Copiando seres vivos: ¿Cómo y para qué buscamos la clonación?

El pasado 16 de Mayo un grupo del Centro de Investigación de Primates de la Universidad de la Salud y Ciencia de Oregon publicó en la prestigiosa revista Cell  que había logrado obtener células embrionarias gracias a la técnica de clonación a partir de células de un feto. Días después el trabajo se cubrió de dudas debido a errores experimentales e imágenes dudosas. Nueve años atrás, algo similar ocurría con el trabajo del Coreano Woo Suk Hwang, quien había anunciado y publicado la clonación de embriones humanos, descubriéndose luego que el trabajo falsificaba datos experimentales.

En paralelo, diversos medios anunciaron, hace tiempo, que la ciencia se encontraba a las puertas de la clonación del mamut, animal extinto ya hace unos 11.000 años (aunque algunas poblaciones aisladas resistieron algo más). La única novedad en este caso es que se van encontrando restos congelados de aquel legendario animal de cuando en cuando. De tener restos de ADN a obtener un animal clonado, diría, hay un camino muy grande. Aunque debo reconocer que varias experiencias exitosas en el pasado reciente pueden darle sustento a esta fantasía digna de un relato de Lovecraft. Pero hablaremos de tales casos más adelante.

Propongo ir un poco más a la raíz del tema, dejando de lado de momento las cuestiones éticas y las proyecciones “improyectables” para analizar qué es la clonación, cómo es posible, y qué interesantísimos casos se han dado en el mundo. Y, por supuesto, también para qué sirve, con fines más prácticos que el de poder contar con un mamut en un zoológico de Jurassic Park.

La clonación según Hollywood. Sin embargo, podemos aprovecharla para resolver los desafíos tecnológicos de las próximas décadas. Fuente: http://jurassicpark.wikia.com/

La clonación existe en la naturaleza. En ciertos casos, tras darse una fecundación normal y formarse el cigoto, el embrión en formación simplemente se parte en dos y forma dos embriones, de idéntica información genética. Es el caso de los gemelos monocigóticos. Como es de esperar, los niños nacidos son casi idénticos. Este proceso natural también suele realizarse artificialmente en embriones de vacas, por ejemplo, mediante microcirugía o similares. Tal cosa es posible en las etapas mas tempranas del desarrollo porque las células son totipotenciales, es decir capaces de formar por si mismas todos los tipos de tejido del individuo.

Sin embargo, al avanzar el desarrollo embrionario, éstas células se diferencian y pierden irreversiblemente esta interesante cualidad. Ninguna célula adulta podrá formar un nuevo individuo, sino que estará condenada a cumplir su ciclo de vida y finalmente morir. Excepto las células destinadas a ello, por supuesto: los óvulos y los espermatozoides. Para hacerlo tendrán que encontrarse durante la fecundación. La carga genética que porte cada uno se cruzará, mezclará y dará lugar a un nuevo individuo único e irrepetible, y lo mas importante, diferente a sus progenitores. Lo bello y excitante de la vida.

Retroceder en el Tiempo Biológico

Pero, como siempre, podemos intentar torcer el destino de los procesos naturales y retroceder el reloj biológico. Tal vez no podemos, todavía, viajar al pasado en términos espaciales… pero sí en términos biológicos. La clonación es ni más ni menos que eso: viajar atrás en el tiempo celular. Es tomar una célula cualquiera, somática, diferenciada y “condenada a muerte” y generar a partir de ella un individuo nuevo. La resurrección misma. Al compartir este individuo el mismo ADN, será de alguna manera un “gemelo en diferido”.

La famosa Dolly con su cría, Bonny. ¿No son una ternura? Fuente: Instituto Roslin

Ahora bien, ¿cómo se logra volver atrás el reloj biológico? Partamos de la base de que todas las células de nuestro cuerpo poseen la misma información genética. El ADN de las células de nuestra piel es exactamente el mismo que el de las neuronas o el de las células del hígado. Lo que marca la diferencia es la regulación epigenética, es decir el “encendido y apagado” de ciertos genes, que le dan el fenotipo a cada tipo de célula. Y este “on/off” epigenético está fuertemente condicionado por el medio, fundamentalmente por el citoplasma de la célula. ¿Que pasaría entonces si a una célula adulta del oído de tu mascota le cambiamos su citoplasma por el citoplasma de un óvulo canino? El citoplasma, en particular los factores de transcripción presentes en él, “reprogramarían” el ADN para activarle los genes activos comúnmente en el óvulo. Bastaría con imitar ciertas condiciones físicas y químicas para simular una fecundación y ese óvulo comenzaría a dividirse y formar un embrión. Tiene toda la información genética para hacerlo. Esto es la clonación. Ni más ni menos.

La famosísima diva ovina Dolly y los casos posteriores de clonación siguieron este patrón. Para ello, se comienza por tomar un óvulo y retirarle su núcleo con una micropipeta. Este óvulo enucleado, puro citoplasma, se fusiona mediante un electrofusor con alguna célula somática del individuo a clonar. Podemos tomar, por ejemplo, células de la piel. Entonces, electrofusor mediante, el óvulo enucleado y la célula de la piel se fusionan para formar una sola célula. Una célula con citoplasma de óvulo pero información genética del animal a clonar. ¿Que pasa con el citoplasma del la célula somática? También esta ahí adentro, pero su presencia no influye porque se ve rápidamente diluida con el citoplasma del óvulo, sensiblemente mayor. A nivel molecular, las moléculas del citoplasma de óvulo comenzarán su trabajo de retroceso temporal y, pasadas un par de horas, la célula se habrá vuelto totipotencial. Ahora es momento de simular las condiciones naturales de fecundación y esta célula ya no será solo una célula, sino un embrión que comenzará a dividirse para formar un individuo nuevo. Cuando el embrión tenga unos días, se implantará en el útero de una hembra y podrá seguir creciendo hasta nacer (o renacer).

Una tecnología de ciencia ficción pero útil en la vida real

Proceso de enucleación. El micromanipulador sostiene la célula por succión a la vez que la micropipeta ingresa por la derecha para retirar el núcleo.

La técnica es mas difícil de lo que suena y de bajísima eficiencia, pero funciona. En humanos aún no se ha podido, exceptuando las polémicas publicaciones citadas. El objetivo sería poder generar células totipotenciales para reparar tejidos. Podríamos reprogramar células de nuestra piel, transformarlas en células de hígado y transplantarlas para curar una cirrosis, por ejemplo. Sin embargo, en otras especies como en las vacas, por ejemplo, la técnica está muy avanzada. De hecho aquí, en la Argentina, hemos clonado varias vacas y, de paso, las hemos hecho transgénicas. A algunas se les han insertado genes que codifican proteínas de uso terapéutico como hormona de crecimiento o insulina; generando vacas que producen fármacos en su leche. También se han insertado genes de proteínas presentes únicamente en leche humana, para lograr una vaca que produzca leche “maternizada”. De tal forma, la clonación tiene también aristas en el terreno de la producción de alimentos y de la salud. En Canadá han logrado fabricar la proteína de la seda de tela de araña en leche de cabra y el gobierno de los EEUU compró los animales para investigar la fabricación de chalecos antibalas con tales fibras. También en Canadá se “fabricaron” cerdos con una enzima en la glándula salival capaz de aprovechar mejor el forraje y generar menos emisiones tóxicas. Otros trabajo lograron modificar proteínas del corazón de estos animales para hacerlos compatibles con la fisiología humana a fin de realizar transplantes de corazón Cerdo-Humano. Increíble.

La clonación también podría servir para preservar animales en peligro de extinción, o resucitar animales extintos, y aquí volvemos al inicio de la nota. Clonar al bueno del Mamut es teóricamente posible. De hecho, en 2003 se pudo clonar a un animal ya extinto, el bucardo, a partir de células preservadas del último espécimen en pie. El animal nació en Zaragoza, aunque lamentablemente falleció por deficiencias respiratorias a los minutos, problema muy común en animales clonados. A la vez, en Japón se han obtenido clones a partir de unos pobres ratones que se encontraban metidos en un congelador desde hacía 16 años. Pero, como decía, con sólo tener muestras biológicas no es suficiente. La clonación (técnicamente llamada clonación por transferencia nuclear de células somáticas) es una técnica increíblemente complicada. Pero abre un sinfín de puertas en un mundo que necesita cada vez mas alimentos a la vez que un acceso barato a la salud en el marco de un desarrollo sostenible.

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