Historia de la clonación

Como ya sabemos, la clonación es el proceso de generar copias genéticamente idénticas de una célula, organismo o ácido nucleico. Pero… ¿cuáles son los orígenes de este polémico campo de la Biología Molecular? Las técnicas de clonación han evolucionado mucho desde sus inicios a principios del siglo XX. Sin embargo, hoy en día el ser humano todavía está muy lejos de aprovechar todo el potencial que las técnicas de clonación son capaces de ofrecer.

La clonación reproductiva encuentra sus raíces en los experimentos de “twinning” artificial (generación de gemelos artificiales) llevados a cabo por el embriólogo alemán Hans Spemann a principios del siglo XX. Junto a su alumna Hilde Mangold, Spemann descubrió una nueva área de la embriología en el año 1924 gracias a sus trabajos de microcirugía con huevos de anfibios: al dividir un embrión en porciones y trasplantar una porción concreta a un segundo embrión, era posible inducir la formación de un primordio embrionario secundario. Como consecuencia, bautizó a esta zona del embrión como centro organizador. Por el descubrimiento del efecto organizador el desarrollo embrionario, Hans Spemann fue galardonado con el premio Nobel de Fisiología y Medicina en el año 1935. Más adelante, Spemann demostró que las diferentes partes del centro organizador producen partes diferentes del embrión y que la zona anterior de este centro organizador da lugar a la cabeza y las partes posteriores a la cola. Del mismo modo, comprobó que, si los organizadores de la cola eran injertados en la región anterior de otro embrión, estos producirían la cabeza en vez de la cola, concluyendo que estaban influenciados por el ambiente del organizador de la cabeza.

En años posteriores se desarrolló una de las técnicas más empleadas tanto en clonación reproductiva como en clonación terapéutica: la transferencia de núcleos de células somáticas (SCNT por sus siglas en inglés). Esta técnica consiste en remplazar el ADN de un óvulo sin fecundar por el material genético de una célula somática diferenciada, como puede ser cualquier célula de la piel. Alrededor de los años 50 se hipotetizó que el citoplasma de los óvulos contenía factores capaces de reprogramar una célula diferenciada a un estado totipotente, lo que significaba que cuando el ADN de una célula diferenciada se introducía en el citoplasma de un óvulo sin diferenciar, este ADN sería reprogramado y sería posible formar un nuevo individuo a partir de esta célula. El nuevo organismo sería genéticamente idéntico al donante del ADN (a excepción del ADN mitocondrial), es decir, un clon. El científico inglés John Gurdon fue el primero en realizar este experimento con ranas y de generar ranas clonadas a partir de célula extraídas de un renacuajo. Con ello, la rana consiguió el título de ser el primer animal clonado de la historia y Gurdon ganó el Nobel de Fisiología y Medicina en el año 2012.

La SCNT también fue la culpable del nacimiento de la famosa oveja Dolly, el primer mamífero clonado de la historia, hito que sucedió en el año 1996. Desde el suceso de Dolly, la clonación reproductiva ha sido utilizada para generar duplicados de perros, gatos, cerdos, vacas, caballos, camellos e, incluso, simios. El primer mono clonado de la historia, Tetra, nació en 1999, y fue creado mediante un método diferente a la SCNT: la división de embriones, una técnica que emula la generación de gemelos naturales. La clonación del primer mono empleando la transferencia de núcleos de células somáticas sucedió en el año 2018.

El desarrollo de la SCNT también supone el nacimiento del campo de la clonación terapéutica, el cual presenta un elevado potencial para mejorar la calidad de vida de la sociedad en un futuro próximo. De hecho, la aplicación principal de la SCNT en humanos no está dirigida a la generación de clones humanos, lo cual está estrictamente prohibido en la mayoría de países del mundo, sino que, más bien, se enfoca en la producción de líneas celulares de células madre embrionarias a partir de los pacientes. A pesar de los importantes hechos históricos producidos en el campo de la clonación reproductiva, no fue hasta el año 2013 que se obtuvieron las primeras líneas celulares de células madre a partir de embriones humanos clonados. No obstante, el mayor progreso en clonación terapéutica sucedió en el año 2007, cuando el científico japonés Shinya Yamanaka descubrió una forma de reprogramar una célula somática diferenciada a un estado embrionario sin la necesidad de utilizar un óvulo. Yamanaka demostró que simplemente introduciendo cuatro factores de transcripción en una célula somática era posible inducir la pluripotencialidad, generando células madre pluripotentes inducidas (iPSCs). Su descubrimiento fue recompensado con el premio Nobel de Fisiología y Medicina del año 2012, el cual compartió con John Gurdon. La producción de iPSCs a partir de pacientes con diferentes enfermedades es, desde entonces, algo rutinario en muchos laboratorios de todo el mundo. A pesar de ello, esta técnica no está libre de dificultades, por lo que su uso para curar enfermedades todavía necesita ser perfeccionado.

La historia de la clonación molecular, por su parte, comenzó con el descubrimiento de la molécula de ADN y la determinación de que era la portadora de la información genética de todos los seres vivos (experimento de Hersey y Chase), en el año 1869 y 1952, respectivamente. A finales de los años 60 se produjo una explosión de descubrimientos que supusieron el inicio de la Biología Molecular moderna: el descifrado del código genético (1966; Marshall W. Nirenberg), el aislamiento de la ligasa de ADN (1967; Weiss y Richardson), el aislamiento del primer gen (1969; Shapiro y Beckwith), el aislamiento de la primera enzima de restricción (1970; W. Arber, D. Nathans y H. Smith) y la creación de la primera molécula de ADN recombinante (1972; Paul Berg et. al.), entre otras. La secuenciación del ADN (1975; Frederic Sanger) y el desarrollo de la reacción en cadena de la polimerasa o PCR (1983; Kary B. Mullis). Gracias a estas dos últimas técnicas y a todo el conocimiento adquirido en los últimos 50 años, actualmente es posible clonar cualquier fragmento de ADN.

No cabe duda de que la clonación ha supuesto y supondrá grandes avances en la historia del ser humano. Sin el desarrollo de las técnicas de clonación reproductiva, actualmente nuestro conocimiento sobre desarrollo embrionario sería mucho menor, por lo que sería más complicado estudiar enfermedades del desarrollo y el efecto de compuestos químicos o de diferentes estímulos ambientales sobre la embriogénesis. La clonación terapéutica es una disciplina que todavía está en pañales, pero nadie duda que revolucionará la medicina cuando se perfeccionen las técnicas relacionadas con el uso de células madre embrionarias y de las iPSCs. Por último, las técnicas de clonación molecular son la base de toda la investigación en Biología Molecular, un campo que ha sufrido un enorme crecimiento en los últimos años y que está presente en múltiples áreas del conocimiento.

·     Referencias

- Mummery, C., Stolpe, V. A., Roelen, B., & Clevers, H. (2014). Chapter 6 - Cloning: History and Current Applications. En: "Stem Cells: Scientific Facts and Fiction (2nd Revised ed.)". Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-411551-4.00006-4

- Michael Rugnetta (2020). Cloning. Encyclopædia Britannica. Consultado el 03/11/2020. Disponible en el enlace: https://www.britannica.com/science/cloning

- Nobel Lectures, Physiology or Medicine 1922-1941, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1965. Hans Spemann Biographical. The Nobel Prize. Consultado el 03/11/2020. Disponible en el enlace: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1935/spemann/biographical/

- Domínguez, N. (26 de enero de 2018). Científicos chinos crean los primeros monos clonados con la técnica de la oveja ‘Dolly’. El País. Consultado el 03/11/2020. Disponible en el enlace: https://elpais.com/elpais/2018/01/24/ciencia/1516813473_483837.html

- Ruiz de Elvira, M. (14 de enero de 2000). Nace “Tetra”, el primer mono obtenido por un método de clonación que produce gemelos. El País. Consultado el 03/11/2020. Disponible en el enlace: https://elpais.com/diario/2000/01/14/sociedad/947804401_850215.html

- Mandrich, L. (2013). DNA Cloning: The History of The Future. Cloning & Transgenesis, Longdom. DOI: 10.4172/2168-9849.1000106