DOLLY
La oveja Dolly fue el primer mamífero clonado a partir de una célula adulta.
Nació el 5 de julio de 1996 y murió el 14 de febrero de 2003. Fue sacrificada
después de que un veterinario determinara que tenía una enfermedad pulmonar
progresiva. Dolly fue creada por los científicos Ian Wilmut y Keith Campbell, del
Instituto Roslin de Edimburgo (Escocia). Su nacimiento fue un acontecimiento
científico trascendental que despertó el temor internacional a la clonación de
seres humanos.
Pero… ¿Qué es la clonación? ¿Por qué es tan trascendental? ¿Cómo inició
esto?, estas son preguntas que responderemos a continuación.
(Dolly disecada en el Museo Nacional de Escocia)
DE CIENCIA FICCIÓN A REALIDAD
¿Alguna vez has pensado en hacer copias de ti para que te ayuden en tareas de
la vida diaria o simplemente para escapar de las ocupaciones molestas?
Seguramente si, entonces el concepto de clonación no es algo tan lejano para ti.
Muchas series, películas y demás obras de ficción usan este concepto de forma
creativa para diferentes situaciones; quizás para algunas personas aún parece
fantástico, pero gracias a los avances de la ciencia es que se hace posible.
Se entiende por clonación (del griego: κλών, ‘retoño, rama’; copia idéntica de un
organismo a partir de su ADN) se puede definir como el proceso por el que se
consiguen, de forma asexual, copias idénticas de un organismo, célula o
molécula ya desarrollado.
Se deben tomar en cuenta las siguientes características:
•
•
En primer lugar, se necesita clonar las células (producto embrionario),
porque no se puede hacer un órgano o parte del "clon" si no se cuenta
con las células que forman dicho cuerpo.
Se parte de un organismo ya "desarrollado", porque la clonación responde
a un interés por obtener copias de un determinado organismo, y solo
cuando es adulto se pueden conocer sus características.
•
Por otro lado, se trata de crearlo de forma asexual. La reproducción sexual
no permite obtener copias idénticas, ya que este tipo de reproducción por
su misma naturaleza genera diversidad múltiple.
También cabe resaltar que existen tres tipos diferentes de clonación, según el
Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI):
1. La clonación de genes, también llamada clonación de ADN, crea copias
de genes, o segmentos de ADN.
2. La clonación reproductiva crea duplicados de animales enteros.
3. La clonación terapéutica crea células madre embrionarias, que se
utilizan para crear tejidos que pueden reparar o sustituir tejidos dañados.
El primer clon no natural se hizo en una oveja (Dolly). ¿Pero qué sucedía antes
de Dolly?
Podemos iniciar hablando de la clonación natural que siempre existió, la
reproducción asexual, también llamada reproducción clonal, es una forma
natural de reproducción utilizada por numerosas formas de vida desde que
existen, empezando por las bacterianas. Aunque la forma fundamental de
reproducción en los eucariontes es la
sexual, en la que los descendientes son
genéticamente
distintos
de
su
progenitor o progenitores, en todos los
grupos se recurre frecuentemente a la
multiplicación asexual (clonal). Tiene
este carácter también la extensión del
número de pies de plantas en las
llamadas colonias clonales; algunos
ejemplos son el arándano, los
avellanos, el Pando, el cafetero de Kentucky, las myricas o el liquidámbar
americano.
PRIMERAS INVESTIGACIONES Y
EXPERIMENTOS
El primer estudio de clonación tuvo lugar en 1885, cuando el científico alemán
Hans Adolf Eduard Driesch comenzó a investigar la reproducción. En 1902, logró
crear un conjunto de salamandras gemelas dividiendo un embrión en dos
embriones separados y viables, según el Centro de Aprendizaje de Ciencias
Genéticas. Desde entonces, ha habido muchos avances en la clonación.
Es importante mencionar que Driesch es célebre en la historia de la embriología
por sus experimentos cualitativos con embriones de erizos de mar. Driesch
separó los blastómeros de cigotos de erizos de mar, obteniendo a partir de ellos
embriones completos. De este modo, y frente a Wilhelm Roux, Driesch
demostraba la naturaleza epigenética y no mosaica o autodiferenciadora del
desarrollo. Así, frente a la autonomía de las partes del embrión defendida por
Roux, Driesch interpretó al embrión como un sistema equipotencial.
1885 - Primera demostración de hermanamiento artificial de
embriones
Por: Hans Adolf Eduard Driesch
El erizo de mar es un organismo relativamente sencillo que resulta útil para
estudiar el desarrollo. Driesch demostró que, con sólo agitar los embriones de
erizo de mar de dos células, era posible separarlas. Una vez separadas, cada
célula crecía hasta convertirse en un erizo de mar completo.
Este experimento demostró que cada célula del embrión temprano tiene su
propio conjunto completo de instrucciones genéticas y puede crecer hasta
convertirse en un organismo completo.
Los hallazgos de Driesch provocaron la adopción de los términos "totipotentes" y "pluripotente"
célula, refiriéndose respectivamente a una célula que puede generar todas las células de un
organismo y a una que puede generar casi todas las células.
1902 - Gemelación artificial de embriones en un vertebrado
Por: Hans Spemann
El primer reto de Spemann fue averiguar cómo dividir las dos células de un
embrión mucho más pegajoso que las del erizo de mar. Spemann creó un
pequeño lazo con un mechón de pelo de bebé y lo apretó entre dos células de
un embrión de salamandra hasta que se separaron.
Cada célula se convirtió en una salamandra adulta. Spemann también intentó
dividir embriones de salamandra más avanzados con este método, pero
descubrió que las células de estos embriones no tenían tanto éxito a la hora de
convertirse en salamandras adultas.
Este experimento demostró que los embriones de un animal más complejo
también pueden “hermanarse” para formar múltiples organismos idénticos, pero
sólo hasta una determinada fase del desarrollo.
1952 - Primera transferencia nuclear con éxito
Por: Robert Briggs y Thomas King
Briggs y King transfirieron el núcleo de un embrión de renacuajo temprano a un
huevo de rana enucleado (un huevo de rana al que se le había quitado el núcleo).
La célula resultante se convirtió en un renacuajo.
Los científicos crearon muchos clones de renacuajos normales utilizando
núcleos de embriones tempranos. Pero, al igual que en los experimentos con
salamandras de Spemann, la clonación tuvo menos éxito con núcleos de
donantes de embriones más avanzados: los pocos renacuajos clonados que
sobrevivieron crecieron de forma anormal.
Lo más importante es que este experimento demostró que la transferencia
nuclear era una técnica de clonación viable. También reforzó dos observaciones
anteriores.
En primer lugar, el núcleo dirige el crecimiento celular y, en última instancia, el
desarrollo de un organismo. En segundo lugar, las células embrionarias en las
primeras etapas del desarrollo son mejores para la clonación que las células en
etapas posteriores.
La primera clonación en el mundo animal fue realizada en 1952, a partir del óvulo de una rana,
por científicos de la Universidad de Pennsylvania.
1958 la transferencia nuclear de una célula diferenciada
Por: John Gurdon
es una técnica de clonación que consiste en introducir el núcleo de una célula
somática (no reproductiva) en un óvulo al que se le ha extraído su propio núcleo.
De esta forma, se obtiene una célula con el mismo material genético que la célula
donante, que puede desarrollarse en un embrión y dar lugar a un organismo
clonado.
El primer experimento exitoso de transferencia nuclear de una célula
diferenciada se realizó en 1958 por el biólogo británico John Gurdon, quien logró
obtener renacuajos de sapo a partir de núcleos de células intestinales de otros
renacuajos. Este experimento demostró que el núcleo de una célula diferenciada
conserva toda la información genética necesaria para generar un organismo
completo, y que el óvulo tiene la capacidad de reprogramar el núcleo donante
para que inicie el desarrollo embrionario.
La transferencia nuclear de una célula diferenciada ha sido utilizada
posteriormente para clonar otros animales, como la famosa oveja Dolly en 1996,
el primer mamífero clonado a partir de una célula adulta. También se ha logrado
clonar primates, como los macacos Zhong Zhong y Hua Hua en 2017, mediante
esta técnica. La transferencia nuclear de una célula diferenciada tiene
potenciales aplicaciones en la medicina regenerativa, la investigación biomédica
y la conservación de especies en peligro de extinción.
Gurdon creó renacuajos genéticamente idénticos a aquel del que se había tomado la célula
intestinal (1958)
1996 - Transferencia nuclear a partir de células de laboratorio
Por: Ian Wilmut y Keith Campbell
Todos los experimentos de clonación anteriores utilizaban núcleos donantes de
células de embriones tempranos. En este experimento, los núcleos donantes
procedían de una fuente ligeramente diferente: células de oveja cultivadas, que
se mantenían vivas en el laboratorio.
Wilmut y Campbell transfirieron los núcleos de las células cultivadas a óvulos de
oveja enucleados. Los corderos nacidos de este procedimiento se llamaron
Megan y Morag.
Este experimento demostró que las células cultivadas pueden suministrar
núcleos donantes para la clonación por transferencia nuclear. Como los
científicos ya habían aprendido a transferir genes a las células cultivadas, este
experimento demostró que podría ser posible utilizar esas células modificadas
para crear animales transgénicos, como vacas que pudieran producir insulina
para diabéticos en su leche.
1996 - Dolly: Primer mamífero creado por transferencia nuclear
de células somáticas
Por: Ian Wilmut y Keith Campbell
En este experimento histórico, Wilmut y Campbell crearon un cordero
transfiriendo el núcleo de una célula de la ubre de una oveja adulta a un óvulo
enucleado. Nunca antes se había clonado un mamífero a partir de una célula
somática adulta. Pero había un problema.
El núcleo de cada célula contiene un conjunto completo de información genética.
Sin embargo, mientras que las células embrionarias están preparadas para
activar cualquier gen, las células adultas diferenciadas han desactivado los
genes que no necesitan para sus funciones específicas. Cuando se utiliza el
núcleo de una célula adulta como donante, su información genética debe
restablecerse al estado embrionario. A menudo, el proceso de restablecimiento
es incompleto y los embriones no se desarrollan.
De 277 intentos, sólo uno produjo un embrión que llegó a término en una madre
de alquiler. Esta famosa oveja, llamada Dolly, puso la clonación en el punto de
mira. Su llegada dio lugar a conversaciones sobre las implicaciones de la
clonación, y puso de manifiesto las controversias sobre la clonación humana y la
investigación con células madre.
1997 - Primer primate creado por transferencia nuclear de
células embrionarias
Por: Li Meng, John Ely, Richard Stouffer y Don Wolf
Los primates son buenos modelos para estudiar los trastornos humanos. La
clonación de primates idénticos reduciría la variación genética de los animales
de investigación y, por tanto, el número de animales necesarios en los estudios
de investigación.
Al igual que en anteriores experimentos de clonación, el equipo de científicos de
Wolf fusionó células embrionarias en fase inicial con óvulos de mono enucleados
mediante una pequeña descarga eléctrica. Los embriones resultantes se
implantaron en madres de alquiler. De los 29 embriones clonados, nacieron dos
monos. Uno era una hembra llamada Neti y el otro un macho llamado Ditto.
Este experimento demostró que los primates, los parientes más cercanos de los
humanos, pueden ser clonados.
1997 - Transferencia nuclear a partir de células de laboratorio
modificadas genéticamente
Por: Angelika Schnieke, Keith Campbell, Ian Wilmut
Este experimento fue una emocionante combinación de resultados de trabajos
anteriores. Campbell y Wilmut ya habían creado un clon utilizando el núcleo de
una célula cultivada. Esta vez, los investigadores introdujeron el gen del Factor
IX humano (“factor nueve”) en el genoma de células de piel de oveja cultivadas
en una placa de laboratorio. El factor IX codifica una proteína que ayuda a la
coagulación de la sangre y se utiliza para tratar la hemofilia, un trastorno
genético en el que la sangre no forma coágulos adecuados.
Para crear la oveja transgénica, los científicos realizaron una transferencia
nuclear utilizando el ADN donante de las células transgénicas cultivadas. El
resultado fue Polly, una oveja que producía la proteína del Factor IX en su
leche.
La transferencia nuclear a partir de células de laboratorio modificadas
genéticamente tiene potenciales aplicaciones en la producción animal, la
biotecnología y la medicina, ya que permite crear organismos con rasgos de
interés, como resistencia a enfermedades, mayor productividad o expresión de
proteínas terapéuticas. Sin embargo, también plantea importantes desafíos
éticos, sociales y ambientales, como el respeto a la dignidad y el bienestar de
los animales, el riesgo de pérdida de biodiversidad, la seguridad alimentaria y
la salud pública.
1998-1999 - Más mamíferos clonados por transferencia nuclear
de células somáticas
Por: Múltiples grupos
Tras los éxitos cosechados por Dolly y Polly, otros científicos quisieron ver si se
podían utilizar técnicas similares para clonar otras especies de mamíferos. En
poco tiempo, se clonaron con éxito varios animales más. Entre ellos había
animales transgénicos, clones hechos a partir de células fetales y adultas, y un
ratón macho; todos los clones anteriores habían sido hembras.
Para crear la oveja transgénica, los científicos realizaron una transferencia
nuclear utilizando el ADN donante de las células transgénicas cultivadas. El
resultado fue Polly, una oveja que producía la proteína del Factor IX en su leche.
Este experimento demostró que las ovejas podían ser modificadas para producir
proteínas terapéuticas y otras útiles en su leche, lo que pone de manifiesto los
posibles usos médicos y comerciales de la clonación.
2001 - Animales en peligro de extinción clonados por
transferencia nuclear de células somáticas
Por: Varios grupos
A medida que crecía la lista de animales clonados con éxito, los científicos
empezaron a explorar la clonación como una forma de crear animales
pertenecientes a especies en peligro o extinguidas. Uno de los retos de la
clonación de especies en peligro de extinción es encontrar animales
estrechamente emparentados que sirvan de donantes de óvulos y sustitutos. El
gaur y el muflón fueron elegidos en parte porque son parientes cercanos del
ganado vacuno y de las ovejas domésticas, respectivamente.
En 2009, utilizando cabras como donantes de óvulos y sustitutos, otro grupo de
investigadores clonó el primer animal extinto, una cabra montés española
llamada bucardo. Lamentablemente, el único cabrito que sobrevivió a la
gestación murió poco después de nacer debido a un defecto pulmonar.
2007 - Células madre embrionarias de primates creadas por
transferencia nuclear de células somáticas
Por: Shoukhrat Mitalipov y colegas
Los investigadores tomaron una célula de un mono adulto y la fusionaron con un
óvulo enucleado. Dejaron que el embrión se desarrollara durante un tiempo y
luego cultivaron sus células en una placa de cultivo. Estas células, al poder
diferenciarse para formar cualquier tipo de célula, se denominan células madre
embrionarias.
Este experimento demostró que la transferencia nuclear en un primate, que los
investigadores habían intentado durante años sin éxito, era posible. Abrió la
puerta a la posibilidad de la clonación terapéutica humana: la creación de células
madre específicas para cada individuo que podrían utilizarse para tratar o
estudiar enfermedades.
2013 - Células madre embrionarias humanas creadas por
transferencia nuclear de células somáticas
Por: Shoukhrat Mitalipov y colegas
Superando décadas de dificultades técnicas, Mitalipov y sus colegas fueron los
primeros en utilizar la transferencia nuclear de células somáticas para crear un
embrión humano que pudiera utilizarse como fuente de células madre
embrionarias. Las líneas de células madre resultantes eran específicas para el
paciente del que procedían, un bebé con un raro trastorno genético.
En este experimento, los investigadores tomaron una célula de la piel del
paciente y la fusionaron con un óvulo donado. La clave del éxito del experimento
fueron las modificaciones en el líquido de cultivo en el que se realizó el
procedimiento y en la serie de pulsos eléctricos utilizados para estimular al óvulo
para que comenzara a dividirse.
Tras la polémica sobre la clonación de 2004-2005, en la que científicos
surcoreanos afirmaron falsamente haber utilizado la transferencia nuclear de
células somáticas para crear líneas de células madre embrionarias, la
comunidad científica exigió pruebas mucho más sólidas de que el procedimiento
había tenido realmente éxito.
La clonación y los animales extintos
La clonación es una técnica que permite crear copias genéticas de un organismo
a partir de su material hereditario. La clonación puede ayudar a los animales en
peligro de extinción de varias formas, como:
- Preservar la diversidad genética: La clonación permite replicar genéticamente
a individuos que poseen genes únicos y raros presentes en especies en peligro
de extinción. Estos genes pueden ser importantes para la adaptación, la
resistencia a enfermedades o la reproducción de las especies.
- Aumentar la población: La clonación de animales permite reproducir
rápidamente individuos de especies en peligro de extinción, lo que puede
contribuir a aumentar su número y evitar su desaparición. Además, la clonación
puede facilitar la gestación de animales en especies que tienen dificultades para
concebir o parir de forma natural.
- Mejorar la calidad de vida: La clonación puede mejorar la salud y el bienestar
de los animales en peligro de extinción, al permitir corregir defectos genéticos,
eliminar enfermedades hereditarias o introducir rasgos beneficiosos para su
supervivencia.
Un equipo de expertos quiere resucitar bisontes extintos. Hay muchos motivos para ser
escépticos
(Cortesía de Xataka)
Algunos ejemplos de animales en peligro de extinción que han sido clonados
son:
El gaur: Es un mamífero bovino que habita en el sur y el sudeste de Asia, y que
está amenazado por la caza, la pérdida de hábitat y la competencia con el
ganado doméstico. En 2001, se logró clonar un gaur a partir de una célula de la
piel de un ejemplar muerto, usando una vaca llamada Bessie como madre
sustituta. Sin embargo, el gaur clonado murió dos días después de nacer por una
infección intestinal.
Ejemplar de Gaur llamado Noah. Los científicos que intentaron clonar a la especie
argumentaron que la cría murió por falta de nutrientes que debió obtener con leche. Foto:
Shutterstock
El gato salvaje africano: Es un felino que vive en África y Asia, y que está en
riesgo por la destrucción de su hábitat, la hibridación con gatos domésticos y las
enfermedades. En 2005, se logró clonar ocho cachorros de gato salvaje africano
a partir de células de la piel de dos ejemplares adultos, usando gatos domésticos
como madres sustitutas. Los cachorros clonados se desarrollaron normalmente
y pudieron reproducirse entre ellos.
Ocho cachorros fueron engendrados en dos camadas.
El muflón ombretta: Es un ovino silvestre que habita en Eurasia y África, y que
está en peligro por la caza, la pérdida de hábitat y la hibridación con ovejas
domésticas. En el 2000, investigadores de la Teramo, Italia, consiguieron clonar
a este animal en peligro de extinción a partir de células adultas para salvar a su
especie. En 2003, científicos de Trans Ova Genetics and Advanced Cell
Technologies crearon al primer banteng, también una especie en peligro de
extinción, bajo el mismo método. (Sin Fotografías)