de las células del plexo dorsal de la cresta germinal, las células germinales primordiales entran en meiois, y pasan de diploides a haploides. Se detienen en diplotene hasta la fase adulta (hasta 50 años). En el ovario fetal los ovocitos primarios están rodeados y nutridos por una capa de células foliculares. Antes de la pubertad hay muerte programada de ovocitos, y desde la pubertad, algunos de estos ovocitos seguirán su desarrollo. 2. Fase de crecimiento: No hay cambios en el ciclo celular, pero existe una gran actividad transcripcional, con aumento de 200 veces del tamaño del ovocito. Parte del ARN queda “silente”, acomplejado con proteínas. Estos dos tipos de macromoléculas serán las esenciales para asegurar las primeras fases del zigoto y del embrión. Formación de la zona pelúcida (ZP), que separa al ovocito de las células foliculares. 3. Fase de diferenciación: Durante las 48 horas previas a la fecundación las gonadotrofinas actúan sobre el folículo, cuyas células somáticas responden produciendo señales que reprograman al ovocito. Se usa el ARN almacenado en la fase previa Las señales intrafoliculares iniciales para la maduración del ovocito provocan el paso desde G2 hasta M de la meioisis. Reaparece el ARNm enmascarado, y se traduce. Movimientos de orgánulos citoplásmicos.En la fecundación se unen los gametos femeninos (óvulo) y masculino (espermatozoide). Al entrar elespermatozoide, se activa el óvulo, que termina su diferenciación: final de la meiosisZigoto (célula huevo): finaliza la meiosis del óvulo, con eliminación del segundo cuerpo polar. Los procesos queocurren durante las primeras horas son: Se duplica el ADN de los genomas haploides de cada gameto Singamia: aproximación de los pronúcleos de cada gameto, pero sin fusión nuclear. Primera división mitótica: los cromosomas quedan engarzados en el huso mitótico, y las cromátidas hermanas se separan.
  9. 9. Cigoto humano con los dos pronúcleos, antes de su singamia (obsérvese la cubierta o zona pelúcida) © Instituto Dexeus, BarcelonaEl embrión se va dividiendo, originando duplicación de las células (blastómeros): 2 células (a las 26 horas) 4 células (38 h) 8 células (46 h) 16 células (68 h) Embrión humano en fase de 4 células © Instituto Dexeus, Barcelona Embrión humano de 12 células © Instituto Dexeus, Barcelona
  10. 10. Embrión humano en fase de mórula (masa compacta de células de tamaño similar) © Instituto Dexeus, BarcelonaMórula: fase de 12-16 blastómeros (3º-4º día). Aspecto de pelota compacta, antes de la entrada en el útero.Blastocisto: hueco interior, con la masa celular interna (estructuras embrionarias) y capas externas(trofectodermo) El embrión se convierte en blastocisto, por cavitación (obsérvese la cavidad, aún pequeña) © Instituto Dexeus, Barcelona Blastocisto en expansión © Instituto Dexeus, Barcelona Blastocisto expandido. Obsérvese la gran cavidad y la masa celular interna © Instituto Dexeus, BarcelonaImplantación: comienza al final de la 1ª semana, y termina al final de la 2ª.Fase embrionaria dura hasta la 8ª-9ª semana, cuando quedan establecidos los rudimentos de todos losórganos3[5].
  11. 11. Gástrula (15º-18º día): tres capas germinales (ecto, meso y endodermo). La actuación de ciertos productos génicos (de tipo Noggin) provoca la inducción neural, que genera la placa neural (primordio de la cuerda espinal y del cerebro). Durante el 2º mes de embarazo, tras adquirir el “diseño general” el desarrollo conduce a la diferenciación general del sistema. Organogénesis hasta el 3º mes. El resto del embarazo: sigue la diferenciación-maduración. Desarrollo fetal (3º mes hasta el nacimiento).ASPECTOS RELEVANTES PARA EL TRASPLANTE DE NÚCLEOS:El trasplante de núcleos somáticos a óvulos enucleados tiene la intención de lograr lo que hacen de modonatural los dos pronúcleos del ovocito recién fertilizado.Cuando entra el espermatozoide, éste se encuentra en fase Go, mientras que el ovocito está en la segundametafase meiótica (MII). Luego se descondensa el núcleo del espermatozoide y se sincronizan ambos cicloscelulares, ingresando al mismo tiempo en la fase S (síntesis de ADN). Fase de diferenciación: Durante las 48 horas previas a la fecundación las gonadotrofinas actúan sobre el folículo, cuyas células somáticas responden produciendo señales que reprograman al ovocito. Se usa el ARN almacenado en la fase previa En la activación del ovocito por el espermatozoide intervienen aumentos cíclicos de Ca++ intracelular. Ello provoca el descenso de actividad de la MPF4[6]-quinasa (por degradación de la ciclina B y fosforilación de cdc2). Ello inhibe las moléculas bloqueadoras de la metafase II, lo que hace que el óvulo termine la mitosis. Se desenmascaran más ARNm, que se traducen.Al introducir un núcleo somático, tenemos que lograr sincronizarlo con la fase del ovocito y “remedar” loscambios fisiológicos arriba citados. Algunos de los protocolos artificiales estimulan la entrada de Ca al ovocito. La electroestimulación provoca un aumento de Ca++ único, pero no las oleadas de Ca++. Se mejora con pulsos de corriente o por ionomicina. Pero aún necesitamos mejorar para simular las condiciones naturales.Requisitos de ciclo celular: Sincronización núcleo-citoplasma. Periodo de reprogramación nuclear, para su adaptación al entorno citoplásmico. Si se usan núcleos de células diferenciadas, deben “desdiferenciarse” para lograr la totipotencia. Ello solo puede conseguirse con el citoplasma meiótico en fase M. El grupo de Wilmut (1996) concluyó que el éxito aumenta con núcleos somáticos en fase G0 y citoplasmas en fase MII.En el reciente trabajo sobre la clonación de ratones5[7], las condiciones mejores fueron: La activación se realiza dejando un cierto tiempo (6 horas) tras la inyección del núcleo donante en G0. La activación se induce con estroncio y citocatalasina B (con supresión de citoquinesis). Aunque esto parece paradójico en relación con otros informes, la exposición prolongada de los núcleos entrantes a un ambiente rico en MPF causa una duradera condensación de cromosomas (en ausencia de síntesis de ADN), y puede facilitar los cambios nucleares que son esenciales para el desarrollo e implantación del blastocisto. Puede que influya también el uso de una unidad de micropipeta de piezo-impacto, que permite que las manipulaciones del oocito y del embrión sean rápidas y eficaces, reduciendo así el trauma de otros métodos (electrofusión, Virus Sendai o PEG).Pero incluso el “dogma” de la necesidad de usar células quiescentes como donantes parece que se tambalea: lareciente clonación de ratones usando células madre en fase G1 o en post-fase S (fases G2 y M) así lo indica.6[8]7
  12. 12. Recientemente, el grupo de PPL-Roslin, ha logrado cinco cerdos clónicos mediante un nuevo procedimiento dedoble transferencia nuclear, a partir de células no quiescentes (I.A. Polejaeva et al. [2000+: “Cloned pigsproduced by nuclear transfer from adult somatic cells”, Nature 407: 86-90).Por ahora, parece que no todas las células somáticas son susceptibles de poder usarse como donantes denúcleos para la clonación. Se desconoce si se trata de un problema biológico o meramente técnico. Si esbiológico, habrá que investigar qué es lo que hace que algunas células sean reprogramables y otras no, y cuál esla naturaleza de la reprogramación (obviamente debe haber activación y represión de genes). ¿Tiene algo quever en la tasa de fracasos algo relacionado con la impronta genética?GEMELOS Y MELLIZOS Gemelos dizigóticos (no idénticos): se originan por la fecundación de dos o más óvulos por distintos espermatozoides. Tasa de 0.6-1-1%nacimientos. Gran heredabilidad e incidencia de factores ambientales (nutrición, edad, etc.) Gemelos monozigóticos (idénticos): por fisión de un embrión temprano. 0.3-0.4% de nacimimientos.TIPOS DE CLONACIÓN8[9]Tipos de clonación según el método 1. Partición (fisión) de embriones tempranos: analogía con la gemelación natural. Los individuos son muy semejantes entre sí, pero diferentes a sus padres. Es preferible emplear la expresión gemelación artificial, y no debe considerarse como clonación en sentido estricto. 2. Paraclonación: transferencia de núcleos procedentes de blastómeros embrionarios o de células fetales en cultivo a óvulos no fecundados enucleados y a veces, a zigotos enucleados. El “progenitor” de los clones es el embrión o feto. 3. Clonación verdadera: transferencia de núcleos de células de individuos ya nacidos a óvulos o zigotos enucleados. Se originan individuos casi idénticos entre sí (salvo mutaciones somáticas) y muy parecidos al donante (del que se diferencian en mutaciones somáticas y en el genoma mitocondrial, que procede del óvulo receptor).GEMELACIÓN ARTIFICIALPartición de un embrión, o separación de blastómeros en embriones preimplantatorios (de 2-32 células). Cadamitad o trozo desgajado del embrión se introduce en una zona pelúcida de otro óvulo, o en una cubiertaartificial (ZPA), y se implanta. Embriones se mojan en 1% de alginato y se transfieren a medio con Cl2Ca, que induce la polimerización. En ratones, tiene éxito con blastómeros separados en fase de 2 células. Pero los blastómeros de embriones de 4-8 células pueden suministrar células para la masa celular interna y para el trofectodermo si se incorporan junto con blastómeros de otros embriones.Se viene aplicando desde hace años en ganadería. Estudios de Willadsen (1979 y 1981) sobre ovejas: algunosblastómeros de embriones de 4-8 células pueden originar individuos completos.Recientemente se ha hecho en monos (macacos Rhesus)9[11]
  13. 13. En humanos hubo un experimento polémico (Hall y Stillman, 1993) con un zigoto poliploide inviable (no sepretendía implantarlo). Más estudios del equipo de Paul Gindoff de la Universidad G. Washington conembriones anómalos: los embriones más tempranos son mejores para la separación de blastómeros. La ZPnatural se disgrega con pronasa y se colocan los embriones en Ca para separar los blastómeros. Inclusión deblastómeros en ZPA de alginato. La capacidad de división de los blastómeros de fases de 2 células era de 3divisiones, y disminuía con blastómeros más tardíos.El resultado son individuos prácticamente idénticos entre sí (salvo mutaciones somáticas), pero diferentes a suspadres. Serían equivalentes a gemelos monozigóticos.No se debe considerar como clonación en sentido estricto.PARACLONACIÓN: POR TRANSFERENCIA DE NÚCLEOS DE CÉLULAS EMBRIONARIAS O FETALESLos núcleos pueden proceder de: Blastómeros de embrión preimplantatorio: las células de la masa celular interna como las del trofectodermo son totipotentes. Células embrionarias o fetales de un cultivo primario o de un cultivo celular.Estos núcleos se transfieren a un óvulo enucleado o a un zigoto al que se le hayan eliminado los pronúcleos. Esteóvulo receptor aporta mitocondrias, y en el caso del zigoto, algo del espermatozoide.El resultado: individuos casi idénticos entre sí, pero diferentes de los progenitores del embrión que aportó elnúcleo transferido. Se pierde una generación, ya que el embrión donante del núcleo se destruye. Los individuosnacidos así se parecerían (desde el punto de vista del genoma nuclear) al individuo que hubiera surgido delembrión destruido.A mitad de los 80 se venían produciendo paraclonaciones en diversos animales de granja: ovejas y vacas.10[12]Willadsen logró terneros por transferencia de núcleos de embriones en fase de hasta 128 células. En 1996 elequipo de Wilmut y Campbell logró dos ovejas (Megan y Morag) por transferencia de núcleos de embriones. PPLsiguió con experimentos de paraclonación con células embrionarias y fibroblastos fetales.11[13]Se ha descrito igualmente la producción de monos Rhesus por transferencia de núcleos deblastómeros12[14].En un caso se dividieron 107 embriones en 368 unidades, lográndose 4 embarazos, de unode los cuales nació Tetra. 13*15+ Alguno de los intentos condujo a embarazos “ciegos”, consistentes en un sacoplacentario desprovisto de tejido fetal. En una postdata los autores anuncian que acaban de lograr 4 embarazos,cada uno con un feto viable, a partir de los últimos 7 embriones originados por separación de blastómeros. Dosde los fetos son gemelos idénticos por fisión de un embrión original. Nacieron vivos y se llaman Neti y Ditto.Se ha empleado en animales transgénicos clónicos. Polly (julio 1997), de PPL, es una oveja paraclónica (núcleodonante: fibroblastos fetales) transgénica productora de factor IX de coagulación humano14[16]. Intentos decerdos modificados para xenotrasplantes.Un avance reciente significativo es la clonación de decenas de ratones empleando núcleos de células madre noquiescentes, realizado por un equipo de la Universidad de Hawai y la Universidad Rockefeller15[17]. Una de las
  14. 14. mayores incidencias de este trabajo es que demuestra que se puede clonar con núcleos de células en cultivobien caracterizadas, y no solamente con células frescas o cultivos primarios. Como las células madre de ratón semanejan bien desde el punto de vista genético, esto abre la vía a la fácil creación de ratones clónicos ytransgénicos.CLONACIÓN (EN SENTIDO ESTRICTO): POR TRANSFERENCIA DE NÚCLEOS DE CÉLULAS DE INDIVIDUOSNACIDOS.El núcleo procede de individuo nacido. Se transfiere a óvulo o zigoto enucleados, y el embrión se implanta enútero. El resultado: individuos casi idénticos entre sí y casi idénticos a su progenitor (donante del núcleo).Se ha logrado en varias especies16[18]: Oveja (Dolly). Núcleo donante de célula sin identificar de ubre de oveja de 6 años de la raza Finn Dorset. Embrión implantado en hembra Scottish Blackface. Baja tasa de éxitos: 430 óvulos, de los que se obtuvieron 277 óvulos reconstituidos, que se cultivaron por separado durante 6 días. 29 blastocistos “normales” se transfirieron a hembras receptoras. El único éxito fue Dolly. Algunos fueron fetos o neonatos muertos, o con alteraciones del desarrollo. Ratones, con núcleos del cúmulo oóforo17[19]. (El primer ratón clónico nació el 3 de octubre de 1997, y fue llamado Cumulina; ya ha tenido progenie aparentemente normal, que a su vez se ha reproducido). El haber obtenido clones en esta especie de laboratorio, con ciclo de vida corto y de la que se tienen amplios conocimientos de su genética, abre perspectivas insospechadas para los estudios básicos sobre la clonación: mecanismos de la reprogramación celular, impronta (imprinting) genómica, activación del genoma del embrión, diferenciación celular, etc. Poco después, este mismo equipo japonés informó de la clonación de ratones a partir de células del rabo de ratones adultos.18[20] Ganado bovino: núcleos de células epiteliales del oviducto, del cúmulo oóforo, 19[21] epiteliales, musculares. Ganado caprino. Recientemente se ha logrado en ganado porcino: el grupo de Roslin-PPL lo ha conseguido con un nuevo método de doble transferencia nuclear, con el nacimiento de cinco lechones, con dos subgrupos de tres y dos que eran clones entre sí y con respecto al correspondiente donante. Sus nombres: Millie, Christa, Alexis, Carrel y Dotcom. (I.A. Polejaeva et al. [2000+: “Cloned pigs produced by nuclear transfer from adult somatic cells”, Nature 407: 86-90).¿UN PROTOCOLO UNIVERSAL PARA CLONACIÓN REPRODUCTIVA?El grupo de Wakayama, en el artículo reciente que informa sobre clonación de ratones a partir de núcleos decélulas madre, propone un posible esquema que permitiría la clonación ilimitada a partir de casi cualquier céluladel organismo (al menos en esta especie)20[22]: 1. Transferencia por microinyección de un núcleo de célula somática a un óvulo enucleado. 2. Se dejaría desarrollar el embrión in vitro hasta una fase previa a la de implantación. 3. A partir de las células de la masa interna del blastocisto se pueden establecer cultivos estables
  15. 15. (inmortales) de células madre (ES). Todas esas células contendrían el mismo genoma nuclear que el individuo donante, genoma que quedaría de esta forma “inmortalizado”. 4. Las células madre pueden servir a su vez para: a. Terapias celulares b. Clonación reproductiva c. Manipulación genética: se podrían generar ratones mutantes, incluso en homozigosis, en una sola generación, sin pasar por la generación intermedia de quimeras. Ello permitiría analizar las funciones complejas que dependen de varios genes. d. Combinación de b) y c) para producir individuos clónicos transgénicos.FINES (TEÓRICAMENTE POSIBLES) DE LOS DISTINTOS TIPOS DE CLONACIÓNDE LA GEMELACIÓN ARTIFICIALEn animales: Investigación básica Mejora de FIV Mejora de fertilidad de las especies empleadas.En humanos: En FIV, para mejorar resultados en mujeres con pobre estimulación ovárica Gemelos idénticos separados en el tiempoDE LA PARACLONACIÓNEn animales: Individuos idénticos para investigación Producción ganadera Junto con clonación, para biotecnología: tejidos “humanizados”, granjas farmacéuticas Fuentes de tejidos, para xenotrasplantesEn humanos: ¿investigación básica y aplicada? ¿Terapia? Para enfermedades mitocondriales que producen ceguera o epilepsia: transferencia del núcleo del embrión hasta un óvulo-zigoto recepetor.DE LA CLONACIÓN VERDADERAEn animales: mejora de conocimientos en biomedicina modelos de enfermedades con transgénesis: producción de medicamentos órganos para xenotrasplantes: cerdos transgénicos con factor inhibidor de complemento humano. Este es el objetivo del grupo de PPL, cuyo artículo reciente ya hemos citado: I.A. Polejaeva et al. (2000): “Cloned pigs produced by nuclear transfer from adult somatic cells”, Nature 407: 86-90. De hecho, en dicho trabajo adelantan ya que han logrado cultivos celulares en los que el gen de la -1,3-galactosil transferasa está interrumpido, por lo que no es funcional. En principio, si lograsen cerdos transgénicos a partir de estas células, podrían servir como fuentes de tejidos para xenotrasplantes a humanos, evitándose el rechazo hiperagudo del injerto. Sin embargo, la cuestión de los xenotrasplantes a partir de tejidos porcinos está en entredicho, por el riesgo de que se puedan liberar virus endógenos a la población humana. Ello se complicaría aún más con las propuestas de obtener cerdos transgénicos dotados de proteínas humanas del complemento: si bien con ello se evitaría otra de las causas de rechazo, hay que tener en cuenta que algunas de esas proteínas sirven como puertas de entrada a algunos virus humanos.
  16. 16. Ganadería: Obtención de animales transgénicos. Recombinación homóloga para generar animales noqueados con genes inactivados y sustituidos. Producción de proteínas terapéuticas. Algunas empresas: PPL Therapeuthics: factor IX, -1-antitripsina. Esta empresa ha logrado ovejas simultáneamente clónicas y transgénicas que segregan en su leche esa proteína de la que carecen los enfermos del enfisema pulmonar congénito. Hace poco han logrado expresar ese gen de forma controlada, insertándolo en un lugar predeterminado del genoma receptor, lo que si se confirma y amplía supone un gran paso para conseguir factorías vivas de sustancias útiles (K.J. McCreath, J. Howcroft, K.H.S. Campbell, A. Colman, A.E. Schnieke, A.J. Kind *2000+: “Production of gene-targeted sheep by nuclear transfer from cultured somatic cells”, Nature 405: 1066-1069). Genzyme Transgenics: estudios con cabras. Idealmente se necesita método de transferencia no quirúrgica de embriones. Rápida propagación de fenotipos probados en el sector ganadero. ¿Venta y distribución cómoda de embriones? Evitar la falta de diversidad genética, limitando el número de individuos de un mismo clon en cada rebaño. Intentos de salvar in extremis a especies de la extinción (p. ej, el panda gigante, un bóvido salvaje asiático llamado gaur, etc.). Incluso alguien está intentando "resucitar" especies extinguidas de las que hay material biológico conservado (alguna especie de marsupial australiano como el tigre de Tasmania, el bucardo -una subespecie de cabra montés recientemente desaparecida del Pirineo español). En enero de 2001 nació en los EE.UU. un gaur clónico, pero murió a los dos días a causa de una disentería. En octubre de 2001, se comunicó el nacimiento en Italia de un muflón clónico, a partir de células de hembras muertas de la isla de Cerdeña.En humanos, la clonación verdadera podría tener dos usos diferentes: Clonación reproductiva: tal como se describe arriba, para crear un individuo clónico. Posibles situaciones: Como técnica de reproducción asistida excepcional, no convencional. Qué riesgos podría tener? Datos sobre la “edad celular” Otros efectos (cáncer?). ¿Solucionar cuestiones de seguridad? Cuestiones de eficiencia: si se tuviera la eficiencia del caso Dolly, necesitaríamos 200 mujeres. Pero recientemente se ha visto que con el líquido de aspiración del folículo ovárico se pueden obtener muchos folículos preantrales que se pueden madurar en laboratorio hasta ovocitos maduros. Desarrollo de folículos ováricos humanos en ratones scid e hipogonádicos. ¿Ratones produciendo óvulos humanos? Cuestiones de seguridad: Incidencia de nacimientos muertos y abortos21[23] Según Wilmut, hay un patrón continuo de muertes durante el desarrollo embrionario y fetal, llegando a término sólo 1-2% de los embriones. ¿Qué edad genética tiene el clon? ¿Corresponde a la edad de la célula donante? Los datos actuales parecen indicar que la transferencia nuclear no revierte la edad genética. ¿Supone esto mayor peligro de acumulación de mutaciones y de envejecimiento celular? (Hay informes sobre anomalías en este sentido, por ejemplo, un acortamiento significativo de los telómeros, lo que parece un indicio de la edad celular22[24]. Hay que recordar que los telómeros restauran su longitud normal en la línea germinal, que por definición no intervino en la producción de los animales clónicos. Es
  17. 17. posible que los efectos fisiológicos en el acortamiento de la edad de los animales clonados se reflejen tras varias generaciones). Sin embargo, otros informes sobre las terneras clónicas parecen indicar que ocurre lo contrario, un rejuvenecimiento según ciertos parámetros moleculares. Clonación no reproductiva: se realiza la manipulación celular como en la anterior, pero el embrión no se implanta en útero, sino que puede servir a distintos objetivos, principalmente de investigación: Sobre fertilidad, anticoncepción, etc. Desarrollo embrionario Obtención de células madre e inducción de diferenciación a diferentes tejidos.EN QUÉ CONSISTE LA CLONACIÓN.¿QUÉ ES CLONAR?La clonación puede definirse como el proceso por el que se consiguen copias idénticas de un organismo yadesarrollado, de forma asexual. Estas dos características son importantes:§ Se parte de un animal ya desarrollado, porque la clonación responde a un interés por obtener copias de undeterminado animal que nos interesa, y sólo cuando es adulto conocemos sus características.§ Por otro lado, se trata de hacerlo de forma asexual. La reproducción sexual no nos permite obtener copiasidénticas, ya que este tipo de reproducción por su misma naturaleza genera diversidad.¿Por qué es posible la clonación?La posibilidad de clonar se planteó con el descubrimiento del DNA y el conocimiento de cómo se transmite yexpresa la información genética en los seres vivos.Para entender mejor esto hace falta recordar brevemente cómo “está hecho” un ser vivo. Un determinadoanimal está compuesto por millones de células, que vienen a ser como los ladrillos que forman el edificio que esel ser vivo. Esas células tienen aspectos y funciones muy diferentes. Sin embargo todas ellas tienen algo encomún: en sus núcleos presentan unas largas cadenas que contienen la información precisa de cómo es y cómose organiza el organismo: el ADN. Cada célula contiene toda la información sobre cómo es y cómo se desarrollatodo el organismo del que forma parte .Esto es así por una razón muy sencilla: todas las células de un individuo derivan de una célula inicial, el embriónunicelular o zigoto. Esta célula peculiar, que es ya una nueva vida, se obtiene de forma natural por la fusión delas células reproductoras, óvulo y espermatozoide, cada una de las cuales aporta la mitad del material genético(la mitad de los planos). En el zigoto tenemos ya la información de cómo va a ser el nuevo organismo: su sexo,sus características físicas, todo: los planos completos. A partir de ese momento esa información se iraconvirtiendo rápidamente en realidad por dos procesos: la división celular y la especialización de las células.§ El zigoto empieza dividiéndose en células que a su vez vuelven a dividirse. Así el embrión va creciendo:primero consta una sola célula, que se divide en dos, y luego en 4, 8, 16, etc. En cada división se hace una copiadel ADN presente al inicio (fotocopias de los planos), para que cada célula tenga la información de cómo es todoel individuo. Millones de divisiones después, tendremos un organismo desarrollado compuesto de millones decélulas que tienen todas ellas toda la información, la misma contenida en el zigoto.
  18. 18. § Conforme aumenta el número de células estas van especializándose y adquiriendo diferentes funciones. En lasprimeras etapas de la vida del embrión las células que lo constituyen no tienen unas características concretas,están poco especializadas, pero por eso mismo tienen mucha potencialidad: son capaces de transformarse encualquier tipo celular, o incluso -en las primeras etapas- de dar lugar a un nuevo organismo. En el organismoadulto, sin embargo, las células ya tienen funciones bien definidas y pierden potencialidad. Esta especializacióno diferenciación celular, viene determinada por el uso del ADN: cada célula utiliza sólo la parte del ADN quecorresponde a su función. De modo que, aunque cada célula tenga toda la información, no la utiliza toda, sinosólo la parte que le corresponde.§ Una precisión sobre las células reproductoras, óvulos y espermatozoides. Son una excepción a lo dicho hastaahora, porque su material genético, su ADN, no es igual al del resto de las células del organismo: tienen la mitadde moléculas de ADN, para que al fusionarse con las aportadas por la otra célula reproductora den lugar a unadotación genética completa; y, además, cada célula reproductora de un mismo organismo recibe una mitaddiferente del ADN característico de ese individuo. Ese es el origen de la diversidad en la reproducción sexual y larazón por la cual cualquier embrión producido por fecundación es una incógnita: hasta que crezca noconoceremos sus características.Teniendo todo esto en cuenta, cualquier célula del organismo adulto (células somáticas, no reproductoras)puede servir teóricamente para obtener un nuevo ser vivo de las mismas características, ya que tiene en su ADNla información de cómo es y como se desarrolla ese determinado organismo. Se trataría de tomar una célulacualquiera, exceptuando las células reproductoras que tienen una dotación incompleta, y conseguir que esainformación se exprese, se ponga en funcionamiento y nos produzca otro ser. Clonar consistiría por tanto enreprogramar una célula somática para que empiece el programa embrionario. Una vez comenzado sudesarrollo se implantaría en un útero, ya que de momento no es posible que los embriones lleguen a términofuera de un útero.Además, disponemos de tecnología adecuada, tanto para conseguir que las células vivan y crezcan fuera delcuerpo, mediante las llamadas técnicas de cultivo celular, como para implantar con éxito embriones generadosin vitro, por las técnicas de manipulación de embriones.
  19. 19. ¿QUÉ DIFICULTADES PRESENTA?Sin embargo, pronto se comprobó que no es en absoluto fácil conseguir un nuevo ser a partir de una célulacualquiera del organismo adulto. La clonación, por el contrario, presentaba dificultades aparentementeinsuperables. Las células de distintos tipos que constituyen el ser vivo pueden vivir y crecer en cultivo, pero esmuy difícil que den lugar a un nuevo individuo: se limitan a dividirse y producir más células especializadas comoellas. Aunque tienen la información de cómo hacer el ser vivo, la especialización ha hecho que “pierdanmemoria”: sólo recuerdan la parte de información que usan habitualmente, y no pueden reprogramarse yempezar de cero a producir un nuevo ser. O al menos esto se pensaba hasta que se publicó la existencia deDolly.Cómo se hizo DollyDolly ha sido el primer animal clonado, es decir, generado a partir de una célula diferenciada o somática, sin quehubiese fecundación. Esa célula procedía de un cultivo de células obtenidas a partir de la ubre de la oveja que sequería clonar. Como hemos dicho antes, las células de un determinado tejido cuando se mantienen vivas fueradel cuerpo -en cultivo-, no dan espontáneamente embriones, sino más células diferenciadas como ellas: no“recuerdan” cómo se lleva a cabo el programa embrionario.Para lograr que una de esas células “recuperase la memoria” y diera lugar a un nuevo ser, se recurrió a unatécnica denominada transferencia nuclear : se tomó el núcleo de esa célula, que es la parte que contiene el ADNy por tanto la información, y se fusionó con el citoplasma de un óvulo procedente de otra oveja, al quepreviamente se había eliminado el núcleo. Se utilizó un óvulo porque es una célula equipada para el desarrolloembrionario, y su citoplasma (el contenido que rodea al núcleo) vendría a ser de algún modo el entornoadecuado para que el núcleo de la célula adulta se reprogramara. Y, en efecto, así fue: esa célula se transformóen un embrión unicelular y comenzó el sofisticado programa embrionario, de manera idéntica al que se obtienepor la fusión de un óvulo y un espermatozoide. Tras unos días de crecimiento in vitro el embrión se implantó enuna madre de alquiler y 148 días después nació Dolly, una oveja genéticamente idéntica a la de partida.
  20. 20. El proceso de obtención de Dolly fue muy costoso, y en la actualidad no se ha mejorado mucho. Dolly fue elúnico resultado positivo de 277 intentos, a partir de los cuales se consiguieron 29 embriones, muchos de estosno llegaron a desarrollarse y otros murieron al poco de nacer.Con todo, Dolly fue un logro científico muy importante. Demostró que hay más de un modo de obtener nuevosanimales. Por un lado tendríamos la reproducción natural, que es sexual y que produce diversidad; y, por otro, laclonación: una reproducción artificial, asexual, y que da lugar a individuos idénticos.Desde el punto de vista técnico, los animales clonados también han presentado problemas: además depresentar un porcentaje mayor de malformaciones, padecen con frecuencia un síndrome que se manifiesta enque su tamaño es mayor de lo normal, y que tiene consecuencias negativas para su salud y desarrollo.LA CLONACIÓN ANIMAL: APLICACIONES E IMPLICACIONES ÉTICAS¿Cuales son las posibles aplicaciones de la clonación en animales?:§ La clonación nos permitiría contar con muchas copias idénticas de animales que nos interesan por diversosmotivos: por sus características naturales (producción de leche, salud, longevidad...) o por características quehemos introducido nosotros gracias a las nuevas tecnologías de manipulación genética. En los últimos años se hapresenciado un desarrollo espectacular de técnicas que permiten manipular genéticamente animales y plantas.Son los organismos llamados "transgénicos": plantas y animales a los que se a alterado su información genética,su ADN, sus planos, generalmente introduciendo determinados genes que los hacen más productivos. El caso deDolly es un ejemplo. La oveja del Roslin Institute era parte de un ambicioso programa de la empresa PPLTherapeutics que tenía como objeto obtener a gran escala animales modificados genéticamente que produjeranen su leche proteínas humanas de interés terapéutico. El proceso de obtención de animales transgénicos escomplejo y da lugar a pocos individuos, al menos si se considera desde el punto de vista de la producción a granescala. La clonación permitiría contar con un gran número de los animales más adecuados. Otra aplicación es laposibilidad de contar con muchas copias de animales modificados genéticamente para que sus órganos noproduzcan rechazo al ser transplantados al hombre (xenotranplantes).§ La clonación permitiría además ampliar las posibilidades de manipulación genética. Las células en cultivo delas que se parte en la clonación son un material muy adecuado para introducir o eliminar determinados genes yse ampliarían mucho las posibles modificaciones genéticas que las técnicas actuales no permiten.§ El disponer de copias idénticas de determinados animales sería muy útil para la investigación. Concretamentepara conocer con más precisión cómo afecta la variabilidad genética entre individuos o la presencia dedeterminadas mutaciones al desarrollo de ciertas enfermedades.Junto con sus innegables ventajas, la clonación animal presenta también para algunos objeciones éticas. Lasprincipales se refieren al impacto medioambiental que tendrían los animales clonados y a la propiasupervivencia de la especie. La diversidad que proporciona la reproducción sexual es una ventaja desde el puntode vista biológico, ya que supone para la especie en su conjunto el contar con individuos variados que puedanadaptarse a las condiciones también diversas del entorno. De hecho, sólo las especies más primitivas tienenmodos de reproducción que no dan lugar a individuos diversos sino a muchas copias idénticas a losprogenitores, son los llamados modos de reproducción asexual: gemación bipartición, etc...Por eso existe eltemor de que se empobrezca el patrimonio genético de las especies por la manipulación del hombre y que esotenga consecuencias irreversibles en el ecosistema. Sin embargo, ese peligro no parece inevitable, si se ponenlas medidas adecuadas para que se respete la biodiversidad y la riqueza natural. La propia complejidad de laclonación asegura que los animales clonados no se producirían indiscriminadamente, sino que estarían limitadosa fines de producción ganadera o terapéutica, y serían necesariamente un número relativamente limitado(además de que siempre serían capaces de reproducirse a su vez sexualmente).LA CLONACIÓN HUMANA Y SUS IMPLICACIONES ÉTICASLa publicación de la existencia de Dolly levantó inmediatamente un debate sobre la posibilidad de clonarpersonas. La proximidad biológica hace pensar que la clonación humana sería posible desde un punto de vista
  21. 21. técnico, aunque haya factores limitantes (principalmente el número de óvulos necesarios: hicieron falta más de400 para conseguir a Dolly). El debate, por tanto, se sitúa en un contexto ético, no en si es posible llevarla acabo, sino en si es conveniente, si debe aprobarseSon muchas las consideraciones éticas que pueden hacerse en torno a la clonación humana. Una aproximaciónsería considerar el fin de la clonación : si es obtener un nuevo ser desarrollado (clonación con finesreproductivos) o un embrión que será destruido para proporcionar células o tejidos (clonación humana con finesterapéuticos).A. LA CLONACIÓN CON FINES REPRODUCTIVOSExiste entre la comunidad científica una actitud bastante generalizada de rechazo hacia la clonación humana confines reproductivos, aunque sólo sea por consideraciones prácticas: bajo porcentaje de éxitos, alto número deóvulos requerido, posibilidad de alteraciones o enfermedades en los clones... Estas objeciones, que se centranen las consecuencias negativas, no parecen tener suficiente fundamento, y con frecuencia se oye ainvestigadores afirmar que si hubiese un motivo realmente importante para clonar seres humanos no veríaninconvenientes en que se hiciera. Los argumentos con un fundamento de tipo antropológico, y por tanto mássólido, podrían resumirse del siguiente modo:La clonación, incluso si no conllevara la muerte de embriones y tuviese un 100% de éxito dando lugar a un serhumano sin fallos, supone un atentado a la persona así generada, que sufriría una manipulación difícil desuperar:§ El clonado sería seleccionado positivamente por otros, que han decidido cuál va a ser su dotación genética ysus características biológicas.§ El clonado sería generado con un fin: emular a alguien cuyas características interesan por algún motivo: un hijofallecido al que se pretende sustituir, un genio cuyas habilidades interesa mantener, etc. Las consecuenciaspsicológicas de esa presión serían imprevisibles.§ El clonado carecería de las relaciones elementales de familia: no tendría en absoluto padre, ni propiamentehablando madre: tendría un hermando gemelo mayor, una madre ovular (¿citoplásmica?) y una madre dealquiler.Se puede formular positivamente lo expuesto diciendo que, cualquier ser humano tiene derecho a que:§ Ningún tercero decida su componente genético.§ Ser querido por sí mismo y no para conseguir un fin, como emular o reemplazar a alguien (planteamiento quesupone, además, un desconocimiento total de cómo son los seres humanos).§ Tener un padre y una madre de los que procede, también biológicamente y que son responsables de él.Dicho de otro modo: la clonación reproductiva atenta a la libertad del clon, fija sus condiciones biológicas segúnel criterio de otros, y en ese sentido es un ejemplo difícilmente superable de manipulación del hombre por latécnica (manejada por terceros).B. LA CLONACIÓN HUMANA CON “FINES TERAPÉUTICOS”: EL DESCUBRIMIENTO DE LAS CÉLULAS MADREEMBRIONARIAS.En el campo de la aplicación terapéutica de los embriones se encuentra el verdadero debate que zarandeaactualmente la opinión pública y a la comunidad científica. Para describir con detalle en qué consistirían esasposibles aplicaciones hay que hacer referencia a algunos descubrimientos o avances recientes, que no estándirectamente relacionados con la clonación. Concretamente:§ La posibilidad de curar enfermedades llevando a cabo transplantes no con órganos completos, sino concélulas, mediante la llamada terapia celular. Esto parece una buena alternativa para determinadasenfermedades que son el resultado de el mal funcionamiento de una población bien definida de células.Consistiría en reemplazar las células enfermas por otras sanas, sin necesidad de transplantar el órgano entero.La posibilidad de obtener células madre embrionarias. En el año 1998 dos grupos de Estados Unidos publicaronla obtención de células madre embrionarias a partir de embriones humanos que procedían de la fecundación in
  22. 22. vitro. Esos embriones estaban en la fase llamada de blastocisto. Los blatocistos son embriones de 5-6 días y quetienen un aspecto esférico con una cavidad interna. Se diferencian en ellos lo que es propiamente el embrión(un grupo de células llamado masa celular interna), de las células que darán lugar a la placenta (llamadastrofoblasto). Los “logros” de estos grupos fueron de tipo técnico: tomaron masas celulares internas de variosblastocistos (destruyéndolos en el proceso) y las pusieron en cultivo. Consiguieron por un lado que esas células,llamadas células madre embrionarias, viviesen y se dividieran activamente en cultivo; y por otro lograron unaespecialización dirigida de esas células: tratándolas con diferentes factores consiguieron que dieran lugar acélulas tipo piel (ectodermo), tipo tubo digestivo (endodermo) o tipo músculo (mesodermo).¿En qué consiste entonces la propuesta de clonación humana con fines terapéuticos? Consistiría en combinarla técnica de clonación con la de obtención de células madre embrionarias, para curar a adultos que tuviesenuna enfermedad que pudiera resolverse mediante transplante celular. Esto se haría de la siguiente manera:1. Mediante la técnica empleada en Dolly se generaría un embrión a partir de células diferenciadas de la personaque se quiere curar.2. El embrión obtenido por clonación se destruiría a los 6 días para obtener a partir de él células madreembrionarias.3. Esas células se especializarían hacia el tipo celular necesario para curar a la persona en cuestión.4. Se implantarían esas células para curar a la persona.Al proceder de un embrión idéntico a la persona de partida, las células no provocarían rechazo al serimplantadas y además la posibilidad de mantener congelados los cultivos celulares proporcionaría una fuentecasi ilimitada de tejidos. Hay que indicar que desde el punto de vista técnico este proceso es aún una meraposibilidad y haría falta mucha investigación para ponerlo en marcha: no se han conseguido todavía tiposcelulares bien definidos a partir de células madre embrionarias y hay pocas evidencias de que de hecho puedancurar enfermedades.
  23. 23. ¿Y las implicaciones éticas de este procedimiento? En este caso no hay manipulación del nuevo ser humano,como sucede en la clonación con fines reproductivos, por la sencilla razón de que ese embrión nunca llegará atérmino porque será destruido para ser fuente de tejidos. Ese mismo embrión implantado en el útero de unamujer daría lugar a un niño, porque el proceso de clonación es idéntico sean cuales sean sus fines (reproductivoso terapéuticos). Salta a la vista que el término “terapéutico” aplicado a este proceso es equívoco: es terapéuticopara un ser humano, pero a costa de la vida de otro. La ilicitud de este tipo de clonación se basa en el derecho ala vida que exige la dignidad de todo ser humano, independientemente de su grado de desarrollo. Nadie tienederecho a la salud a cualquier precio, y menos si el precio es otra vida humana.ALGUNAS ALTERNATIVAS A LA CLONACIÓN HUMANA CON FINES TERAPÉUTICOSExisten alternativas a la clonación humana con fines terapéuticos que no presentan objeciones éticas tan serias.La más interesante es la posibilidad de conseguir células madre de origen no embrionario.§ En el cuerpo humano existen células madre de adulto que son precursoras de otros tipos celulares: célulasmenos especializadas que podrían dar lugar a varios tipos de células. En los últimos años se ha descubierto queestas células son mucho más versátiles de lo que se pensaba. Si se ponen en cultivo y se tratan con diversosfactores puede hacerse que se diferencien hacia tipos celulares muy diferentes de aquellos a los quehabitualmente dan lugar en el cuerpo. Por ejemplo, a partir de células de médula ósea se han conseguido célulasde músculo, hueso, células nerviosas, hepatocitos, etc...Las células madre se encuentran en el adulto en lamédula ósea, el sistema nervioso y órganos diversos.§ También pueden obtenerse células madre del cordón umbilical y de la placenta del recién nacido. Como yahemos indicado, placenta y cordón umbilical proceden del embrión y sus células tampoco provocarían rechazo.
  24. 24. Utilizar esas células para auto-transplantes no presentaría ningún inconveniente ético, ya que no habría unanueva vida implicada. Otras posibilidades serían la modificación genética de células madre procedentes de otraspersonas para que no provocaran rechazo, o la existencia de bancos de células a los que se pudiera acudir parabuscar células compatibles con la persona que las va a recibir.En definitiva: hay muchas vías terapéuticas que van haciéndose posibles por el desarrollo de la ciencia y que novulneran el respeto debido a la vida humana en todas las fases de su desarrollo. Es deber de todos defender lavida humana y fomentar que se canalicen los esfuerzos de la investigación hacia lo que son verdaderos avances.BIBLIOGRAFIAhttp://todosobreclonacion.galeon.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Clonaci%Chttp://es.wikipedia.org/wiki/Oveja_Dolly3%B3n_(biolog%C3%ADa)http://noticias.terra.com.pe/ciencia/crean-en-argentina-tecnicas-de-clonacion-para-proteger-animales-en-extincion,8138e676d0d27310VgnVCM10000098cceb0aRCRD.htmlhttp://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/Clonacion.htmlhttp://www.unav.es/cryf/clonacion.htmlCIENTÍFICOS DE COREA CREAN POR PRIMERA VEZ DOS GATOS CLONADOS CON LA PIEL FLUORESCENTEMADRID.- Dos gatos transgénicos, creados en Corea del Sur mediante la misma técnica de clonación de la ovejaDolly, han nacido con la piel y los órganos fluorescentes y muestran un color rojo brillante cuando se les miracon luz ultravioleta.Los siameses, que son una copia genética de su padre, logran este increíble efecto gracias a una proteína queprovoca una fluorescencia rojiza en todo su organismo: piel, pelo, músculos, cerebro, corazón, hígado, riñón,páncreas, pulmones, estómago, intestinos, lengua e incluso en sus excrementos.La proteína fluorescente llegó a sus cuerpos clonados gracias al trabajo de ingeniería genética que realizaron loscientíficos sobre el material que tomaron del padre, un siamés turco de color blanco.Los autores del experimento aseguran que esta técnica no sólo es válida para crear criaturas asombrosas, comolas que acaban de presentar, sino que también podría servir en el futuro para producir gatos clonados con losque estudiar varias enfermedades que afectan a las personas.En este sentido, el equipo de Il Keun Kong, investigador que ha liderado el proyecto desde la UniversidadNacional de Gyeongsang, recuerda que los gatos comparten gran parte de su mapa genético con los humanos.De hecho, son más parecidos a nosotros que los roedores que suelen usarse en los laboratorios.
  25. 25. "La importancia de este trabajo deriva del precedente que crea: este es el primer informe de la producciónexitosa de un gato clonado que expresa un gen exógeno", aseguran los científicos en su artículo, publicado porla revista Biology of Reproduction. "Nuestro procedimiento de transferencia nuclear usando células somáticasgenéticamente modificadas podría ser útil para la producción eficiente de gatos transgénicos", añaden.Para lograr que los clones brillaran en la oscuridad, se usó material proveniente de una serie de virus, incluidosel que provoca la estomatitis vesicular (una enfermedad frecuente en el ganado) y otro asociado a la leucemia. Apartir de ellos, se creó un vector retroviral capaz de provocar la aparición de la proteína fluorescente en losgatos.Salvo esta manipulación transgénica, el resto del proceso siguió los pasos clásicos de la técnica de transferencianuclear, usada ya con éxito para crear varios mamíferos, incluido el primer gato clonado, que se llamabaCopycat y nació en 2004.El procedimiento consistió en recoger óvulos de una gata, vaciarlos de su material genético y llenarlos en sulugar con el de un siamés turco, del que se querían obtener copias exactas. Después, se modificaron los óvulospara añadirles la proteína de la fluorescencia y, por último, se implantaron en 11 gatas, que hicieron de madresde alquiler.De los 176 óvulos transferidos, sólo se desarrollaron tres fetos, de los cuales uno nació muerto. Esta clase deporcentajes son habituales en procesos de clonación de animales, en los que se considera un éxito que nazcauna sola cría sana. Los dos gatos que nacieron vivos lo hicieron los pasados meses de enero y febrero, y hancrecido adecuadamente.Ahora pesan tres kilos y tres kilos y medio, respectivamente, y lucen con orgullo felino su exclusivo color,aunque sólo pueda verse bajo luz ultravioleta. No en vano, son los primeros gatos fluorescentes del mundo.PRIMER CABALLO CLONADO EN LA ARGENTINA“¡No te mueras nunca!”, le grita el burrero, desde la tribuna, al caballo que dio el batacazo a su favor y, ahora, laclonación podrá satisfacer ese deseo: nació el primer clon de un caballo en la Argentina. La técnica, segúnanunciaron sus desarrolladores, permite obtener animales genéticamente idénticos a aquellos que, por suscualidades –en la carrera, en el polo, en el salto–, se desea preservar. El método fue desarrollado por la firmaBiosidus en colaboración con la Facultad de Agronomía de la UBA. La misma empresa viene produciendo vacasclonadas, que se usan para –mediante su leche– obtener insulina y otros fármacos. La clonación del equinopermitió a los investigadores de la UBA poner a punto un nuevo sistema, llamado de “agregación deembriones”. Otra particularidad es que, por primera vez, la utilidad de esta clonación sería preservar genes deanimales especialmente valiosos. ¿Sería hoy posible obtener por clonación un humano con lo que haya degenético en el genio de Maradona para el fútbol o de Stephen Hawking para la física? Las objeciones éticas sonlas mismas de siempre pero las dificultades técnicas son cada día menores.El potrillo, que nació el 4 de agosto, se halla en perfecto estado de salud y se llama BS Ñandubay Bicentenario.Su ADN proviene íntegramente de las células de la piel de su ¿padre?, ¿hermano?, llamado Ñandubay, al cual es,por lo tanto, genéticamente idéntico, como si fueran gemelos.
  26. 26. El ADN del potrillo BS Ñandubay Bicentenario proviene de las células de la piel de otro caballo.La técnica consistió, muy sintéticamente, en tomar un ovocito (óvulo) de una yegua, retirarle el núcleo –dondeestán los genes– e introducirle una célula de la piel de Ñandubay. La inmersión en el ovocito provoca la“reprogramación” de esa célula, que así deja de tener las características específicas de una célula de la piel paraquedar indiferenciado, dispuesta a todo, es decir dispuesta para ser una célula embrionaria. En efecto, mediantetécnicas de laboratorio se induce la división de esta célula, que así da lugar a un embrión. Este luego se implantaen una hembra adulta, preparada con hormonas para recibirlo, y se lo monitorea hasta el nacimiento.Este método, de uso ya tradicional en clonaciones a partir de la oveja Dolly –en Gran Bretaña, 1996–, presentasin embargo un elevado índice de fracasos, ya que sólo tres de cada diez preñeces resultan viables. Por eso, elLaboratorio de Biotecnología Animal de la Facultad de Agronomía de la UBA, que dirige Daniel Salamone, de-sarrolló un procedimiento extraordinario: la agregación de embriones. En vez de poner un solo embrión en elútero de la hembra receptora, se trata de poner dos o tres, pero pegados entre sí. ¿Cómo se puede pegarembriones sin que resulten monstruos? Porque, como se han generado por clonación, las células de cada unoson iguales a las de los otros: al juntarse varios, forman uno solo más grande. “La agregación permite contar conmás células, de modo que, si falló la reprogramación de algunas, hay otras para cubrir las distintas funciones”,explicó Salamone.Andrés Gambini –integrante del equipo de la UBA– precisó que “mientras que, por clonación tradicional, la tasade preñez no supera el 30 por ciento, transfiriendo dos embriones agregados llegamos al 50 por ciento;transfiriendo tres, al 75 por ciento, lo cual se acerca a la tasa obtenida habitualmente por fertilización asistida”.De todos modos, Marcelo Argüelles, presidente de Biosidus, advirtió que “no somos una empresa de clonación”.Marcelo Criscuolo, director ejecutivo de la firma, precisó que “la clonación de equinos no constituye un proyectocomercial de esta empresa” que, en cambio, utiliza la clonación de bovinos transgénicos para elaborar, porintermedio de su leche, hormona de crecimiento humano, insulina y otros productos.Esto no quiere decir que la clonación de equinos no tenga posibilidades comerciales: “Los caballos de poloargentinos son muy reconocidos en el mundo, pero se los suele castrar tempranamente porque así son másfáciles de manejar –ejemplificó Salamone–: cuando el animal se destaca por su desempeño, ya está castrado yno sirve como reproductor. La clonación permitiría obtener otro genéticamente idéntico para usarlo comoreproductor. En Europa, los dueños de caballos de salto de gran valor, castrados, forman grupos y pagan un clonque sirva como reproductor”. La clonación de equinos se efectúa sólo en Estados Unidos, Canadá, Italia y, ahora,en la Argentina.
  27. 27. En el emprendimiento participaron también la Cabaña Don Antonio, que aportó los ejemplares de caballoscriollos, y el centro de salud equina Kawell, donde se produjo el parto.Lino Barañao, ministro de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva de la Nación, quien participó en lapresentación, sostuvo que el logro “muestra el potencial de la asociación entre el sector público y el sectorprivado, con roles diferenciados. La universidad, financiada por el Estado, genera conocimientos, pero, para queéstos se transformen en bienes, para que adquieran valor de mercado en la sociedad, son necesarias lasempresas”. Y destacó que “la Argentina, como productora de alimentos de origen animal, requiere estaplataforma tecnológica para mejorar su competitividad internacional”.

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