¿Qué es la investigación con animales?

 how–dolly-the-sheep.jpg Dolly la oveja pudo haber sido el clon más famoso del mundo, pero no fue la primera. La clonación crea una copia genéticamente idéntica de un animal o planta. Muchos animales, incluyendo ranas, ratones, ovejas y vacas, habían sido clonados antes que Dolly. Las plantas a menudo se clonan: cuando tomas un esqueje, estás produciendo un clon. Los gemelos idénticos humanos también son clones.

Así que Dolly no fue el primer clon, y se parecía a cualquier otra oveja, entonces, ¿por qué causó tanta emoción y preocupación? Porque fue el primer mamífero en ser clonado a partir de una célula adulta, en lugar de un embrión. Este fue un logro científico importante, pero también suscitó preocupaciones éticas.
Desde 1996, cuando nació Dolly, se han clonado otras ovejas de células adultas, al igual que ratones, conejos, caballos y burros, cerdos, cabras y ganado vacuno. En 2004, un ratón fue clonado usando un núcleo de una neurona olfativa, mostrando que el núcleo donante puede provenir de un tejido del cuerpo que normalmente no se divide.

¿Cómo se produjo la carretilla?

Producir un clon animal a partir de una célula adulta es obviamente mucho más complejo y difícil que cultivar una planta a partir de un esqueje. Así que cuando los científicos que trabajaban en el Instituto Roslin en Escocia produjeron Dolly, el único cordero nacido de 277 intentos, fue una noticia importante en todo el mundo.
Para producir Dolly, los científicos utilizaron el núcleo de una célula ubre de una oveja blanca Finn Dorset de seis años de edad. El núcleo contiene casi todos los genes de la célula. Tenían que encontrar una manera de «reprogramar» las células de la ubre, para mantenerlas vivas pero para que no crecieran, lo que lograron alterando el medio de crecimiento (la «sopa» en la que se mantenían vivas las células). Luego inyectaron la célula en un óvulo sin fertilizar al que se le había quitado el núcleo, e hicieron que las células se fusionaran mediante pulsos eléctricos. El óvulo sin fertilizar provenía de una oveja escocesa de Cara negra.
Cuando los científicos lograron fusionar el núcleo de la célula adulta de oveja blanca con el óvulo de la oveja de cara negra, necesitaron asegurarse de que la célula resultante se desarrollara en un embrión. La cultivaron durante seis o siete días para ver si se dividía y desarrollaba normalmente, antes de implantarla en una madre sustituta, otra oveja de Cara negra escocesa. Dolly tenía la cara blanca.
De 277 fusiones celulares, 29 embriones tempranos se desarrollaron y se implantaron en 13 madres de alquiler. Pero solo un embarazo llegó a término completo, y el 6.6 kg Finn Dorset lamb 6LLS (alias Dolly) nació después de 148 días.

¿Por qué los científicos están interesados en la clonación?

La razón principal por la que los científicos de Roslin querían poder clonar ovejas y otros animales grandes estaba relacionada con su investigación dirigida a producir medicamentos en la leche de dichos animales. Los investigadores han logrado transferir genes humanos que producen proteínas útiles a ovejas y vacas, para que puedan producir, por ejemplo, el agente coagulante de la sangre factor IX para tratar la hemofilia o la alfa-1-antitripsina para tratar la fibrosis quística y otras afecciones pulmonares.
También se podrían desarrollar animales clonados que producirían anticuerpos humanos contra enfermedades infecciosas e incluso cánceres. Los genes «extraños» han sido trasplantados a peces cebra, que son ampliamente utilizados en laboratorios, y los embriones clonados de estos peces expresan la proteína extraña. Si esta técnica se puede aplicar a las células de mamíferos y a las células cultivadas para producir animales clonados, estas podrían reproducirse convencionalmente para formar bandadas de animales genéticamente modificados que producen medicamentos en su leche.
Hay otras razones médicas y científicas para el interés en la clonación. Ya se está utilizando junto con técnicas genéticas en el desarrollo de órganos animales para trasplantes en humanos (xenotrasplante). La combinación de estas técnicas genéticas con la clonación de cerdos (lograda por primera vez en marzo de 2000) daría lugar a un suministro fiable de órganos de donantes adecuados. El uso de órganos de cerdo se ha visto obstaculizado por la presencia de un azúcar, alfa gal, en las células de cerdo, pero en 2002 los científicos lograron eliminar el gen que lo fabrica, y estos cerdos «knockout» podrían ser criados de forma natural. Sin embargo, todavía hay preocupaciones sobre la transmisión de virus.
El estudio de clones de animales y células clonadas podría conducir a una mayor comprensión del desarrollo del embrión y del envejecimiento y de las enfermedades relacionadas con la edad. Los ratones clonados se vuelven obesos, con síntomas relacionados, como niveles elevados de insulina plasmática y leptina, aunque sus crías no lo hacen y son normales. La clonación podría utilizarse para crear mejores modelos animales de enfermedades, lo que a su vez podría conducir a un mayor progreso en la comprensión y el tratamiento de esas enfermedades. Incluso podría mejorar la biodiversidad garantizando la continuación de las razas raras y las especies en peligro de extinción.

¿Qué le pasó a Dolly?

Dolly, probablemente la oveja más famosa del mundo, vivió una existencia mimada en el Instituto Roslin. Se apareó y produjo descendencia normal de la manera normal, mostrando que tales animales clonados pueden reproducirse. Nacida el 5 de julio de 1996, fue sacrificada el 14 de febrero de 2003, a los seis años y medio. Las ovejas pueden vivir hasta los 11 o 12 años, pero Dolly sufría de artritis en una articulación de la pata trasera y de adenomatosis pulmonar de las ovejas, un tumor pulmonar inducido por virus al que las ovejas criadas en interiores son propensas. El 2 de febrero de 2003, la primera oveja clonada de Australia murió inesperadamente a la edad de dos años y 10 meses. Se desconocía la causa de la muerte y el cadáver fue incinerado rápidamente, ya que se estaba descomponiendo.
Los cromosomas de Dolly eran un poco más cortos que los de otras ovejas, pero en la mayoría de los otros aspectos era la misma que cualquier otra oveja de su edad cronológica. Sin embargo, su envejecimiento temprano puede reflejar que fue criada del núcleo de una oveja de 6 años de edad. El estudio de sus células también reveló que la muy pequeña cantidad de ADN fuera del núcleo, en las mitocondrias de las células, es heredada del óvulo de la donante, no del núcleo de la donante como el resto de su ADN. Así que no es una copia completamente idéntica. Este hallazgo podría ser importante para enfermedades relacionadas con el sexo, como la hemofilia, y ciertas afecciones neuromusculares, cerebrales y renales que se transmiten solo a través del lado materno de la familia.

Mejorar la tecnología

Los científicos están trabajando en formas de mejorar la tecnología. Por ejemplo, cuando se combinan dos embriones de ratones clonados genéticamente idénticos, es más probable que el embrión agregado sobreviva hasta el nacimiento. Las mejoras en el medio de cultivo también pueden ayudar.

Preocupaciones éticas y regulación

La mayoría de las preocupaciones éticas sobre la clonación se relacionan con la posibilidad de que pueda ser utilizada para clonar seres humanos. Habría enormes dificultades técnicas. Tal como está la tecnología en la actualidad, tendría que involucrar a mujeres dispuestas a donar tal vez cientos de óvulos, embarazos subrogados con altas tasas de aborto espontáneo y muerte fetal, y la posibilidad de envejecimiento prematuro y altas tasas de cáncer para cualquier niño producido de esta manera. Sin embargo, en 2004, científicos surcoreanos anunciaron que habían clonado 30 embriones humanos, los habían cultivado en el laboratorio hasta que eran una bola hueca de células y habían producido una línea de células madre a partir de ellos. Se planteó una discusión ética adicional en 2008 cuando los científicos lograron clonar ratones a partir de tejidos que habían estado congelados durante 16 años.
En los EE.UU., el Presidente Clinton pidió a la Comisión Nacional de Bioética y al Congreso que examinaran los temas, y en el Reino Unido, el Comité de Ciencia y Tecnología de la Cámara de los Comunes, la Autoridad de Embriología y Fertilización Humanas y la Comisión Asesora de Genética Humana consultaron ampliamente y aconsejaron que se prohibiera la clonación humana. El Consejo de Europa ha prohibido la clonación humana: de hecho, la mayoría de los países han prohibido el uso de la clonación para producir bebés humanos (clonación reproductiva humana). Sin embargo, hay un aspecto médico importante de la tecnología de clonación que podría aplicarse a los seres humanos, que la gente puede encontrar menos objetable. Se trata de clonación terapéutica (o reemplazo de núcleos celulares) para ingeniería de tejidos, en la que se crean tejidos, en lugar de un bebé.
En la clonación terapéutica, se tomarían células individuales de una persona y se «reprogramarían» para crear células madre, que tienen el potencial de convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo. Cuando es necesario, las células madre pueden descongelarse y luego inducirse para que crezcan en tipos particulares de células, como el corazón, el hígado o el cerebro, que podrían usarse en el tratamiento médico. Es probable que la reprogramación de células resulte técnicamente difícil.
La investigación de clonación terapéutica ya se está llevando a cabo en animales, y las células madre se han cultivado con este método y trasplantado de nuevo al animal donante original. En humanos, esta técnica revolucionaría el trasplante de células y tejidos como método para tratar enfermedades. Sin embargo, es una ciencia muy nueva y ha suscitado preocupaciones éticas. En el Reino Unido, un grupo encabezado por el Director Médico, el profesor Liam Donaldson, ha recomendado que se permita la investigación sobre embriones humanos tempranos. La Ley de Fertilización Humana y Embriología se enmendó en 2001 para permitir el uso de embriones para la investigación con células madre y, en consecuencia, la HFEA tiene la responsabilidad de regular toda la investigación con células madre embrionarias en el Reino Unido. Existe un suministro potencial de embriones tempranos, ya que los pacientes sometidos a fecundación in vitro suelen producir un excedente de óvulos fecundados.
En lo que respecta a la clonación de animales, toda clonación para fines de investigación o médicos en el Reino Unido debe ser aprobada por el Ministerio del Interior bajo los estrictos controles de la Ley de Animales (Procedimientos Científicos) de 1986. Esto salvaguarda el bienestar de los animales al tiempo que permite la realización de importantes investigaciones científicas y médicas.

Más información

El Instituto Roslin tiene mucha información sobre la investigación que condujo a Dolly y los estudios científicos de Dolly, así como enlaces a muchos otros sitios que proporcionan información útil sobre los aspectos científicos y éticos de esta investigación.
El informe del Grupo Asesor de Expertos del Director Médico sobre Clonación Terapéutica: Investigación con células madre: progreso médico con responsabilidad está disponible en el Departamento de Salud del Reino Unido, PO Box 777, Londres SE1 6XH.
Puede obtenerse más información sobre la clonación terapéutica y la investigación con células madre en el Consejo de Investigación Médica.
Time, New Scientist, ha publicado interesantes ilustraciones sobre clonación. BBC News Online tiene una Q& A ¿Qué es la clonación?
IMAGEN © THE ROSLIN INSTITUTE

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