Clonación

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Introducción

Clonación, creación de una copia de una célula o de un organismo vivo. Las copias obtenidas mediante clonación tienen una composición genética idéntica y reciben el nombre de clones. En la naturaleza, hay muchos organismos que se reproducen mediante clonación. En el laboratorio, los científicos utilizan técnicas de clonación para crear copias de células u organismos que tienen características valiosas. El objetivo es encontrar aplicaciones prácticas de la clonación que se traduzcan en avances en la investigación biológica, la medicina y la industria.

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Antecedentes

Hace miles de años, los agricultores empezaron a clonar especies vegetales utilizando una técnica muy sencilla; cortaban un fragmento de la planta y dejaban que creciesen raíces; luego lo plantaban y obtenían un nuevo ejemplar. Más tarde, idearon técnicas de cultivo para reproducir plantas con características determinadas, como crecimiento más rápido, semillas más grandes o frutos más dulces. Estas técnicas de cultivo se combinaron con las de clonación con el fin de obtener un gran número de plantas con las características deseadas. Estas primeras formas de clonación y cultivo fueron lentas y en muchos casos impredecibles. A finales del siglo XX, los científicos desarrollaron una técnica denominada ingeniería genética, mediante la cual se manipulaba el material genético de los seres vivos, el ácido desoxirribonucleico (ADN), para modificar con más precisión los genes de las plantas. Los científicos combinaron la ingeniería genética y la clonación con el objeto de producir, de forma rápida y barata, miles de plantas con una característica deseada.

Las técnicas de clonación también se pueden aplicar a los animales. Los científicos producen animales genéticamente modificados con nuevas características, como la capacidad de resistir a ciertas enfermedades, y emplean las técnicas de clonación para reproducir estos animales genéticamente modificados. Los científicos esperan poder aplicar estas técnicas para conseguir, en un futuro próximo, reforzar las poblaciones de especies en peligro de extinción mediante la clonación de ejemplares de las poblaciones existentes. Puede que incluso algún día sea posible recuperar especies extinguidas mediante la clonación de células procedentes de muestras conservadas.

En la industria también se utilizan las técnicas de clonación. Por ejemplo, algunas bacterias digieren sustancias tóxicas, como la gasolina o sustancias químicas industriales, que son contaminantes habituales. Estas bacterias pueden clonarse para obtener legiones de bacterias capaces de eliminar la contaminación medioambiental. De forma similar, los animales clonados pueden ser utilizados para fabricar una amplia variedad de sustancias, como es el caso de algunas proteínas empleadas en muchos productos comerciales.

Más importante desde el punto de vista humano son los grandes avances que en el campo de la medicina prometen las técnicas de clonación. Los científicos ya han conseguido introducir en las células de una oveja fragmentos de ADN que contienen el gen humano de una proteína implicada en la coagulación. Esta proteína es necesaria para las personas que padecen hemofilia, un trastorno de la coagulación. Mediante técnicas de clonación, se han creado ovejas que producen leche con esa proteína. En un futuro próximo, los investigadores esperan poder utilizar la clonación para desarrollar animales con enfermedades humanas y emplearlos para comprobar la seguridad y eficacia de nuevos tratamientos diseñados para el ser humano. Por otro lado, los científicos esperan obtener células de un paciente enfermo, modificarlas genéticamente y clonarlas con el fin de proporcionar al paciente exactamente las células que necesita para recuperar su salud. Algunos sueñan incluso con el día en que la clonación sea parte de un proceso que permita crear un órgano completo para ser trasplantado.

A pesar de los beneficios reales de la clonación, este procedimiento ha desatado un intenso debate. La clonación de plantas nunca planteó una gran controversia. De hecho, muy poca gente considera la creación de plantas mediante esquejes una clonación y sin embargo lo es. No obstante, muchas personas están en contra de la creación y clonación de plantas genéticamente modificadas. Pero, por lo general, esta preocupación se refiere a la manipulación del ADN de las plantas y no al proceso de clonación en sí.

Por otra parte, la clonación de animales plantea también una gran controversia. Las personas que la critican argumentan que esta técnica está aún en sus primeras fases de desarrollo y que en el intento de perfeccionarla se cometerán errores. Esto podría dar lugar a la clonación de animales o seres humanos con defectos graves. Además, los detractores de la clonación en seres humanos argumentan que sin una regulación apropiada, la clonación puede conducir a prácticas tan cuestionables como el diseño de bebés con cualidades genéticamente seleccionadas con el objeto de que sean más atléticos, guapos o inteligentes. Otros temen que la clonación interfiera con la voluntad de Dios.

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LA CLONACIÓN EN LA NATURALEZA

A pesar de todas las preocupaciones relativas a la clonación en los laboratorios, la clonación es un proceso que existe en la naturaleza. Muchos organismos se reproducen mediante reproducción asexual. La información genética está codificada y se transmite de generación en generación a través del ADN, una molécula helicoidal que está presente en el interior de las células y que se organiza en unas estructuras llamadas cromosomas. A lo largo de la molécula de ADN existen segmentos diferenciados que reciben el nombre de genes. En la reproducción asexual, un organismo crea copias de su propio ADN y a partir de cada copia se desarrolla un nuevo organismo que será genéticamente idéntico a su progenitor.

Los organismos unicelulares, como las bacterias, se reproducen mediante un tipo de reproducción asexual llamado escisión o fisión. Durante la escisión, la célula duplica su ADN para formar dos conjuntos completos de ADN. Después, la célula progenitora se divide y da origen a dos células hijas. Cada célula hija recibe un conjunto de ADN. Las dos células son genéticamente idénticas a su progenitora y entre sí. La gemación es también otro tipo de reproducción asexual que emplean las levaduras y algún animal multicelular como la hidra. En la gemación se forma una pequeña yema en el cuerpo del organismo progenitor. El ADN de la célula se duplica y una copia se dirige hacia esta yema que crece y se separa como un clon del organismo progenitor.

Muchas plantas, como las fresas y algunas hierbas, se clonan a sí mismas para producir estolones, es decir, tallos que crecen sobre la superficie y emiten raíces en cualquier lugar que está en contacto con la tierra, dando lugar a nuevas plantas genéticamente idénticas a la original. Otras plantas, como los lirios, producen tallos subterráneos llamados rizomas, que originan plantas nuevas, genéticamente idénticas a la planta progenitora.

Algunos animales, como las pulgas de agua, pulgones, artemias y algunas especies de peces, ranas y lagartos, se reproducen asexualmente mediante un proceso llamado partenogénesis, una palabra que deriva del término griego parthenos (‘virgen’) y génesis (‘nacer’). En la partenogénesis el gameto femenino se desarrolla sin necesidad de que sea fecundado por un gameto masculino.

Algunos mamíferos también producen clones, aunque a diferencia de los clones de otros organismos, los descendientes proceden de una reproducción sexual en la que el gameto masculino fecunda el gameto femenino. En estos casos, el óvulo fecundado del mamífero se divide en el útero y forma dos o más embriones. Estos descendientes son clones unos de otros y comparten exactamente los mismos genes. Sin embargo, no existen clones del padre o de la madre, ya que sus descendientes solo heredan la mitad de los genes de cada progenitor.

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¿CÓMO CLONAN CÉLULAS LOS CIENTÍFICOS?

Al principio, los científicos obtenían clones de células en el laboratorio permitiendo que una única célula se dividiese en una población de células genéticamente idénticas. Mediante esta técnica, la célula original se coloca en un disco de laboratorio que contiene un medio de cultivo (nutrientes necesarios para que la célula viva). El proceso natural de división celular, la mitosis, da origen a descendientes genéticamente idénticos. Este proceso es similar a la forma en la que las células se multiplican, por ejemplo, en las plantas y en el cuerpo humano.

Más adelante, se desarrollaron técnicas de clonación más complejas en las que se utilizaron embriones animales. Todas las células de un animal proceden de un óvulo fecundado. Este óvulo fecundado se divide para formar un embrión, de manera que cada una de las células del embrión contiene la misma información genética. En un momento determinado del crecimiento y desarrollo del embrión sus células se diferencian y se especializan para realizar una función determinada. Por ejemplo, una célula del corazón solo puede realizar su función en el corazón y no en otros órganos como el hígado, aún cuando los genes de la célula cardiaca y de la hepática sean los mismos.

En la década de 1950 los científicos empezaron a experimentar con células embrionarias indiferenciadas, es decir, células que aún no se han especializado en un tipo celular determinado. Los científicos descubrieron que dichas células embrionarias eran totipotenciales, es decir, capaces de dar lugar a todos los tipos de células del organismo. Aprovechando esta propiedad se desarrollaron tres técnicas para clonar células embrionarias; separación de blastómeros, división del blastocisto y transferencia nuclear celular somática.