Se denomina clon a una colección de organismos genéticamente idénticos provenientes de un único ancestro. Es fácil imaginar un clon celular, es decir, un grupo de células que han proliferado a partir de una célula aislada.Pero, no es tan simple comprender cómo los científicos pueden clonar mamíferos superiores.
El
pasado 27 de febrero, en un artículo publicado por la revista
Nature (Wilmut, I, Schnieke, A.E., Mcwhir, J, Kind, AJ &
Campbell KHS, 1997 'Viable offspring derived from fetal and adult
mammalian cells', Nature, 385:8101), los autores, miembros del
Roslin Institute de Edimburgo de PPL Therapeutics, dieron a
conocer los resultados de un experimento que logró demostrar que
el material genético de las células de un tejido adulto
conserva la capacidad de dar origen a un nuevo organismo.
Para lograr el experimento siguieron los siguientes pasos: se cultivaron in vitro células de la glándula mamaria – la ubre – de una oveja adulta de raza Finn Dorset que se encontraba en el último trimestre de preñez, Las células fueron posteriormente fusionadas, mediante un shock eléctrico, con ovocitos (óvulos inmaduros) a los que previamente se les había extraído el núcleo (ovocitos anucleados), provenientes de una oveja de raza Scottish Blackface (blanca con cara negra). Estos ovocitos, fertilizados de manera artificial, luego de ser activados con una suave descarga eléctrica, comenzaron a dividirse. Cuando los embriones llegaron a poseer entre ocho y dieciséis células (estadio de mórula), se implantaron en el útero de otras ovejas Scottish Blackface. Transcurridos 148 días nació un cordero de 6,6kg de peso, totalmente blanco, el primer vertebrado obtenido a partir de una célula tomada de un mamífero adulto. Estudios moleculares demostraron que la dotación genética del cordero clonado era idéntico a la de la oveja de la cual se extrajeron las células de la glándula mamaria, y diferente a la de la oveja utilizada como portadora.
Desde el siglo pasado se sabe que es
posible clonar plantas a partir de una única célula tomada de
alguna de sus partes (tallo, hoja, raíz, etc.). Sin embargo,
salvar la distancia entre la clonación de plantas y la de
animales iba a llevar su tiempo. No fue hasta 1967 que John
Gurdon, destruyó con radiación ultravioleta el núcleo de
huevos no fecundados de una especie de rana africana, Xenopus
laevis, e inyectó en ellos núcleos de células intestinales
(células ya diferenciadas) de la misma especie de rana. Logró
de este modo desarrollar embriones, los cuales, sin embargo,
morían sin superar el estadio de renacuajos. Los resultados de
Gurdon fueron considerados como una indicación de que las
células de tejido adulto conservan el genoma completo, pero con
alteraciones importantes.
Los primeros métodos de transferencia nuclear en mamíferos fueron desarrollados en ratones y presentaron inesperadas dificultades, aparentemente relacionadas con el ciclo celular, que es de importancia crucial en la determinación de la compatibilidad entre el núcleo donante y el ovocito receptor.
En lo que se refiere a ovejas y vacas, dos trabajos fueron particularmente relevantes. Durante la década de los ochenta, S. Willadsen, del Institute of Animal Physiology, en Cambridge, logró la producción de clones ovinos adultos fusionando células de un embrión temprano (que contenía de ocho a dieciséis células) con aproximadamente la mitad del citoplasma de un ovocito no fertilizado. Por su parte, N. First, de Madison University, en Wisconsin, tomando una célula de un embrión bovino de seis días de gestación, consiguió su fusión con el citoplasma de un ovocito anucleado, por medio de una descarga eléctrica. Obtuvo así clones viables de bovinos.
En marzo del año pasado, K. Campbell, I. Wilmut y sus colegas del Roslin Institute introdujeron una novedad respecto de las experiencias anteriores. Tomaron las células de un embrión ovino de nueve días y, en lugar de fusionarlas inmediatamente con los ovocitos receptores, las cultivaron in vitro para hacerlas proliferar. Las células fueron posteriormente fusionadas con ovocitos anucleados, originando cinco embriones que se implantaron en los úteros de diferentes ovejas. De esta experiencia nacieron tres corderos que murieron en forma prematura y dos que crecieron normalmente.
Davor Solter, de uno de los institutos Max Planck, dedicado a la inmunobiología, al comentar en Nature de marzo 1996 tales resultados, fue explícito: La clonación de mamíferos a partir de células adultas resultará considerablemente más difícil, pero no debe ser considerada imposible; aclaró que el problema crucial que restaba resolver era el de la compatibilidad entre el citoplasma receptor y el núcleo donante, todavía poco comprendida. En este punto parece radicar el éxito del reciente trabajo de Wilmut y sus colegas, esto es, en el hallazgo de un método que, una vez efectuado el transplante e iniciado el desarrollo, haga compatibles al núcleo donante – tomado de una célula somática de tejido adulto – con el citoplasma del ovocito receptor. Dicha compatibilidad dependería de la posibilidad de sincronizar las fases en las que se encuentren ambos antes de la fusión.
Recordemos que, durante el ciclo vital de una célula – con sus dos estadios, la interfase y la división –, la duplicación del ADN se lleva a cabo durante el período S (o sintético) de la interfase. El período que precede al S es el G1 (de gap, brecha), y el que le sucede, G2. EI ciclo de división celular sigue, entonces, los siguientes pasos: G1, S, G2, mitosis, y recomienza en G1. La duración del ciclo es regulada por su detención en un punto específico de G1. En ta1 caso, se dice que la célula se ha retirado del ciclo celular, y que se encuentra en el estado GO. Al reanudar el crecimiento, la célula retoma el período G1, en el cual el contenido de ADN es diploide, es decir, tiene el número normal de cromosomas – dos copias de cada uno – ; en el resto de los períodos, es mayor.
CICLO VITAL DE UNA
CÉLULA : MUESTRA LOS CAMBIOS EN EL CONTENIDO DE ADN DURANTE LOS
DISTINTOS PERÍODOS, EN FUNCIÓN DELTIEMPO. 2C CORRESPONDE A UN
CONTENIDO DIPLOIDE DE ADN (DOS COPIAS DE CADA CROMOSOMA) Y 4C A
UN CONTENIDO TETRAPLOIDE (CUATRO COPIAS DE CADA CROMOSOMA). LA
EXTENSIÓN DE CADA ETAPA DEL CICLO ES PROPIA DE CADA
CÉLULA.
En las experiencias previas realizadas con mamíferos, el núcleo tomado de un embrión temprano se encontraba, la mayoría de las veces, en las fases S o G2 (en las que existen más de dos y hasta cuatro copias de cada cromosoma). En estos casos, al ser implantado el núcleo en un ovocito detenido en una fase sólo compatible con núcleos diploides, habría replicaciones adicionales, lo cual impediría el desarrollo normal del embrión. Wilmut y sus colegas lograron evitar esta asincronía reduciendo drásticamente la concentración de nutrientes del medio en el cual se hallaban en cultivo las células que aportarían sus núcleos, Io que inactiva sus ciclos de crecimiento y las detiene en la fase GO. Así se logró una mejor sincronía en los tiempos de replicación, una vez transplantados los núcleos e iniciado el desarrollo del embrión.
ESQUEMA EXPERIMENTAL QUE PERMITIÓ LA CLONACIÓN DE UN MAMÍFERO A PARTIR DE UNA CÉLULA ADULTA.
Las ventajas de la clonación en este aspecto, serían que se podrían clonar ejemplares de ovinos en para el mejoramiento de razas, pero primero es necesario mejorar las técnicas de clonación, ya que por ejemplo la oveja obtenida de la célula mamaria, bautizada Dolly, representa apenas un 3,4% de efectividad respecto del número total de núcleos transferidos.
La noticia de la clonación de Dolly, dio a lugar a un sinfin de controvercias.
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