BIOLOGIA BÁSICA I CLONACIÓN

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En el mundo hay ya más de 300 mamíferos clonados con la misma técnica que dio lugar a Dolly, con más o menos variantes. Eso al menos estima uno de sus padres, Harry Griffin, del Instituto Roslin, en Edimburgo. Un tercio son vacas, ovejas y cabras, y el resto ratones. Se investiga también con primates y perros. Pero la comunidad científica no se ha recuperado aún del asombro que le produjo saber que de la célula de un animal adulto se puede obtener otro ejemplar prácticamente igual.

Tipos de clonación

Clonación natural

En la naturaleza, hay dos formas de reproducción celular: sexual y asexual. En la reproducción sexual, propia de los organismos pluricelulares, ambas células germinativas, la femenina u ovocito y la masculina o espermatozoide, se fusionan para formar una nueva célula, llamada cigoto. Esta nueva célula no sólo comienza a diferenciarse, sino también se multiplica, mediante el mecanismo de reproducción asexual llamado mitosis. Un individuo adulto será el resultado de las sucesivas divisiones mitóticas experimentadas por el cigoto. La reproducción de tipo sexual confiere una ventaja competitiva a los organismos que la poseen, pues al ocurrir un proceso de recombinación génica de carácter aleatorio, aumenta la probabilidad de la descendencia para sobrevivir en ambientes de variabilidad imprevisible. Los organismos pluricelulares son pues, clones ordenados de células con un mismo genoma, pero especializadas hacia funciones distintas. Esto indica que cuando se forma el cigoto, su repertorio de actividades, aunque limitado, es suficiente para dar origen a organismos con una elevada complejidad estructural. El grado de complejidad dependerá de lo que se conoce como proceso de diferenciación. Se entiende por diferenciación, el resultado de la expresión o de la inhibición de determinados grupos de proteínas, con la consecuente formación de tejidos. Los tejidos son grupos de células somáticas especializadas, que debido al proceso de diferenciación experimentado, están inhabilitadas para dar origen a nuevos individuos. Es claro que el asunto de fondo en la clonación tiene sus raíces en las primeras etapas del proceso evolutivo, cuando los microorganismos existentes comenzaron a producir, mediante mitosis, copias exactas de sí mismos. Así, una célula somática (no sexual), se podía replicar a sí misma, de modo que el material genético de las células hijas resultaba idéntico al de la célula progenitora. En ese orden de ideas, se podría considerar que la mitosis es un tipo de clonación “natural” que no necesita manipulación alguna.

Clonación artificial

En contraste con la llamada clonación natural, las técnicas seguidas para la clonación celular artificial, requieren un proceso de elaboración o de manipulación que permite obtener copias idénticas o casi idénticas de las células madre o progenitoras utilizadas. Si el producto o embrión se transfiere a un útero, se produce la implantación en el endometrio y se desarrolla un nuevo ser (clonación reproductiva). Pero si se transfiere a un medio de cultivo, el embrión dará origen a células madre embrionarias con la potencialidad para diferenciarse hacia cualquier tipo de célula adulta (clonación terapéutica).

Métodos de clonación artificial

Partición

En esta técnica se utilizan embriones octocelulares, en estado de pre implantación. A partir del embrión seleccionado, se toman mitades o secciones que posteriormente se introducen dentro de zonas pelúcidas naturales o artificiales. A continuación, se efectúa la implantación del producto en el endometrio. El número máximo de células del embrión, no puede ser superior a 8, porque a partir de este momento, se inicia la expresión del genoma embrionario. Los individuos obtenidos son prácticamente idénticos entre sí, aunque diferentes a los progenitores, por lo cual se considera que son el equivalente de los gemelos monocigóticos. Esta técnica se ha seguido ampliamente para la clonación de animales de granja. Como ejemplos de esta técnica están las ovejas Megan y Morag, del Roslin Institute.

Clonación por transferencia nuclear de células somáticas (SCNT: Somatic Cell Nuclear Transfer)

Los requisitos mínimos para la SCNT incluyen el uso de dos tipos de células: somáticas o no sexuales, y sexuales femeninas, u oocitos. Los núcleos de células somáticas de individuos postnatales se transfieren dentro de oocitos o de cigotos enucleados. Esta técnica tiene la ventaja que permite conservar el genoma durante la diferenciación celular y la capacidad del citoplasma celular para reprogramar la actividad génica y aumentar la redireccionalidad de la diferenciación celular. Sin la aplicación de estos dos principios, la clonación no es posible. Para clonar a un ser vivo mediante SCNT, se extrae el material genético de ambos tipos de células y, a continuación, se inyecta el núcleo de la célula somática que se desea clonar (donante), dentro del oocito previamente enucleado (receptor). El trasplante de núcleos somáticos dentro de oocitos enucleados tiene como fin reproducir los procesos bioquímicos y fisiológicos que, de manera natural, se desencadenan durante la fertilización. Vale entonces, en este orden de ideas, establecer una comparación entre la fertilización y la clonación. Durante la fertilización, el primer evento que ocurre es la sincronización de los pronúcleos masculino y femenino. Cuando el espermatozoide atraviesa la membrana plasmática del oocito, su núcleo se encuentra en la etapa G0 del ciclo celular, mientras que el núcleo del oocito está detenido en la metafase de la segunda meiosis. Los oocitos recientemente ovulados presentan una elevada concentración de Factor Promotor de la Maduración (siglas en inglés MPF), una proteincinasa que induce la ruptura de la membrana nuclear y la condensación de los cromosomas, motivo por el cual pueden hacer su ingreso al núcleo ciertos factores citoplasmáticos que son necesarios para la replicación del ADN16. Los dos pronúcleos se llevan entonces a la etapa S del ciclo, caracterizada por una síntesis activa de ADN. La reanudación de la segunda meiosis ocurre como consecuencia del aumento cíclico de [Ca2+] intracelular, que provoca a su vez la inhibición de las dos subunidades constitutivas del MPF -ciclina B y cdc1 - con el descenso consecuente en la actividad del MPF. Cuando, en la clonación, se introduce el núcleo de la célula somática donante en la célula receptora u oocito, se efectúa un proceso similar de sincronización o reprogramación