Clonación artificial

En nuestra anterior publicación ya comentamos que la clonación no era un concepto ligado únicamente a la ciencia ficción y las teorías conspirativas de laboratorios clandestinos, ya que en la naturaleza se da de forma constante a nuestro alrededor cada vez que un organismo se reproduce de manera asexual o, incluso dentro de nuestros propios cuerpos, cada vez que una célula se divide, ya que las células hijas no son más que clones de la célula madre de la que proceden.

Sin embargo, si bien es cierto que la clonación tiene su origen en la naturaleza, eso no quita que, al igual que con todo, los humanos nos hayamos aprovechado de ese proceso y lo hayamos “domesticado” para adaptarlo a nuestras necesidades como sociedad (o bueno, en algunos casos para satisfacer nuestras curiosidades científicas). Es así como surge el mundo de la clonación artificial, un concepto que puede generar controversia debido a la fama que le ha dado Hollywood, pero que en realidad se trata de un campo muy amplio, el cual puede aportar grandes bienes a la sociedad y permitir grandes avances en la ciencia.

Dentro del concepto de clonación artificial nos podemos encontrar con tres grandes categorías: clonación génica, clonación reproductiva y clonación terapéutica.

En primer lugar, la clonación génica hace referencia a la producción de copias idénticas de genes o fragmentos de ADN. Estas copias pueden realizarse o bien dentro de una bacteria, o bien en disolución en un medio con determinadas enzimas. Para entender mejor este concepto, primero cabe repasar un poco la biología molecular de las bacterias y los mecanismos naturales de replicación del ADN:

Las bacterias, como bien sabemos, son unos organismos unicelulares que no poseen núcleo, por lo que el ADN que compone su genoma se encuentra libre en el citoplasma. Pero este ADN genómico no es el único que tienen, ya que, además, también poseen pequeños trozos de ADN circular llamados plásmidos, los cuales contienen uno o unos pocos genes que no son de vital importancia para la supervivencia de la bacteria, pero sí que les aportan cierta ventaja frente a otras bacterias como, por ejemplo, la resistencia a antibióticos o la capacidad de producir toxinas. Estos plásmidos se replican igual que el resto del ADN bacteriano, es decir, mediante una serie de proteínas especializadas, llamadas enzimas de replicación, que actúan cada vez que la célula se divide para que cada célula hija presente una copia idéntica del material genético de la célula de la que procede.

Una vez puestos en contexto, esta propiedad de las bacterias de poder tener ADN fuera del genoma capaz de replicarse es la que utilizaron los científicos para desarrollar la clonación génica, la cual no consiste en más que seleccionar un fragmento de ADN del cual te interese tener muchas copias (o clones), e introducirlo en uno de estos plásmidos. Así, cada vez que la bacteria se divida, el plásmido se replicará y con él la copia de ADN que le habías introducido.

Pero este proceso, a pesar de ser muy eficaz, es relativamente costoso, ya que necesitas tener un recipiente con las condiciones necesarias para que crezcan las bacterias, incluyendo un aporte de nutrientes, y después tienes que conseguir purificar los plásmidos que contienen tu fragmento de ADN de interés, separándolos del resto de componentes de las bacterias. Es por eso que los científicos desarrollaron los procesos de clonación génica in vitro, donde el fragmento de ADN que te interesa clonar se introduce en una disolución con enzimas de replicación, las cuales son las que en la naturaleza copian el ADN en las células.

Este mecanismo de clonación es el que utiliza la, ahora tan famosa, técnica de la PCR, cuya función es generar muchas copias de un fragmento de ADN cuando la cantidad que tienes es muy baja, debido a que los instrumentos que se utilizan hoy en día para medir la presencia de ADN no son tan sensibles y necesitan una cantidad relativamente grande de ADN para poder detectarlo.

El siguiente tipo de clonación artificial que vamos a comentar es la clonación reproductiva. En este caso no vamos a indagar con tanta profundidad en ella ya que la hemos comentado en otras publicaciones de este blog (las cuales os recomendamos si es que todavía no las habéis visto). Esta rama de la clonación artificial tiene como objetivo la obtención de nuevos animales genéticamente idénticos a otros, es decir, clones.

Para poder obtener esos clones, la principal técnica empleada es la transferencia nuclear de células somáticas (SCNT por sus siglas en inglés). Dicha técnica consiste en la extracción del núcleo de una célula somática, es decir, cualquier célula del cuerpo a excepción de los espermatozoides y los óvulos, y la posterior introducción de dicho núcleo en un óvulo sin fecundar, al cual previamente se le ha destruido su propio núcleo. Es decir, se acaba obteniendo un óvulo con el ADN de la célula somática que habíamos elegido. Debido a que cada célula del cuerpo contiene toda la información genética necesaria para generar un individuo entero, cuando se introduce dicho óvulo en el útero de una hembra de la especie que se quiere clonar, se acaba desarrollando un feto que en cuanto nazca se convertirá en un individuo genéticamente idéntico al individuo del que procedía el núcleo de la célula somática elegida, dicho en otras palabras, se obtiene un clon de dicho individuo. Así es como se originó la famosa oveja Dolly, y esto tiene especial interés en casos de especies en peligro de extinción, donde se podría aumentar el número de individuos de dicha especie de forma relativamente sencilla.

Finalmente, el último tipo de clonación artificial que queríamos comentar es la clonación terapéutica, cuya principal finalidad es su aplicación en la biomedicina, es decir, en el tratamiento de pacientes. En esta modalidad, la obtención de clones puede producirse de dos maneras:

Una de ellas es la SCNT, la técnica que hemos visto previamente para la clonación reproductiva, solo que en este caso una vez obtenido el óvulo con el núcleo de una célula somática en su interior, este no se introduce en un útero, sino que se deja que se divida unas cuantas veces in vitro, dando lugar a un pequeño número de células madre embrionarias. Estas células madre, al igual que las células de un embrión, tienen la capacidad de dividirse y diferenciarse a cualquier otro tipo de célula de nuestro organismo, por lo que tienen un gran interés en terapias que requieran regeneración de un tejido dañado, ya que si las células que se clonan son del propio paciente, el tejido que se forme a partir de esas células será igual que el tejido original, por lo que no existiría el problema de que se produzca un rechazo por introducir células de otra persona, como sí que ocurre con los trasplantes de órganos, por ejemplo. Esto implica un gran avance ya que es muy complicado encontrar un órgano compatible con el paciente y, en algunos casos, el problema requiere una solución urgente, por lo que no se puede esperar a encontrar un donante compatible.

Pero el empleo de esta técnica ha levantado ciertos dilemas éticos entre la sociedad, ya que existe una parte de esta que considera que no es ética la creación de células embrionarias para el tratamiento de enfermedades, por ello es que se desarrollaron las células madre pluripotentes inducidas (iPSC por sus siglas en inglés). Estas células, como bien dice su nombre, son células madre pluripotentes, es decir, son células capaces de dividirse y diferenciarse a cualquier tipo de célula del organismo, pero no son capaces de generar un individuo completo, por lo que se le pone fin al dilema moral de utilizar embriones. Para la obtención de estas iPSC, lo que se hace es crear un cultivo celular de células somáticas del paciente y añadirle un conjunto de genes específicos que consiguen “reprogramar” las células, convirtiéndolas de nuevo en células madre inespecíficas. Al igual que con el empleo de la SCNT, el uso de iPSC puede aplicarse en terapias de regeneración de tejidos.

Con esto concluye esta publicación sobre los avances científicos y sociales que ha supuesto el desarrollo de técnicas artificiales de clonación, pero esto no significa que no vaya a haber más novedades, ya que a pesar de todo lo que se ha conseguido, el mundo de la clonación artificial y sus aplicaciones todavía sigue dando sus primeros pasos, el potencial que tiene es mucho mayor. De momento los esfuerzos se centran en perfeccionar las técnicas existentes, pero cualquier noticia al respecto no dudéis que la comentaremos en futuras publicaciones.

 

Referencias

NHGRI. (2019, 9 marzo). Clonación. Genome.gov. https://www.genome.gov/es/about-genomics/fact-sheets/Clonaci%C3%B3n

Aracely López-Monteon. (2020). CLONACIÓN GENÉTICA: Mejorando la vida – Dirección de Comunicación de la Ciencia. Universidad Veracruzana. https://www.uv.mx/cienciauv/blog/clonaciongeneticamejorandovida/#:%7E:text=As%C3%AD%2C%20la%20clonaci%C3%B3n%20gen%C3%A9tica%20consiste,de%20DNA%2C%20c%C3%A9lula%20u%20organismo.

Genotipia, C. (2019, 28 noviembre). Clonación genética, reproductiva y terapéutica. Utilidad terapéutica. Genotipia. https://genotipia.com/la-clonacion-tipos-y-utilidad-terapeutica/#:%7E:text=La%20clonaci%C3%B3n%20gen%C3%A9tica%20consiste%20en,genes%20que%20se%20desea%20estudiar.

colaboradores de Wikipedia. (2020, 14 julio). Célula madre pluripotente inducida. Wikipedia, la enciclopedia libre. https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_madre_pluripotente_inducida