"Dolly" se merece la fama que tiene, porque es la oveja más interesante de todas las que pueblan el planeta. Debe tenerse en cuenta que su especie ha prestado grandes servicios a la humanidad, que van desde la nutrición y el abrigo hasta, incluso, la simbología religiosa.
Pues bien, creo que "Dolly" puede significar una aportación todavía mayor, porque, además de las ventajas que se deriven de la técnica que le ha permitido nacer, puede representar un pasó más para clausurar la época de la ingenuidad (o el cinismo) ético. "Dolly" vulnera flagrantemente algunos de los mecanismos íntimos mediante los cuales "la creación" se iba multiplicando y diversificando. No nos queda, por consiguiente, más remedio que pensar y actuar con ponderación, porque la ingeniería ética va quedando, cada vez más plenamente, en manos de todos..
viernes, 11 de junio de 2010
Clonación: por transferencia de núcleos de células de individuos nacidos.
El núcleo procede de individuo nacido. Se transfiere a óvulo o zigoto enucleados, y el embrión se implanta en útero. El resultado: individuos casi idénticos entre sí y casi idénticos a su progenitor (donante del núcleo).
Se ha logrado en varias especies:
bullet 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.
bullet Ratones, con núcleos del cúmulo oóforo. (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.
bullet Ganado bovino: núcleos de células epiteliales del oviducto, del cúmulo oóforo, epiteliales, musculares.
bullet Ganado caprino.
bullet 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.
Se ha logrado en varias especies:
bullet 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.
bullet Ratones, con núcleos del cúmulo oóforo. (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.
bullet Ganado bovino: núcleos de células epiteliales del oviducto, del cúmulo oóforo, epiteliales, musculares.
bullet Ganado caprino.
bullet 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.
Paraclonación: por transferencia de núcleos de células embrionarias o fetales
Los núcleos pueden proceder de:
bullet Blastómeros de embrión preimplantatorio: las células de la masa celular interna como las del trofectodermo son totipotentes.
bullet 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. Este óvulo 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 el núcleo transferido. Se pierde una generación, ya que el embrión donante del núcleo se destruye. Los individuos nacidos así se parecerían (desde el punto de vista del genoma nuclear) al individuo que hubiera surgido del embrión destruido.
A mitad de los 80 se venían produciendo paraclonaciones en diversos animales de granja: ovejas y vacas. Willadsen logró terneros por transferencia de núcleos de embriones en fase de hasta 128 células. En 1996 el equipo de Wilmut y Campbell logró dos ovejas (Megan y Morag) por transferencia de núcleos de embriones. PPL siguió con experimentos de paraclonación con células embrionarias y fibroblastos fetales.
Se ha descrito igualmente la producción de monos Rhesus por transferencia de núcleos de blastómeros.En un caso se dividieron 107 embriones en 368 unidades, lográndose 4 embarazos, de uno de los cuales nació Tetra. Alguno de los intentos condujo a embarazos “ciegos”, consistentes en un saco placentario 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. Dos de 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 (núcleo donante: fibroblastos fetales) transgénica productora de factor IX de coagulación humano. Intentos de cerdos modificados para xenotrasplantes.
Un avance reciente significativo es la clonación de decenas de ratones empleando núcleos de células madre no quiescentes, realizado por un equipo de la Universidad de Hawai y la Universidad Rockefeller. Una de las mayores incidencias de este trabajo es que demuestra que se puede clonar con núcleos de células en cultivo bien caracterizadas, y no solamente con células frescas o cultivos primarios. Como las células madre de ratón se manejan bien desde el punto de vista genético, esto abre la vía a la fácil creación de ratones clónicos y transgénicos.
bullet Blastómeros de embrión preimplantatorio: las células de la masa celular interna como las del trofectodermo son totipotentes.
bullet 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. Este óvulo 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 el núcleo transferido. Se pierde una generación, ya que el embrión donante del núcleo se destruye. Los individuos nacidos así se parecerían (desde el punto de vista del genoma nuclear) al individuo que hubiera surgido del embrión destruido.
A mitad de los 80 se venían produciendo paraclonaciones en diversos animales de granja: ovejas y vacas. Willadsen logró terneros por transferencia de núcleos de embriones en fase de hasta 128 células. En 1996 el equipo de Wilmut y Campbell logró dos ovejas (Megan y Morag) por transferencia de núcleos de embriones. PPL siguió con experimentos de paraclonación con células embrionarias y fibroblastos fetales.
Se ha descrito igualmente la producción de monos Rhesus por transferencia de núcleos de blastómeros.En un caso se dividieron 107 embriones en 368 unidades, lográndose 4 embarazos, de uno de los cuales nació Tetra. Alguno de los intentos condujo a embarazos “ciegos”, consistentes en un saco placentario 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. Dos de 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 (núcleo donante: fibroblastos fetales) transgénica productora de factor IX de coagulación humano. Intentos de cerdos modificados para xenotrasplantes.
Un avance reciente significativo es la clonación de decenas de ratones empleando núcleos de células madre no quiescentes, realizado por un equipo de la Universidad de Hawai y la Universidad Rockefeller. Una de las mayores incidencias de este trabajo es que demuestra que se puede clonar con núcleos de células en cultivo bien caracterizadas, y no solamente con células frescas o cultivos primarios. Como las células madre de ratón se manejan bien desde el punto de vista genético, esto abre la vía a la fácil creación de ratones clónicos y transgénicos.
Gemelación Artificial
Partición de un embrión, o separación de blastómeros en embriones preimplantatorios (de 2-32 células). Cada mitad o trozo desgajado del embrión se introduce en una zona pelúcida de otro óvulo, o en una cubierta artificial (ZPA), y se implanta.
bullet
Embriones se mojan en 1% de alginato y se transfieren a medio con Cl2Ca, que induce la polimerización.
bullet
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: algunos blastómeros de embriones de 4-8 células pueden originar individuos completos.
Recientemente se ha hecho en monos (macacos Rhesus)
En humanos hubo un experimento polémico (Hall y Stillman, 1993) con un zigoto poliploide inviable (no se pretendía implantarlo). Más estudios del equipo de Paul Gindoff de la Universidad G. Washington con embriones anómalos: los embriones más tempranos son mejores para la separación de blastómeros. La ZP natural se disgrega con pronasa y se colocan los embriones en Ca para separar los blastómeros. Inclusión de blastómeros en ZPA de alginato. La capacidad de división de los blastómeros de fases de 2 células era de 3 divisiones, y disminuía con blastómeros más tardíos.
El resultado son individuos prácticamente idénticos entre sí (salvo mutaciones somáticas), pero diferentes a sus padres. Serían equivalentes a gemelos monozigóticos.
No se debe considerar como clonación en sentido estricto.
bullet
Embriones se mojan en 1% de alginato y se transfieren a medio con Cl2Ca, que induce la polimerización.
bullet
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: algunos blastómeros de embriones de 4-8 células pueden originar individuos completos.
Recientemente se ha hecho en monos (macacos Rhesus)
En humanos hubo un experimento polémico (Hall y Stillman, 1993) con un zigoto poliploide inviable (no se pretendía implantarlo). Más estudios del equipo de Paul Gindoff de la Universidad G. Washington con embriones anómalos: los embriones más tempranos son mejores para la separación de blastómeros. La ZP natural se disgrega con pronasa y se colocan los embriones en Ca para separar los blastómeros. Inclusión de blastómeros en ZPA de alginato. La capacidad de división de los blastómeros de fases de 2 células era de 3 divisiones, y disminuía con blastómeros más tardíos.
El resultado son individuos prácticamente idénticos entre sí (salvo mutaciones somáticas), pero diferentes a sus padres. Serían equivalentes a gemelos monozigóticos.
No se debe considerar como clonación en sentido estricto.
Algunas alternativas a la clonación humana con fines terapéuticos
Existen 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: células menos especializadas que podrían dar lugar a varios tipos de células. En los últimos años se ha descubierto que estas células son mucho más versátiles de lo que se pensaba. Si se ponen en cultivo y se tratan con diversos factores puede hacerse que se diferencien hacia tipos celulares muy diferentes de aquellos a los que habitualmente dan lugar en el cuerpo. Por ejemplo, a partir de células de médula ósea se han conseguido células de músculo, hueso, células nerviosas, hepatocitos, etc...Las células madre se encuentran en el adulto en la médula ósea, el sistema nervioso y órganos diversos.
§ También pueden obtenerse células madre del cordón umbilical y de la placenta del recién nacido. Como ya hemos indicado, placenta y cordón umbilical proceden del embrión y sus células tampoco provocarían rechazo.
Utilizar esas células para auto-transplantes no presentaría ningún inconveniente ético, ya que no habría una nueva vida implicada. Otras posibilidades serían la modificación genética de células madre procedentes de otras personas para que no provocaran rechazo, o la existencia de bancos de células a los que se pudiera acudir para buscar 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 no vulneran el respeto debido a la vida humana en todas las fases de su desarrollo. Es deber de todos defender la vida humana y fomentar que se canalicen los esfuerzos de la investigación hacia lo que son verdaderos avances.
§ En el cuerpo humano existen células madre de adulto que son precursoras de otros tipos celulares: células menos especializadas que podrían dar lugar a varios tipos de células. En los últimos años se ha descubierto que estas células son mucho más versátiles de lo que se pensaba. Si se ponen en cultivo y se tratan con diversos factores puede hacerse que se diferencien hacia tipos celulares muy diferentes de aquellos a los que habitualmente dan lugar en el cuerpo. Por ejemplo, a partir de células de médula ósea se han conseguido células de músculo, hueso, células nerviosas, hepatocitos, etc...Las células madre se encuentran en el adulto en la médula ósea, el sistema nervioso y órganos diversos.
§ También pueden obtenerse células madre del cordón umbilical y de la placenta del recién nacido. Como ya hemos indicado, placenta y cordón umbilical proceden del embrión y sus células tampoco provocarían rechazo.
Utilizar esas células para auto-transplantes no presentaría ningún inconveniente ético, ya que no habría una nueva vida implicada. Otras posibilidades serían la modificación genética de células madre procedentes de otras personas para que no provocaran rechazo, o la existencia de bancos de células a los que se pudiera acudir para buscar 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 no vulneran el respeto debido a la vida humana en todas las fases de su desarrollo. Es deber de todos defender la vida humana y fomentar que se canalicen los esfuerzos de la investigación hacia lo que son verdaderos avances.
¿En qué consiste entonces la propuesta de clonación humana con fines terapéuticos?
Consistiría en combinar la técnica de clonación con la de obtención de células madre embrionarias, para curar a adultos que tuviesen una 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 persona que se quiere curar.
2. El embrión obtenido por clonación se destruiría a los 6 días para obtener a partir de él células madre embrionarias.
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 ser implantadas y además la posibilidad de mantener congelados los cultivos celulares proporcionaría una fuente casi ilimitada de tejidos. Hay que indicar que desde el punto de vista técnico este proceso es aún una mera posibilidad y haría falta mucha investigación para ponerlo en marcha: no se han conseguido todavía tipos celulares bien definidos a partir de células madre embrionarias y hay pocas evidencias de que de hecho puedan curar enfermedades.
¿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 a término porque será destruido para ser fuente de tejidos. Ese mismo embrión implantado en el útero de una mujer daría lugar a un niño, porque el proceso de clonación es idéntico sean cuales sean sus fines (reproductivos o terapéuticos). Salta a la vista que el término “terapéutico” aplicado a este proceso es equívoco: es terapéutico para un ser humano, pero a costa de la vida de otro. La ilicitud de este tipo de clonación se basa en el derecho a la vida que exige la dignidad de todo ser humano, independientemente de su grado de desarrollo. Nadie tiene derecho a la salud a cualquier precio, y menos si el precio es otra vida humana.
1. Mediante la técnica empleada en Dolly se generaría un embrión a partir de células diferenciadas de la persona que se quiere curar.
2. El embrión obtenido por clonación se destruiría a los 6 días para obtener a partir de él células madre embrionarias.
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 ser implantadas y además la posibilidad de mantener congelados los cultivos celulares proporcionaría una fuente casi ilimitada de tejidos. Hay que indicar que desde el punto de vista técnico este proceso es aún una mera posibilidad y haría falta mucha investigación para ponerlo en marcha: no se han conseguido todavía tipos celulares bien definidos a partir de células madre embrionarias y hay pocas evidencias de que de hecho puedan curar enfermedades.
¿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 a término porque será destruido para ser fuente de tejidos. Ese mismo embrión implantado en el útero de una mujer daría lugar a un niño, porque el proceso de clonación es idéntico sean cuales sean sus fines (reproductivos o terapéuticos). Salta a la vista que el término “terapéutico” aplicado a este proceso es equívoco: es terapéutico para un ser humano, pero a costa de la vida de otro. La ilicitud de este tipo de clonación se basa en el derecho a la vida que exige la dignidad de todo ser humano, independientemente de su grado de desarrollo. Nadie tiene derecho a la salud a cualquier precio, y menos si el precio es otra vida humana.
La clonación humana con “fines terapéuticos”: el descubrimiento de las células madre embrionarias.
En el campo de la aplicación terapéutica de los embriones se encuentra el verdadero debate que zarandea actualmente la opinión pública y a la comunidad científica. Para describir con detalle en qué consistirían esas posibles aplicaciones hay que hacer referencia a algunos descubrimientos o avances recientes, que no están directamente relacionados con la clonación. Concretamente:
§ La posibilidad de curar enfermedades llevando a cabo transplantes no con órganos completos, sino con células, mediante la llamada terapia celular. Esto parece una buena alternativa para determinadas enfermedades 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 publicaron la obtención de células madre embrionarias a partir de embriones humanos que procedían de la fecundación in vitro. Esos embriones estaban en la fase llamada de blastocisto. Los blatocistos son embriones de 5-6 días y que tienen 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 (llamadas trofoblasto). Los “logros” de estos grupos fueron de tipo técnico: tomaron masas celulares internas de varios blastocistos (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 una especialización dirigida de esas células: tratándolas con diferentes factores consiguieron que dieran lugar a células tipo piel (ectodermo), tipo tubo digestivo (endodermo) o tipo músculo (mesodermo).
§ La posibilidad de curar enfermedades llevando a cabo transplantes no con órganos completos, sino con células, mediante la llamada terapia celular. Esto parece una buena alternativa para determinadas enfermedades 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 publicaron la obtención de células madre embrionarias a partir de embriones humanos que procedían de la fecundación in vitro. Esos embriones estaban en la fase llamada de blastocisto. Los blatocistos son embriones de 5-6 días y que tienen 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 (llamadas trofoblasto). Los “logros” de estos grupos fueron de tipo técnico: tomaron masas celulares internas de varios blastocistos (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 una especialización dirigida de esas células: tratándolas con diferentes factores consiguieron que dieran lugar a células tipo piel (ectodermo), tipo tubo digestivo (endodermo) o tipo músculo (mesodermo).
la clonacion con fines reproductivos
Existe entre la comunidad científica una actitud bastante generalizada de rechazo hacia la clonación humana con fines reproductivos, aunque sólo sea por consideraciones prácticas: bajo porcentaje de éxitos, alto número de óvulos requerido, posibilidad de alteraciones o enfermedades en los clones... Estas objeciones, que se centran en las consecuencias negativas, no parecen tener suficiente fundamento, y con frecuencia se oye a investigadores afirmar que si hubiese un motivo realmente importante para clonar seres humanos no verían inconvenientes en que se hiciera. Los argumentos con un fundamento de tipo antropológico, y por tanto más sólido, 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 ser humano sin fallos, supone un atentado a la persona así generada, que sufriría una manipulación difícil de superar:
§ El clonado sería seleccionado positivamente por otros, que han decidido cuál va a ser su dotación genética y sus características biológicas.
§ El clonado sería generado con un fin: emular a alguien cuyas características interesan por algún motivo: un hijo fallecido al que se pretende sustituir, un genio cuyas habilidades interesa mantener, etc. Las consecuencias psicológicas de esa presión serían imprevisibles.
§ El clonado carecería de las relaciones elementales de familia: no tendría en absoluto padre, ni propiamente hablando madre: tendría un hermando gemelo mayor, una madre ovular (¿citoplásmica?) y una madre de alquiler.
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 que supone, 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 según el criterio de otros, y en ese sentido es un ejemplo difícilmente superable de manipulación del hombre por la técnica (manejada por terceros)
La clonación, incluso si no conllevara la muerte de embriones y tuviese un 100% de éxito dando lugar a un ser humano sin fallos, supone un atentado a la persona así generada, que sufriría una manipulación difícil de superar:
§ El clonado sería seleccionado positivamente por otros, que han decidido cuál va a ser su dotación genética y sus características biológicas.
§ El clonado sería generado con un fin: emular a alguien cuyas características interesan por algún motivo: un hijo fallecido al que se pretende sustituir, un genio cuyas habilidades interesa mantener, etc. Las consecuencias psicológicas de esa presión serían imprevisibles.
§ El clonado carecería de las relaciones elementales de familia: no tendría en absoluto padre, ni propiamente hablando madre: tendría un hermando gemelo mayor, una madre ovular (¿citoplásmica?) y una madre de alquiler.
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 que supone, 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 según el criterio de otros, y en ese sentido es un ejemplo difícilmente superable de manipulación del hombre por la técnica (manejada por terceros)
La clonacion humana y sus implicaciones éticas
La publicación de la existencia de Dolly levantó inmediatamente un debate sobre la posibilidad de clonar personas. La proximidad biológica hace pensar que la clonación humana sería posible desde un punto de vista técnico, aunque haya factores limitantes (principalmente el número de óvulos necesarios: hicieron falta más de 400 para conseguir a Dolly). El debate, por tanto, se sitúa en un contexto ético, no en si es posible llevarla a cabo, sino en si es conveniente, si debe aprobarse
Son muchas las consideraciones éticas que pueden hacerse en torno a la clonación humana. Una aproximación sería considerar el fin de la clonación : si es obtener un nuevo ser desarrollado (clonación con fines reproductivos) o un embrión que será destruido para proporcionar células o tejidos (clonación humana con fines terapéuticos).
Son muchas las consideraciones éticas que pueden hacerse en torno a la clonación humana. Una aproximación sería considerar el fin de la clonación : si es obtener un nuevo ser desarrollado (clonación con fines reproductivos) o un embrión que será destruido para proporcionar células o tejidos (clonación humana con fines terapéuticos).
¿Cómo se hizo Dolly?
Dolly ha sido el primer animal clonado, es decir, generado a partir de una célula diferenciada o somática, sin que hubiese fecundación. Esa célula procedía de un cultivo de células obtenidas a partir de la ubre de la oveja que se quería clonar. Como hemos dicho antes, las células de un determinado tejido cuando se mantienen vivas fuera del 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 una técnica denominada transferencia nuclear : se tomó el núcleo de esa célula, que es la parte que contiene el ADN y por tanto la información, y se fusionó con el citoplasma de un óvulo procedente de otra oveja, al que previamente se había eliminado el núcleo. Se utilizó un óvulo porque es una célula equipada para el desarrollo embrionario, y su citoplasma (el contenido que rodea al núcleo) vendría a ser de algún modo el entorno adecuado para que el núcleo de la célula adulta se reprogramara. Y, en efecto, así fue: esa célula se transformó en un embrión unicelular y comenzó el sofisticado programa embrionario, de manera idéntica al que se obtiene por la fusión de un óvulo y un espermatozoide. Tras unos días de crecimiento in vitro el embrión se implantó en una madre de alquiler y 148 días después nació Dolly, una oveja genéticamente idéntica a la de partida.
El proceso de obtención de Dolly fue muy costoso, y en la actualidad no se ha mejorado mucho. Dolly fue el único resultado positivo de 277 intentos, a partir de los cuales se consiguieron 29 embriones, muchos de estos no 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 nuevos animales. Por un lado tendríamos la reproducción natural, que es sexual y que produce diversidad; y, por otro, la clonación: 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 de presentar un porcentaje mayor de malformaciones, padecen con frecuencia un síndrome que se manifiesta en que su tamaño es mayor de lo normal, y que tiene consecuencias negativas para su salud y desarrollo.
Para lograr que una de esas células “recuperase la memoria” y diera lugar a un nuevo ser, se recurrió a una técnica denominada transferencia nuclear : se tomó el núcleo de esa célula, que es la parte que contiene el ADN y por tanto la información, y se fusionó con el citoplasma de un óvulo procedente de otra oveja, al que previamente se había eliminado el núcleo. Se utilizó un óvulo porque es una célula equipada para el desarrollo embrionario, y su citoplasma (el contenido que rodea al núcleo) vendría a ser de algún modo el entorno adecuado para que el núcleo de la célula adulta se reprogramara. Y, en efecto, así fue: esa célula se transformó en un embrión unicelular y comenzó el sofisticado programa embrionario, de manera idéntica al que se obtiene por la fusión de un óvulo y un espermatozoide. Tras unos días de crecimiento in vitro el embrión se implantó en una madre de alquiler y 148 días después nació Dolly, una oveja genéticamente idéntica a la de partida.
El proceso de obtención de Dolly fue muy costoso, y en la actualidad no se ha mejorado mucho. Dolly fue el único resultado positivo de 277 intentos, a partir de los cuales se consiguieron 29 embriones, muchos de estos no 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 nuevos animales. Por un lado tendríamos la reproducción natural, que es sexual y que produce diversidad; y, por otro, la clonación: 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 de presentar un porcentaje mayor de malformaciones, padecen con frecuencia un síndrome que se manifiesta en que 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 diversos motivos: por sus características naturales (producción de leche, salud, longevidad...) o por características que hemos introducido nosotros gracias a las nuevas tecnologías de manipulación genética. En los últimos años se ha presenciado 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 de Dolly es un ejemplo. La oveja del Roslin Institute era parte de un ambicioso programa de la empresa PPL Therapeutics que tenía como objeto obtener a gran escala animales modificados genéticamente que produjeran en su leche proteínas humanas de interés terapéutico. El proceso de obtención de animales transgénicos es complejo y da lugar a pocos individuos, al menos si se considera desde el punto de vista de la producción a gran escala. La clonación permitiría contar con un gran número de los animales más adecuados. Otra aplicación es la posibilidad de contar con muchas copias de animales modificados genéticamente para que sus órganos no produzcan rechazo al ser transplantados al hombre (xenotranplantes).
§ La clonación permitiría además ampliar las posibilidades de manipulación genética. Las células en cultivo de las que se parte en la clonación son un material muy adecuado para introducir o eliminar determinados genes y se 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. Concretamente para conocer con más precisión cómo afecta la variabilidad genética entre individuos o la presencia de determinadas mutaciones al desarrollo de ciertas enfermedades.
Junto con sus innegables ventajas, la clonación animal presenta también para algunos objeciones éticas. Las principales se refieren al impacto medioambiental que tendrían los animales clonados y a la propia supervivencia de la especie. La diversidad que proporciona la reproducción sexual es una ventaja desde el punto de vista biológico, ya que supone para la especie en su conjunto el contar con individuos variados que puedan adaptarse a las condiciones también diversas del entorno. De hecho, sólo las especies más primitivas tienen modos de reproducción que no dan lugar a individuos diversos sino a muchas copias idénticas a los progenitores, son los llamados modos de reproducción asexual: gemación bipartición, etc...Por eso existe el temor de que se empobrezca el patrimonio genético de las especies por la manipulación del hombre y que eso tenga consecuencias irreversibles en el ecosistema. Sin embargo, ese peligro no parece inevitable, si se ponen las medidas adecuadas para que se respete la biodiversidad y la riqueza natural. La propia complejidad de la clonación asegura que los animales clonados no se producirían indiscriminadamente, sino que estarían limitados a 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 nos permitiría contar con muchas copias idénticas de animales que nos interesan por diversos motivos: por sus características naturales (producción de leche, salud, longevidad...) o por características que hemos introducido nosotros gracias a las nuevas tecnologías de manipulación genética. En los últimos años se ha presenciado 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 de Dolly es un ejemplo. La oveja del Roslin Institute era parte de un ambicioso programa de la empresa PPL Therapeutics que tenía como objeto obtener a gran escala animales modificados genéticamente que produjeran en su leche proteínas humanas de interés terapéutico. El proceso de obtención de animales transgénicos es complejo y da lugar a pocos individuos, al menos si se considera desde el punto de vista de la producción a gran escala. La clonación permitiría contar con un gran número de los animales más adecuados. Otra aplicación es la posibilidad de contar con muchas copias de animales modificados genéticamente para que sus órganos no produzcan rechazo al ser transplantados al hombre (xenotranplantes).
§ La clonación permitiría además ampliar las posibilidades de manipulación genética. Las células en cultivo de las que se parte en la clonación son un material muy adecuado para introducir o eliminar determinados genes y se 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. Concretamente para conocer con más precisión cómo afecta la variabilidad genética entre individuos o la presencia de determinadas mutaciones al desarrollo de ciertas enfermedades.
Junto con sus innegables ventajas, la clonación animal presenta también para algunos objeciones éticas. Las principales se refieren al impacto medioambiental que tendrían los animales clonados y a la propia supervivencia de la especie. La diversidad que proporciona la reproducción sexual es una ventaja desde el punto de vista biológico, ya que supone para la especie en su conjunto el contar con individuos variados que puedan adaptarse a las condiciones también diversas del entorno. De hecho, sólo las especies más primitivas tienen modos de reproducción que no dan lugar a individuos diversos sino a muchas copias idénticas a los progenitores, son los llamados modos de reproducción asexual: gemación bipartición, etc...Por eso existe el temor de que se empobrezca el patrimonio genético de las especies por la manipulación del hombre y que eso tenga consecuencias irreversibles en el ecosistema. Sin embargo, ese peligro no parece inevitable, si se ponen las medidas adecuadas para que se respete la biodiversidad y la riqueza natural. La propia complejidad de la clonación asegura que los animales clonados no se producirían indiscriminadamente, sino que estarían limitados a 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).
Tipos de Clonación
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).
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).
¿Qué dificultades presenta?
Pronto se comprobó que no es en absoluto fácil conseguir un nuevo ser a partir de una célula cualquiera del organismo adulto. La clonación, por el contrario, presentaba dificultades aparentemente insuperables. Las células de distintos tipos que constituyen el ser vivo pueden vivir y crecer en cultivo, pero es muy difícil que den lugar a un nuevo individuo: se limitan a dividirse y producir más células especializadas como ellas. Aunque tienen la información de cómo hacer el ser vivo, la especialización ha hecho que “pierdan memoria”: sólo recuerdan la parte de información que usan habitualmente, y no pueden reprogramarse y empezar de cero a producir un nuevo ser. O al menos esto se pensaba hasta que se publicó la existencia de Dolly.
Sin embargo, pronto se comprobó que no es en absoluto fácil conseguir un nuevo ser a partir de una célula cualquiera del organismo adulto. La clonación, por el contrario, presentaba dificultades aparentemente insuperables. Las células de distintos tipos que constituyen el ser vivo pueden vivir y crecer en cultivo, pero es muy difícil que den lugar a un nuevo individuo: se limitan a dividirse y producir más células especializadas como ellas. Aunque tienen la información de cómo hacer el ser vivo, la especialización ha hecho que “pierdan memoria”: sólo recuerdan la parte de información que usan habitualmente, y no pueden reprogramarse y empezar de cero a producir un nuevo ser. O al menos esto se pensaba hasta que se publicó la existencia de Dolly.
Sin embargo, pronto se comprobó que no es en absoluto fácil conseguir un nuevo ser a partir de una célula cualquiera del organismo adulto. La clonación, por el contrario, presentaba dificultades aparentemente insuperables. Las células de distintos tipos que constituyen el ser vivo pueden vivir y crecer en cultivo, pero es muy difícil que den lugar a un nuevo individuo: se limitan a dividirse y producir más células especializadas como ellas. Aunque tienen la información de cómo hacer el ser vivo, la especialización ha hecho que “pierdan memoria”: sólo recuerdan la parte de información que usan habitualmente, y no pueden reprogramarse y empezar de cero a producir un nuevo ser. O al menos esto se pensaba hasta que se publicó la existencia de Dolly.
viernes, 4 de junio de 2010
¿Por qué es posible la clonación?
La posibilidad de clonar se planteó con el descubrimiento del DNA y el conocimiento de cómo se transmite y expresa la información genética en los seres vivos.
Para entender mejor esto hace falta recordar brevemente cómo “está hecho” un ser vivo. Un determinado animal está compuesto por millones de células, que vienen a ser como los ladrillos que forman el edificio que es el ser vivo. Esas células tienen aspectos y funciones muy diferentes. Sin embargo todas ellas tienen algo en común: en sus núcleos presentan unas largas cadenas que contienen la información precisa de cómo es y cómo se organiza el organismo: el ADN. Cada célula contiene toda la información sobre cómo es y cómo se desarrolla todo 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 embrión unicelular o zigoto. Esta célula peculiar, que es ya una nueva vida, se obtiene de forma natural por la fusión de las 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 ira convirtiendo 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 copia del ADN presente al inicio (fotocopias de los planos), para que cada célula tenga la información de cómo es todo el individuo. Millones de divisiones después, tendremos un organismo desarrollado compuesto de millones de células que tienen todas ellas toda la información, la misma contenida en el zigoto.
§ Conforme aumenta el número de células estas van especializándose y adquiriendo diferentes funciones. En las primeras 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 en cualquier tipo celular, o incluso -en las primeras etapas- de dar lugar a un nuevo organismo. En el organismo adulto, sin embargo, las células ya tienen funciones bien definidas y pierden potencialidad. Esta especialización o diferenciación celular, viene determinada por el uso del ADN: cada célula utiliza sólo la parte del ADN que corresponde a su función. De modo que, aunque cada célula tenga toda la información, no la utiliza toda, sino sólo la parte que le corresponde.
§ Una precisión sobre las células reproductoras, óvulos y espermatozoides. Son una excepción a lo dicho hasta ahora, porque su material genético, su ADN, no es igual al del resto de las células del organismo: tienen la mitad de moléculas de ADN, para que al fusionarse con las aportadas por la otra célula reproductora den lugar a una dotación genética completa; y, además, cada célula reproductora de un mismo organismo recibe una mitad diferente del ADN característico de ese individuo. Ese es el origen de la diversidad en la reproducción sexual y la razón por la cual cualquier embrión producido por fecundación es una incógnita: hasta que crezca no conoceremos 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 ADN la información de cómo es y como se desarrolla ese determinado organismo. Se trataría de tomar una célula cualquiera, exceptuando las células reproductoras que tienen una dotación incompleta, y conseguir que esa información se exprese, se ponga en funcionamiento y nos produzca otro ser. Clonar consistiría por tanto en reprogramar una célula somática para que empiece el programa embrionario. Una vez comenzado su desarrollo se implantaría en un útero, ya que de momento no es posible que los embriones lleguen a término fuera de un útero.
Además, disponemos de tecnología adecuada, tanto para conseguir que las células vivan y crezcan fuera del cuerpo, mediante las llamadas técnicas de cultivo celular, como para implantar con éxito embriones generados in vitro, por las técnicas de manipulación de embriones.
Para entender mejor esto hace falta recordar brevemente cómo “está hecho” un ser vivo. Un determinado animal está compuesto por millones de células, que vienen a ser como los ladrillos que forman el edificio que es el ser vivo. Esas células tienen aspectos y funciones muy diferentes. Sin embargo todas ellas tienen algo en común: en sus núcleos presentan unas largas cadenas que contienen la información precisa de cómo es y cómo se organiza el organismo: el ADN. Cada célula contiene toda la información sobre cómo es y cómo se desarrolla todo 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 embrión unicelular o zigoto. Esta célula peculiar, que es ya una nueva vida, se obtiene de forma natural por la fusión de las 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 ira convirtiendo 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 copia del ADN presente al inicio (fotocopias de los planos), para que cada célula tenga la información de cómo es todo el individuo. Millones de divisiones después, tendremos un organismo desarrollado compuesto de millones de células que tienen todas ellas toda la información, la misma contenida en el zigoto.
§ Conforme aumenta el número de células estas van especializándose y adquiriendo diferentes funciones. En las primeras 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 en cualquier tipo celular, o incluso -en las primeras etapas- de dar lugar a un nuevo organismo. En el organismo adulto, sin embargo, las células ya tienen funciones bien definidas y pierden potencialidad. Esta especialización o diferenciación celular, viene determinada por el uso del ADN: cada célula utiliza sólo la parte del ADN que corresponde a su función. De modo que, aunque cada célula tenga toda la información, no la utiliza toda, sino sólo la parte que le corresponde.
§ Una precisión sobre las células reproductoras, óvulos y espermatozoides. Son una excepción a lo dicho hasta ahora, porque su material genético, su ADN, no es igual al del resto de las células del organismo: tienen la mitad de moléculas de ADN, para que al fusionarse con las aportadas por la otra célula reproductora den lugar a una dotación genética completa; y, además, cada célula reproductora de un mismo organismo recibe una mitad diferente del ADN característico de ese individuo. Ese es el origen de la diversidad en la reproducción sexual y la razón por la cual cualquier embrión producido por fecundación es una incógnita: hasta que crezca no conoceremos 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 ADN la información de cómo es y como se desarrolla ese determinado organismo. Se trataría de tomar una célula cualquiera, exceptuando las células reproductoras que tienen una dotación incompleta, y conseguir que esa información se exprese, se ponga en funcionamiento y nos produzca otro ser. Clonar consistiría por tanto en reprogramar una célula somática para que empiece el programa embrionario. Una vez comenzado su desarrollo se implantaría en un útero, ya que de momento no es posible que los embriones lleguen a término fuera de un útero.
Además, disponemos de tecnología adecuada, tanto para conseguir que las células vivan y crezcan fuera del cuerpo, mediante las llamadas técnicas de cultivo celular, como para implantar con éxito embriones generados in vitro, por las técnicas de manipulación de embriones.
Aspectos relevantes para el trasplante de núcleos
El trasplante de núcleos somáticos a óvulos enucleados tiene la intención de lograr lo que hacen de modo natural los dos pronúcleos del ovocito recién fertilizado.
Cuando entra el espermatozoide, éste se encuentra en fase Go, mientras que el ovocito está en la segunda metafase meiótica (MII). Luego se descondensa el núcleo del espermatozoide y se sincronizan ambos ciclos celulares, 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 MPF-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” los cambios 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 ratones, 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: la reciente clonación de ratones usando células madre en fase G1 o en post-fase S (fases G2 y M) así lo indica. Recientemente, el grupo de PPL-Roslin, ha logrado cinco cerdos clónicos mediante un nuevo procedimiento de doble transferencia nuclear, a partir de células no quiescentes (I.A. Polejaeva et al. [2000]: “Cloned pigs produced 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 de núcleos para la clonación. Se desconoce si se trata de un problema biológico o meramente técnico. Si es biológico, habrá que investigar qué es lo que hace que algunas células sean reprogramables y otras no, y cuál es la naturaleza de la reprogramación (obviamente debe haber activación y represión de genes). ¿Tiene algo que ver en la tasa de fracasos algo relacionado con la impronta genética?
Cuando entra el espermatozoide, éste se encuentra en fase Go, mientras que el ovocito está en la segunda metafase meiótica (MII). Luego se descondensa el núcleo del espermatozoide y se sincronizan ambos ciclos celulares, 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 MPF-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” los cambios 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 ratones, 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: la reciente clonación de ratones usando células madre en fase G1 o en post-fase S (fases G2 y M) así lo indica. Recientemente, el grupo de PPL-Roslin, ha logrado cinco cerdos clónicos mediante un nuevo procedimiento de doble transferencia nuclear, a partir de células no quiescentes (I.A. Polejaeva et al. [2000]: “Cloned pigs produced 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 de núcleos para la clonación. Se desconoce si se trata de un problema biológico o meramente técnico. Si es biológico, habrá que investigar qué es lo que hace que algunas células sean reprogramables y otras no, y cuál es la naturaleza de la reprogramación (obviamente debe haber activación y represión de genes). ¿Tiene algo que ver en la tasa de fracasos algo relacionado con la impronta genética?
Imágenes del desarrollo embrionario
Cigoto humano con los dos pronúcleos, antes de su singamia (obsérvese la cubierta o zona pelúcida)
Embrión humano en fase de 4 células
Embrión humano de 12 células
Embrión humano en fase de mórula (masa compacta de células de tamaño similar)
El embrión se convierte en blastocisto, por cavitación
Blastocisto en expansión
Blastocisto expandido. Obsérvese la gran cavidad y la masa celular interna
Fecundación y desarrollo embrionario
Desarrollo de las células germinales femeninas: es un proceso muy prolongado, que arranca de la fase fetal, y que 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
bullet Las señales intrafoliculares iniciales para la maduración del ovocito provocan el paso desde G2 hasta M de la meioisis.
bullet 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 el espermatozoide, se activa el óvulo, que termina su diferenciación: final de la meiosis
Zigoto (célula huevo): finaliza la meiosis del óvulo, con eliminación del segundo cuerpo polar. Los procesos que ocurren durante las primeras horas son:
bullet Se duplica el ADN de los genomas haploides de cada gameto
bullet Singamia: aproximación de los pronúcleos de cada gameto, pero sin fusión nuclear.
bullet Primera división mitótica: los cromosomas quedan engarzados en el huso mitótico, y las cromátidas hermanas se separan.
El embrión se va dividiendo, originando duplicación de las células (blastómeros):
bullet 2 células (a las 26 horas)
bullet 4 células (38 h)
bullet 8 células (46 h)
bullet 16 células (68 h)
Mórula: 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)
Implantación: 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 los órganos.
bullet
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).
bullet
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.
bullet
El resto del embarazo: sigue la diferenciación-maduración. Desarrollo fetal (3º mes hasta el nacimiento).
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
bullet Las señales intrafoliculares iniciales para la maduración del ovocito provocan el paso desde G2 hasta M de la meioisis.
bullet 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 el espermatozoide, se activa el óvulo, que termina su diferenciación: final de la meiosis
Zigoto (célula huevo): finaliza la meiosis del óvulo, con eliminación del segundo cuerpo polar. Los procesos que ocurren durante las primeras horas son:
bullet Se duplica el ADN de los genomas haploides de cada gameto
bullet Singamia: aproximación de los pronúcleos de cada gameto, pero sin fusión nuclear.
bullet Primera división mitótica: los cromosomas quedan engarzados en el huso mitótico, y las cromátidas hermanas se separan.
El embrión se va dividiendo, originando duplicación de las células (blastómeros):
bullet 2 células (a las 26 horas)
bullet 4 células (38 h)
bullet 8 células (46 h)
bullet 16 células (68 h)
Mórula: 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)
Implantación: 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 los órganos.
bullet
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).
bullet
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.
bullet
El resto del embarazo: sigue la diferenciación-maduración. Desarrollo fetal (3º mes hasta el nacimiento).
¿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 o gametos (óvulo y espermatozoide) se unen, formando un zigoto (o huevo), que se desarrollará hasta dar el individuo adulto. La reproducción sexual fue un invento evolutivo (del que quedaron excluidas las bacterias y muchos organismos unicelulares), que garantiza que en cada generación de una especie van a aparecer nuevas combinaciones de genes en la descendencia, que posteriormente será sometida a la dura prueba de la selección y otros mecanismos evolutivos. Las células de un animal proceden en última instancia de la división repetida y diferenciación 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 generar nuevos 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 células de 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 muy tempranas, debido a que aún no han entrado en diferenciación (y por lo tanto poseen la propiedad de pluripotencia). No es extraño pues el revuelo científico cuando el equipo de Ian Wilmut, del Instituto Roslin de Edimburgo comunicó que habían logrado una oveja por clonación a partir de una célula diferenciada de un adulto.Esencialmente el método (que aún presenta una alta tasa de fracasos) consiste en obtener un óvulo de oveja, eliminarle su núcleo, sustituirlo por un núcleo de célula de oveja adulta (en este caso, de las mamas), e implantarlo en una tercera oveja que sirve como “madre de alquiler” para llevar el embarazo. Así pues, Dolly carece de padre y es el producto de tres "madres": la donadora del óvulo contribuye con el citoplasma (que contiene, además mitocondrias que llevan un poco de material genético), la donadora del núcleo (que es la que aporta la inmensa mayoría del ADN), y la que parió, que genéticamente no aporta nada.
Científicamente se trata de un logro muy interesante, ya que demuestra que, al menos bajo determinadas circunstancias es posible "reprogramar" el material genético nuclear de una célula diferenciada (algo así como volver a poner a cero su reloj, de modo que se comporta como el de un zigoto). De este modo, este núcleo comienza a "dialogar" adecuadamente con el citoplasma del óvulo y desencadena todo el complejo proceso del desarrollo intrauterino.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)