La clonación



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La clonación

Tomado de Monografías.com


1. Presentación del tema

2. Localización en el tiempo y en el espacio

3. Cronología de la genética y la biología molecular

4. Hipótesis de trabajo

5. Objetivos

6. Desarrollo

7. Clones y ética: sobre células madre y prejuicios religiosos

8. Interpretación de resultados

9. Conclusiones

Presentación del tema

Siendo un tema tan reciente y controvertido decidimos analizarlo más de cerca y comenzar a estudiar brevemente como han surgido la investigaciones sobre este tema y el impacto que produjo en las distintas épocas, para concluir finalmente como es aceptado por la sociedad actual.

Pero para entender esto es imprescindible que conozcamos el aspecto científico.

A continuación, y a modo de breve introducción, contestaremos una serie de preguntas básicas acerca del tema para evacuar las primeras dudas que puedan surgir, ya que este es un tema bastante complicado y mucha gente no habrá oído mucho acerca de él.



¿Qué es la clonación?

Es el procedimiento científico que consiste en tomar el material genético de un organismo para obtener otro idéntico, denominado clon. A través de la clonación, no hay una unión de óvulos con espermatozoides.



¿Como surgen los experimentos y sus impactos correspondientes en la sociedad?

Los progresos del conocimiento y los consiguientes avances de la técnica en el campo de la biología molecular, la genética y la fecundación artificial han hecho posibles, desde hace tiempo, la experimentación y la realización de clonaciones en el ámbito vegetal y animal.

Por lo que atañe al reino animal se ha tratado, desde los años treinta, de experimentos de producción de individuos idénticos, obtenidos por escisión gemelar artificial, modalidad que impropiamente se puede definir como clonación.

La práctica de la escisión gemelar en campo zootécnico se está difundiendo en los establos experimentales como incentivo a la producción múltipla de dados ejemplares seleccionados.

En el año 1993 Jerry Hall y Robert Stilmann, de la George Washington University, divulgaron datos relativos a experimentos de escisión gemelar (splitting) de embriones humanos de 2, 4 y 8 embrioblastos, realizados por ellos mismos. Se trató de experimentos llevados a cabo sin el consentimiento previo del Comité ético competente y publicados –según los autores– para avivar la discusión ética.

Sin embargo, la noticia dada por la revista Nature –en su número del 27 de febrero de 1997– del nacimiento de la oveja Dolly, llevado a cabo por los científicos escoceses Jan Vilmut y K.H.S. Campbell con sus colaboradores del Roslin Institute de Edimburgo, ha sacudido la opinión pública de modo excepcional y ha provocado declaraciones de comités y de autoridades nacionales e internacionales, por ser un hecho nuevo, considerado desconcertante.

La novedad del hecho es doble. En primer lugar, porque se trata no de una escisión gemelar, sino de una novedad radical definida como clonación, es decir, de una reproducción asexual y agámica encaminada a producir individuos biológicamente iguales al individuo adulto que proporciona el patrimonio genético nuclear. En segundo lugar, porque, hasta ahora, la clonación propiamente dicha se consideraba imposible. Se creía que el DNA de las células somáticas de los animales superiores, al haber sufrido ya el imprinting de la diferenciación, no podía en adelante recuperar su completa potencialidad original y, por consiguiente, la capacidad de guiar el desarrollo de un nuevo individuo.

Superada esta supuesta imposibilidad, parecía que se abría el camino a la clonación humana, entendida como réplica de uno o varios individuos somáticamente idénticos al donante.

El hecho ha provocado con razón agitación y alarma. Pero, después de un primer momento de oposición general, algunas voces han querido llamar la atención sobre la necesidad de garantizar la libertad de investigación y de no condenar el progreso; incluso se ha llegado a hablar de una futura aceptación de la clonación en el ámbito de la Iglesia católica.

Por eso, ahora que ha pasado un cierto tiempo y que es está en un período más tranquilo, conviene hacer un atento análisis de este hecho, estimado como un acontecimiento desconcertante. Y esto es lo que trataremos de hacer en nuestra monografía.

Ahora bien ¿La clonación es siempre inmoral?

No. No existen objeciones morales a las clonaciones animales, una técnica que se practica desde hace algunos años de manera experimental. Esta práctica, además de mejorar la reproducción de animales de cría, abaratando el costo de ciertas carnes, podría eventualmente utilizarse para salvar especies en extinción. Existe, sin embargo, una interrogante que debe dejar aún abierta la duda sobre esta práctica incluso en animales: aún se desconoce si la reproducción por clonación puede traer malformaciones genéticas peligrosas aún desconocidas por los científicos y que podrían ser fuente de nuevas enfermedades y malformaciones animales y humanas.

Luego de haber realizado una pequeña introducción al tema procederemos a ubicarlo temporal y espacialmente.

Localización en el tiempo y en el espacio

Como anteriormente mencionamos, el 27 de febrero de 1997 la revista científica Nature publicaba el informe sobre la primera clonación de un mamífero a partir del núcleo de una célula adulta de otro individuo. La "presentación en sociedad" de la oveja Dolly es uno de esos momentos en los que la ciencia espolea una plétora de reacciones emocionales de todo tipo, despertando sueños (o pesadillas) y reavivando mitos y viejos fantasmas.

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.

Tomando en cuenta los grandes progresos a los que se ha llegado no estaría bien si omitiéramos sus comienzos. Por eso presentamos a continuación la cronología de los hechos más importantes y determinantes para los descubrimientos actuales.

Cronología de la genética y la biología molecular

1.000 a.C.:.los babilonios celebran con ritos religiosos la polinización de las palmeras.

323 a.C.: Aristóteles especula sobre la naturaleza de la reproducción y la herencia.

100-300: se escriben en la India textos metafóricos sobre la naturaleza de la reproducción humana.

1676: se confirma la reproducción sexual en las plantas.

1677: se contempla el esperma animal a través del microscopio.

1838: se descubre que todos los organismos vivos están compuestos por células.

1859: Darwin hace pública su teoría sobre la evolución de las especies.

1866: Mendel describe en los guisantes las unidades fundamentales de la herencia (que posteriormente recibirán el nombre de genes).

1871: se aísla el ADN en el núcleo de una célula.

1883: Francis Galton acuña el término eugenesia.

1887: se descubre que las células reproductivas constituyen un linaje continuo, diferente de las otras células del cuerpo.

1908: se establecen modelos matemáticos de las frecuencias génicas en poblaciones mendelianas.

1909: las unidades fundamentales de la herencia biológica reciben el nombre de genes.

1924: la Ley de Inmigración en EE.UU. limita la entrada al país sobre la base del origen racial o étnico.

1925: se descubre que la actividad del gen está relacionada con su posición en el cromosoma.

1927: se descubre que los rayos X causan mutaciones genéticas.

1931: treinta estados de los EE.UU. tienen leyes de esterilización obligatoria.

1933: la Alemania nazi esteriliza a 56.244 "defectuosos hereditarios".

1933-45: el holocausto nazi extermina a seis millones de judíos por medio de su política eugenésica.

1943: el ADN es identificado como la molécula genética.

1940-50: se descubre que cada gen codifica una única proteína.

1953: se propone la estructura en doble hélice del ADN.

1956: son identificados 23 pares de cromosomas en las células del cuerpo humano.

1966: se descifra el código genético completo del ADN.

1972: se crea la primera molécula de ADN recombinante en el laboratorio.

1973: tienen lugar los primeros experimentos de ingeniería genética en los que genes de una especie se introducen en organismos de otra especie y funcionan correctamente.

1975: la conferencia de Asilomar evalúa los riesgos biológicos de las tecnologías de ADN recombinante, y aprueba una moratoria de los experimentos con estas tecnologías.

1975: se obtienen por primera vez los hibridomas que producen anticuerpos monoclonales.

1976: se funda en EE.UU. Genentech, la primera empresa de ingeniería genética.

1977: mediante técnicas de ingeniería genética se fabrica con éxito una hormona humana en una bacteria.

1977: los científicos desarrollan las primeras técnicas para secuenciar con rapidez los mensajes químicos de las moléculas del ADN.

1978: se clona el gen de la insulina humana.

1980: el Tribunal Supremo de los EE.UU. dictamina que se pueden patentar los microbios obtenidos mediante ingeniería genética.

1981: primer diagnóstico prenatal de una enfermedad humana por medio del análisis del ADN.

1982: se crea el primer ratón transgénico (el "superratón"), insertando el gen de la hormona del crecimiento de la rata en óvulos de ratona fecundados.

1982: se produce insulina utilizando técnicas de ADN recombinante.

1983: se inventa la técnica PCR, que permite replicar (copiar) genes específicos con gran rapidez.

1984: creación de las primeras plantas transgénicas.

1985: se inicia el empleo de interferones en el tratamiento de enfermedades víricas.

1985: se utiliza por primera vez la "huella genética" en una investigación judicial en Gran Bretaña.

1986: se autorizan las pruebas clínicas de la vacuna contra la hepatitis B obtenida mediante ingeniería genética.

1987: propuesta comercial para establecer la secuencia completa del genoma humano (proyecto Genoma), compuesto aproximadamente por 100.000 genes.

1987: comercialización del primer anticuerpo monoclonal de uso terapéutico.

1988: primera patente de un organismo producido mediante ingeniería genética.

1989: comercialización de las primeras máquinas automáticas de secuenciación del ADN.

1990: primer tratamiento con éxito mediante terapia génica en niños con trastornos inmunológicos ("niños burbuja"). Se ponen en marcha numerosos protocolos experimentales de terapia génica para intentar curar enfermedades cancerosas y metabólicas.

1994: se comercializa en California el primer vegetal modificado genéticamente (un tomate) y se autoriza en Holanda la reproducción del primer toro transgénico.

1995: se completan las primeras secuencias completas de genomas de organismos: se trata de las bacterias Hemophilus influenzae y Mycoplasma genitalium.

1996: por primera vez se completa la secuencia del genoma de un organismo eucariótico, la levadura cervecera "Saccharomyces cerevisiae". Por otra parte, el catálogo de genes humanos que Victor McKusick y sus colaboradores de la Universidad John Hopkins actualizan cada semana contiene ya más de cinco mil genes conocidos. El proyecto Genoma, coordinado por HUGO (Human Genome Organization), avanza a buen ritmo.

1997: Clonación del primer mamífero, una oveja llamada "Dolly".

2000: Descodificación del PGH

2003: Primer clon humano (se supone)

Habiendo realizado la introducción y la ubicación del tema procedemos a formular nuestra hipótesis de trabajo y a poner en claro cuales son nuestros objetivos y no desviarnos en la investigación.

Hipótesis de trabajo

Pretendemos estudiar el fenómeno de diferentes puntos de vista y nuestra hipótesis a corroborar será la siguiente:

Si la clonación tiene un impacto desfavorable en la sociedad, sería éticamente prohibida una implementación en el medio.

O bien:

Si la clonación tiene un impacto favorable en la sociedad, se podría comenzar a pensar en una futura implementación de la misma.

Objetivos

1) Investigar a nivel bibliográfico el tema (libros, artículos de revistas, periódicos), considerando también el aporte de otros medios de difusión (televisión, internet, radio).

2) Estudiar sus diferentes perspectivas: religiosos, éticos, políticos, etc.

3) Mediante encuestas y entrevistas evaluar la opinión de la gente de nuestra sociedad acerca del tema, su aceptación y las consecuencias que acarrearía.

4) Es importante considerar las consecuencias de su impacto en los diferentes grupos sociales a efectos de evaluar una posible implementación de la misma en el ámbito de la medicina en un futuro no muy lejano.

DESARROLLO

Antes de proceder con el desarrollo debemos aclarar ciertos términos esenciales acerca del tema para tener una noción general y no confundirse.

Blastocisto: Célula embrionaria que todavía no se ha diferenciado.

Blastómeros: Célula que se origina en la primera división del óvulo fecundado.

Células germinales o gametos: Célula que, en la reproducción sexual, se une a otra para dar origen a un nuevo ser.

Célula somática: Que se diferencia y forma los tejidos y órganos del cuerpo de un individuo, a diferencia de las que están destinadas a dar origen a un nuevo ser.

Fibroblastos: Elemento celular del tejido conjuntivo que se halla abundantemente en los tejidos fibrosos.

Gen: Factor hereditario de los gametos sexuales. Se usa generalmente en plural, porque están dispuestos de dos en dos.

Genoma: Conjunto de los cromosomas de una célula.

In vitro: Fecundación in vitro, tecnología de reproducción asistida en que se fecundan uno o varios óvulos fuera del organismo materno. También se abrevia FIV.

Ingeniería Genética: la relativa al mejoramiento de los individuos de una especie.

Transgénico: Concebido artificialmente mediante ingeniería genética.

Xenotrasplantes: Transplante de un órgano de un animal a una persona.

Zigoto: Huevo (célula germinal femenina). También cigoto.

Luego de aclarar los términos, realizaremos el desarrollo principal.



¿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 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).



Tipos de clonación

Tipos de clonación según el método

  • 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.

  • Paraclonación: transferencia de núcleos procedentes 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.

  • 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 artificial

  • Partición de un embrión, o separación de en embriones preimplantatorios (de 2-32 células). Cada mitad o trozo del embrión se introduce en una zona de otro óvulo, o en una cubierta artificial (ZPA), y se implanta.

Se viene aplicando desde hace años en ganadería. Según estudios realizados en 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 inviable (no se pretendía implantarlo). Más estudios de la Universidad G. Washington con embriones anómalos: los embriones más tempranos son mejores para la separación de blastómeros, y la capacidad de división éstos disminuía con blastómeros más tardíos.

El resultado son individuos prácticamente idénticos entre sí (salvo mutaciones), pero diferentes a sus padres. Serían equivalentes a gemelos monozigóticos.

No se debe considerar como clonación en sentido estricto.



  • Paraclonación: por transferencia de núcleos de células embrionarias o fetales

Los núcleos pueden proceder de:

Blastómeros de embrión preimplantatorio: las células de la masa celular interna.

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. Se lograron 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. Se 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. Luego los autores anuncian que acababan 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 eran gemelos idénticos por fisión de un embrión original. Nacieron vivos y se llaman Neti y Ditto. 

Un avance reciente significativo es la clonación de decenas de ratones empleando núcleos de células madre, 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.

Clonación (en sentido estricto): 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:



Oveja (Dolly). Núcleo donante de célula sin identificar de la ubre de una 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 se transfirieron a hembras receptoras. El único éxito fue Dolly. Algunos fueron fetos o neonatos muertos, o con alteraciones del desarrollo.

Ratones: 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.

Ganado bovino: núcleos de células epiteliales y musculares.

Ganado caprino.

Recientemente se ha logrado en ganado porcino: se 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.



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