EntradaDónde clonar. Clonación celular y transgenosis.
1. Clonación de animales
El término "clon" proviene de la palabra griega "klon", que significa ramita, brote, descendencia. A la clonación se le pueden dar muchas definiciones, estas son algunas de las más comunes: la clonación es una población de células u organismos que descienden de un ancestro común a través de la reproducción asexual, y el descendiente es genéticamente idéntico a su ancestro.
El proceso de clonación en sí se puede dividir en varias etapas. Primero, se toma un óvulo de un individuo femenino y se le extrae el núcleo con una pipeta microscópica. En el óvulo anucleado se inserta otro que contiene el ADN del organismo clonado. A partir del momento en que el nuevo material genético se fusiona con el óvulo, se espera que comience el proceso de reproducción celular y crecimiento embrionario. Estas expectativas se basan en al menos dos motivaciones científicas claras. El primero es el deseo de descubrir qué tan intacto permanece el material genético durante el desarrollo de un organismo que tiene un destino característico. La segunda motivación es hasta qué punto los factores del citoplasma del óvulo son compatibles con el material genético que se introduce en él para la reprogramación; por ejemplo, ¿importa si los genes extraños y los genes propios de las mitocondrias del óvulo son diferentes? ? Surgen muchas preguntas similares. Pasemos a la historia de la investigación sobre los intentos de clonar animales.
Dolly la oveja
En febrero de 1997, la humanidad quedó conmocionada por la noticia del Instituto Escocés Roslin sobre el nacimiento y desarrollo normal del primer mamífero obtenido por transferencia nuclear o, más simplemente, clonación: la oveja Dolly. Quizás este acontecimiento tuvo un efecto similar al anuncio de la invención de la bomba nuclear o al surgimiento de la televisión.
En primer lugar, se tomó una célula de la glándula mamaria de una oveja adulta y se extinguió la actividad de sus genes mediante métodos artificiales. Luego, la célula se colocó en un entorno embrionario llamado ovocito para reconfigurar el programa genético para el desarrollo embrionario. Mientras tanto, del óvulo de otra oveja se “sacó” el núcleo y, después de enfriar la membrana citoplasmática bajo la influencia de un campo eléctrico, se introdujo en él el núcleo aislado de la célula de la glándula mamaria de la primera oveja. El óvulo fertilizado de la manera descrita anteriormente se colocó en el útero de la tercera oveja, la madre sustituta. Y después del proceso de gestación habitual, nació la oveja Dolly, que era una copia genética completa de la oveja, la donante de la célula de la glándula mamaria.
Un rumor que se difundió a una velocidad increíble casi desde el momento en que se anunció la existencia de Dolly fue que una oveja clonada envejece varias veces más rápido que sus parientes "nacidos normalmente".
Resultó que estos datos son en gran medida ciertos. Una de las explicaciones más probables para este envejecimiento fenomenalmente rápido es que se produce debido a una limitación programada en el número de divisiones y la esperanza de vida de cada célula en los organismos superiores. Hablar de los trastornos reproductivos de Dolly no tiene ningún fundamento. .
No hay ninguna razón real, ya que ella ya había dado a luz de manera segura al menos dos veces, dando a luz a su primer hijo, Bonnie, en su segundo año, y a tres corderos sanos un año después.
La oveja Dolly vivió 6 años, en su mayoría dolorosos.
Clonación de 5 lechones
En 2000, los científicos británicos que clonaron a la oveja Dolly crearon cinco lechones utilizando el mismo método. Los especialistas de PPL Therapeutics realizaron la operación en la ciudad estadounidense de Blacksburg. Como base se utilizaron células de un cerdo adulto.
Todos los lechones criados son hembras y todos están sanos.
Los expertos creen que en el futuro será posible criar cerdos, cuyos órganos se utilizarán posteriormente para trasplantarlos a humanos. Se espera que dentro de cuatro años los científicos realicen los primeros experimentos en este ámbito.
La posibilidad de la clonación nos abre muchas perspectivas, pero también nos enfrentamos a muchas disputas y desacuerdos.
2. Clonación terapéutica
Cuando se trata de clonación humana, el proceso está prohibido por ley en muchos países debido a muchos aspectos.
Pero existe un tipo de clonación que es terapéutica. La clonación terapéutica utiliza un proceso conocido como transferencia nuclear de células somáticas (transferencia nuclear, clonación de investigación y clonación de embriones), que implica extraer un óvulo al que se le ha extraído el núcleo y reemplazar ese núcleo con ADN de otro organismo. Después de muchas divisiones mitóticas del cultivo (mitosis del cultivo), esta célula forma un blastisto ( Etapa temprana embrión que consta de aproximadamente 100 células) con ADN casi idéntico al del organismo original.
El objetivo de este procedimiento es la obtención de células madre. genéticamente compatible con el organismo donante.
¿Es posible, en condiciones especiales, reproducir una copia genéticamente exacta de cualquier ser vivo? El símbolo del primer mamífero clonado (1996) fue la oveja Dolly, que sufrió durante toda su vida neumonía y artritis y fue sacrificada a la fuerza a la edad de seis años, una edad equivalente a aproximadamente la mitad de la vida promedio de una oveja normal. Clonar animales no ha demostrado ser tan fácil como clonar plantas.
La clonación terapéutica utiliza un proceso conocido como transferencia nuclear de células somáticas.
2.1 La perspectiva de la clonación terapéutica
Las células madre obtenidas mediante clonación terapéutica se utilizan para tratar muchas enfermedades. Además, actualmente se están desarrollando varios métodos para utilizarlos (tratamiento de determinados tipos de ceguera, lesiones de la médula espinal, etc.)
Este método a menudo causa controversia en la comunidad científica y se cuestiona el término que describe el blastocisto creado. Algunos creen que es incorrecto llamarlo blastocisto o embrión, ya que no fue creado mediante fertilización, pero otros argumentan que, en las condiciones adecuadas, puede convertirse en un feto y, en última instancia, en un niño; por lo tanto, es más apropiado llamar al resultado. un embrión.
El potencial de la clonación terapéutica en el campo médico es enorme. Algunos opositores a la clonación terapéutica objetan el hecho de que el procedimiento utiliza embriones humanos y los destruye en el proceso. Otros consideran que tal enfoque instrumentaliza la vida humana o que sería difícil permitir la clonación terapéutica sin permitir la clonación reproductiva.
3. Significado de clonación
Actualmente, los métodos de ingeniería genética y, en particular, la clonación, suscitan muchas esperanzas en el campo del tratamiento de enfermedades previamente incurables, la reproducción y el trasplante de órganos, así como en el campo de la concepción artificial, la lucha contra la discapacidad y los defectos congénitos. Cada vez se realizan más experimentos sobre la crianza de mamíferos y el posterior trasplante de sus órganos a humanos. Más recientemente, Corea del Sur logró clonar un lechón, cuyas células genéticamente modificadas pueden reducir en un 60-70% la amenaza de rechazo de órganos por parte del sistema inmunológico humano durante el trasplante. Y ante el problema asociado con la imposibilidad de tener hijos, los métodos de inseminación artificial han recibido un amplio apoyo en la sociedad. En cuanto a la clonación en sí, permite realizar los mismos procedimientos utilizando el acervo genético de uno solo de los padres, lo que a menudo es necesario si uno de los padres está predispuesto a enfermedades graves.
El trasplante de células pancreáticas aliviará a los pacientes diabéticos de las constantes inyecciones de insulina y de la necesidad de seguir una dieta estricta. Así lo informó en una conferencia en Chicago el cirujano británico James Shapiro, que realizó con éxito las primeras ocho operaciones.
Se administraron por vía intravenosa células pancreáticas purificadas de donantes sanos a pacientes diabéticos. Estas células permanecieron en el hígado, donde continuaron produciendo insulina. En ocho pacientes con edades comprendidas entre 29 y 53 años, la necesidad de inyecciones de insulina desapareció en el postoperatorio inmediato.
Bill Hartnett, portavoz de la Asociación Británica de Diabetes, afirma que el nuevo tratamiento es extremadamente prometedor, pero advierte contra las conclusiones precipitadas porque los resultados del trasplante de células aún no se han publicado. Los pacientes después de esta operación deben tomar constantemente inmunosupresores para evitar el rechazo de las células trasplantadas. El desarrollo del método de clonación resolverá en el futuro el problema de obtener un número suficiente de células pancreáticas, afirmó James Shapiro en la conferencia de la Sociedad Americana de Trasplantes.
Las tecnologías de clonación se utilizaron por primera vez para salvar especies en peligro de extinción. El mes que viene, los científicos esperan el nacimiento de una cría de gaur (un tipo de buey asiático), que fue llevado por una vaca común y corriente. El embrión en sí fue creado en el laboratorio a partir de un óvulo de vaca y genes extraídos de la piel de un gaur.
Por otro lado, a menudo se plantea la cuestión de que la clonación puede reducir la diversidad genética, haciendo a la humanidad más vulnerable, por ejemplo, a las epidemias que, según las previsiones más pesimistas, conducirán a la muerte de la civilización.
Clonación
Clonación comercial
En las últimas décadas del siglo pasado se produjo un rápido desarrollo de una de las ramas más interesantes de la ciencia biológica: la genética molecular. Ya a principios de la década de 1970 surgió una nueva dirección en genética: la ingeniería genética. A partir de su metodología se comenzaron a desarrollar diversos tipos de biotecnologías y se crearon organismos genéticamente modificados. Ha surgido la posibilidad de utilizar terapia genética para algunas enfermedades humanas. Hasta la fecha, los científicos han hecho muchos descubrimientos en el campo de la clonación de animales a partir de células somáticas, que se utilizan con éxito en la práctica.
La idea de clonar al Homo sapiens plantea problemas a la humanidad que nunca antes había enfrentado. La ciencia se está desarrollando de tal manera que cada nuevo paso trae consigo no sólo nuevas oportunidades, previamente desconocidas, sino también nuevos peligros.
¿Qué es la clonación como tal? En biología, método para obtener varios organismos idénticos mediante reproducción asexual (incluida la vegetativa), nos dice la enciclopedia Krugosvet. Así es exactamente como muchas especies de plantas y algunos animales se reproducen en la naturaleza durante millones de años. Sin embargo, ahora el término "clonación" se suele utilizar en un sentido más estricto y significa copiar células, genes, anticuerpos e incluso organismos multicelulares en el laboratorio. Los ejemplares que aparecen como resultado de la reproducción asexual son, por definición, genéticamente idénticos, sin embargo, en ellos se puede observar variabilidad hereditaria, provocada por mutaciones aleatorias o creadas artificialmente mediante métodos de laboratorio. El término "clon" como tal proviene de la palabra griega "klon", que significa ramita, brote, corte y se relaciona principalmente con la propagación vegetativa. Clonar plantas a partir de esquejes, yemas o tubérculos en agricultura se conoce desde hace miles de años. En propagación vegetativa y durante la clonación, los genes no se distribuyen entre los descendientes, como en el caso de la reproducción sexual, sino que se conservan en su totalidad. Sólo en los animales todo sucede de manera diferente. A medida que las células animales crecen, se produce su especialización, es decir, las células pierden la capacidad de implementar toda la información genética incrustada en el núcleo durante muchas generaciones.
Este es el esquema de clonación propuesto por el doctor Eddie Lawrence (basado en materiales del Servicio de la Fuerza Aérea Rusa).
¿Qué se entiende por clonación reproductiva? Se trata de una reproducción artificial en condiciones de laboratorio de una copia genéticamente exacta de cualquier ser vivo. La clonación terapéutica, a su vez, significa la misma clonación reproductiva, pero con un período de crecimiento limitado del embrión o, como dicen los expertos, del "blastocisto" de hasta 14 días. Después de dos semanas, se interrumpe el proceso de reproducción celular. Estas células de órganos futuros se denominan “células madre embrionarias”.
Hace aproximadamente medio siglo se descubrieron cadenas de ADN. El estudio del ADN condujo al descubrimiento del proceso de clonación artificial de animales.
La posibilidad de clonar embriones de vertebrados se demostró por primera vez a principios de los años cincuenta en experimentos con anfibios. Los experimentos con ellos han demostrado que los trasplantes nucleares en serie y el cultivo de células in vitro aumentan hasta cierto punto esta capacidad. Después de recibir una patente en 1981, apareció el primer animal clonado: un ratón. A principios de la década de 1990, la investigación de los científicos se centró en los grandes mamíferos. Los huevos reconstruidos de animales domésticos grandes, vacas u ovejas, no se cultivan primero. in vitro, a en vivo- en el oviducto atado de una oveja - el receptor intermedio (primero). Luego se lavan desde allí y se trasplantan al útero del receptor final (segundo), una vaca u oveja, respectivamente, donde se desarrolla su desarrollo hasta que nace el bebé. Hace un tiempo, los medios quedaron impactados con las informaciones sobre la aparición de Dolly, una oveja escocesa que, según sus creadores, representa una copia exacta de su materia genética. Más tarde aparecieron el toro americano Jefferson y un segundo toro criado por biólogos franceses.
De repente, un grupo de científicos de la Universidad Rockefeller y de Hawaii se enfrentó al problema de la clonación de ratones de sexta generación. Según los resultados de la investigación, existe evidencia de que los animales de experimentación desarrollan un cierto defecto oculto, claramente adquirido durante el proceso de clonación. Se han propuesto dos versiones de este fenómeno. Una es que el extremo del cromosoma tendría que “desaparecer” con cada generación, volviéndose más corto, lo que podría conducir a la degeneración, es decir, a la imposibilidad de una mayor procreación, y al envejecimiento prematuro de los clones. La segunda versión es un deterioro de la salud general de los ratones clonados con cada nueva clonación. Pero esta versión aún no ha sido confirmada. Todos estos datos son alarmantes y llaman la atención sobre el hecho de que es posible que otros mamíferos (incluidos los humanos) no eviten el mismo “destino”.
Sin embargo, muchos ven algunos aspectos positivos en la clonación y otros tantos la utilizan. Según Genoterra.ru, la empresa de biotecnología Genetic Savings & Clone, que tiene cuatro años de experiencia en la clonación de gatos, ya está trabajando en pedidos de seis clientes que quisieran ver clones de sus mascotas después de su muerte. Este placer les costará 50.000 dólares. Esta semana, la compañía presentó al público su cuarto gato clonado en la Exposición Internacional de Gatos en Houston, EE. UU. Este gato fue apodado Peaches, cuyo donante nuclear es el gato Mango. Generalmente son similares, pero el clon tiene una mancha clara en la espalda. Estas diferencias en los clones son inevitables, ya que el ADN mitocondrial permanece en el óvulo receptor enucleado, que difiere del donante. Varios factores ambientales también juegan un papel importante en el desarrollo de los animales. La empresa tiene previsto empezar a clonar perros en 2005.
Además, Genetic Savings & Clone obtuvo recientemente la licencia de una versión nueva y mejorada del proceso de clonación y demostró el resultado: dos gatitos clonados llamados Tabouli y Baba Ganoush. El nuevo proceso, llamado transferencia de cromatina, transfiere material genético de manera mucho más cuidadosa y completa desde la célula donante al óvulo, que debería convertirse en un clon. La clave está en abrir la membrana nuclear y eliminar las proteínas de las células de la piel que son innecesarias para este proceso (que se suele utilizar en la clonación). Este tipo de clonación tiene como resultado una tasa de éxito de más del 8 por ciento, según un artículo en Genoterra.ru. La cromatina "purificada" parece producir embriones clonados más similares al organismo original, como lo demuestran los gatitos que son similares al prototipo no sólo en apariencia, sino, al parecer, en carácter.
Pero el regreso de un animal amado a la casa es una ilusión, porque la definición de "exactamente igual" se refiere sólo al conjunto genético, de lo contrario seguirá siendo una criatura diferente.
En 2002 se formó un mapa genético humano casi completo. Al mismo tiempo, la empresa Clonaid (parte de la secta religiosa Movimiento Raeliano) anunció que había clonado a una persona por primera vez en el mundo. Durante este tiempo, según la empresa, nacieron tres niños clonados, pero no se presentaron pruebas serias de ello. Clonaid pide a cualquiera que pague 200.000 dólares por el derecho a hacer su propia copia.
¿Cuáles son los beneficios prácticos de la clonación?
Desarrollo de biotecnología para la obtención grandes cantidades Las células madre durante la clonación terapéutica permitirán a los médicos corregir y tratar muchas enfermedades aún incurables, como la diabetes (insulinodependiente), la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer (demencia senil), las enfermedades del músculo cardíaco (infarto de miocardio), las enfermedades renales, hepáticas y óseas. , sangre y otros.
La nueva medicina se basará en dos procesos principales: cultivar tejido sano a partir de células madre y trasplantar dicho tejido al lugar del tejido dañado o enfermo. El método de creación de tejidos sanos se basa en dos procesos biológicos complejos: la clonación inicial de embriones humanos hasta la etapa de aparición de células "madre" y el posterior cultivo de las células resultantes, y el cultivo de los tejidos necesarios y, posiblemente, , órganos en medios nutritivos.
Durante mucho tiempo, la gente ha soñado con cultivar sólo verduras y frutas sabrosas y de alta calidad, criar vacas con buena producción de leche, ovejas con una gran cantidad de lana o excelentes gallinas ponedoras y tener animales domésticos, copias exactas de los favoritos que tienen. ya se ha vuelto obsoleto. Sin embargo, sólo recientemente este saludable interés se ha visto impulsado por los éxitos de los científicos en la clonación de animales y plantas. Pero, ¿es realmente posible hacer realidad este sueño de la humanidad mediante métodos de clonación?
La aparición en los campos de variedades de plantas transgénicas resistentes a insectos, herbicidas y virus marca una nueva era en la producción agrícola. Las plantas creadas por ingenieros genéticos no sólo podrán alimentar a la creciente población del planeta, sino que también se convertirán en la principal fuente de medicinas y materiales baratos.
La biotecnología vegetal estaba notablemente rezagada hasta hace poco, pero ahora el mercado está experimentando un aumento constante en la proporción de plantas transgénicas con nuevas características útiles. Estos son los datos que figuran en el artículo “Biotecnología vegetal”: “Las plantas clonadas en EE.UU. ocupaban ya en 1996 una superficie de 1,2 millones de hectáreas, que en 1998 aumentó a 24,2 millones de hectáreas”. Dado que las principales formas transgénicas de maíz, soja y algodón con resistencia a herbicidas e insectos han demostrado su eficacia, hay motivos para esperar que la superficie cultivada con plantas clonadas aumente varias veces en el futuro.
La historia de la ingeniería genética de plantas comienza en 1982, cuando se obtuvieron por primera vez plantas genéticamente transformadas. El método de transformación se basó en la capacidad natural de la bacteria. Agrobacterium tumefaciens modificar genéticamente las plantas. Así, con la ayuda del cultivo de células y tejidos vegetales que garantizan la naturaleza libre de virus de la planta, se desarrollaron claveles, crisantemos, gerberas y otras plantas ornamentales que se venden en todas partes. También se pueden comprar flores de orquídeas exóticas, cuya producción de clones ya tiene una base industrial. Algunas variedades de fresas, frambuesas y cítricos se obtuvieron mediante técnicas de clonación. Anteriormente, se necesitaban entre 10 y 30 años para desarrollar una nueva variedad, pero ahora, gracias al uso de métodos de cultivo de tejidos, este período se ha reducido a varios meses. Se reconoce como muy prometedor el trabajo relacionado con la producción de sustancias medicinales y técnicas basadas en el cultivo de tejidos vegetales que no pueden obtenerse por síntesis. Así, el alcaloide isoquinolina berberina ya se obtiene de forma similar a partir de las estructuras celulares del agracejo, y el ginsenósido se obtiene del ginseng.
Se sabe que cualquier avance en la biotecnología vegetal dependerá del desarrollo de sistemas y herramientas genéticas que permitan una gestión más eficiente de los transgenes.
En cuanto a los animales, ya con principios del XIX Durante siglos, los científicos han intentado resolver la cuestión de si el estrechamiento de las funciones del núcleo de una célula diferenciada es un proceso irreversible. Posteriormente se desarrolló una técnica para clonar núcleos. El mayor éxito en la clonación de embriones de anfibios lo logró el biólogo inglés John Gurdon. Utilizó el método de los trasplantes nucleares en serie y confirmó su hipótesis sobre la pérdida gradual de potencia a medida que avanza el desarrollo. Otros investigadores han obtenido resultados similares.
A pesar de estos éxitos, señala en su artículo el Servicio Médico Ruso, el problema de la clonación de anfibios sigue sin resolverse hasta el día de hoy. Ahora podemos juzgar que este modelo no fue elegido con mucho éxito por los científicos para tales estudios, ya que la clonación de mamíferos resultó ser una cuestión más sencilla. No hay que olvidar que el desarrollo de la tecnología microscópica y de la tecnología de micromanipulación en aquella época aún no permitía la manipulación de embriones de mamíferos ni el trasplante nuclear. El volumen de un óvulo de anfibio es aproximadamente 1000 veces mayor que el volumen de un ovocito placentario, razón por la cual los anfibios eran tan atractivos para estudiar los primeros procesos de desarrollo.
Actualmente se han realizado investigaciones fundamentales sobre el problema de la clonación de ratones. El desarrollo embrionario completo y el nacimiento de ratones clonales sanos y fértiles se lograron únicamente mediante el trasplante de núcleos de células del cúmulo, células de Sertoli, fibroblastos de la punta de la cola, células madre embrionarias y células gonadales fetales. En estos casos, el número de ratones recién nacidos no superó el 3% del número total de ovocitos reconstruidos.
Clonar mascotas resultó ser más difícil de lo esperado. En 2001, Genetic Savings and Clone anunciaron el nacimiento del primer gato clonado del mundo. Esta empresa, cuya sede se encuentra en el moderno suburbio de Saosalito en San Francisco, se especializa en la "inmortalización" de mascotas: perros y gatos. A pesar de que el primer gato clon del mundo fue "hecho como una copia al carbón", no se parece en color ni a su madre natural (donante de ADN) ni a su adoptada (que portaba el embrión). Los científicos explican esto por el hecho de que el color del pelaje depende sólo parcialmente de la información genética y también influyen los factores de desarrollo.
Sin embargo, inspirada por el éxito inicial, la empresa comenzó la clonación comercial del primer lote de gatos clonados por pedido comercial. El costo del servicio es de 50 mil dólares.
"Hace un año dijimos que empezaríamos servicio comercial un año después, y ya ha pasado un año”, afirma Ben Carlson, portavoz de Genetic Savings & Clone, “y todavía no es posible hacer predicciones sobre cuánto tiempo llevará perfeccionar la tecnología para obtener buenos resultados. "
Hasta ahora no ha sido posible clonar perros. Tienen lo que los científicos dicen que es un ciclo reproductivo muy complejo y sus óvulos son difíciles de obtener y cultivar.
Hoy en día, el principal negocio de GSC no es la clonación (aún no está disponible comercialmente), sino el almacenamiento de muestras de ADN animal. Una biopsia de este tipo en Estados Unidos cuesta entre 100 y 500 dólares, dependiendo de los parámetros de la mascota.
Los expertos, sin embargo, advierten que los propietarios que confían en la empresa para clonar a sus mascotas pueden sentirse decepcionados. Como regla general, el amor por un gato o un perro en particular está determinado por sus hábitos y carácter, lo que tiene poco que ver con los genes. Señalan que los factores externos no tienen menos efecto en el desarrollo de un animal que la herencia.
La clonación de la oveja Dolly en 1996 por Ian Wilmut y sus colegas del Instituto Roslin de Edimburgo causó revuelo en todo el mundo. Dolly fue concebida a partir de la glándula mamaria de una oveja que había muerto hacía mucho tiempo, y sus células se almacenaron en nitrógeno líquido. La técnica mediante la cual se creó Dolly se conoce como transferencia nuclear, lo que significa que se extrae el núcleo de un óvulo no fertilizado y en su lugar se coloca un núcleo de una célula somática. De los 277 óvulos trasplantados nucleares, sólo uno se convirtió en un animal relativamente sano. Este método de reproducción es "asexual" porque no requiere uno de cada sexo para crear un niño. El éxito de Wilmut se convirtió en una sensación internacional.
En diciembre de 1998, se supo de intentos exitosos de clonar ganado cuando los japoneses I. Kato, T. Tani et al. logró obtener 8 terneros sanos tras transferir 10 embriones reconstruidos al útero de vacas receptoras.
Evidentemente, las exigencias de los ganaderos a las copias de sus animales son mucho más modestas que las de quienes quieren clonar a sus mascotas. Un clon daría la misma cantidad de leche que una “madre clónica”, pero ¿qué color y carácter tiene? ¿Qué diferencia hay? Basándose en esto, los biólogos de Nueva Zelanda han dado recientemente un nuevo paso importante en la clonación de vacas. A diferencia de sus colegas estadounidenses de California, se limitaron a reproducir una sola característica del animal clonado. En su caso, la capacidad de la vaca para producir leche con un alto contenido en proteínas. Como suele ocurrir en todos los experimentos de clonación, el porcentaje de embriones supervivientes fue muy bajo. De los 126 clones transgénicos, sólo 11 sobrevivieron y sólo nueve de ellos tenían la capacidad requerida. Por tanto, las perspectivas de desarrollo de este campo de la clonación, como dicen, son "obvias".
A finales de 2000 y principios de 2001, todo el mundo científico siguió el intento de los investigadores de la empresa estadounidense AST de clonar la especie en peligro de extinción de búfalo Bos gaurus (giaur), que alguna vez estuvo muy extendida en la India y el suroeste de Asia. Se obtuvieron células somáticas del donante nuclear (fibroblastos de piel) a partir de una biopsia post mortem de un toro a la edad de 5 años y después de dos pases en cultivo. largo tiempo(8 años) se almacenaron criopreservados en nitrógeno líquido. Se lograron un total de cuatro embarazos. Para confirmar el origen genético de los frutos, se extrajeron selectivamente dos de ellos. El análisis citogenético confirmó la presencia en las células de un cariotipo normal característico de los giaours, pero resultó que todo el ADN mitocondrial proviene de óvulos de vacas donantes de otra especie (Bos taurus).
Lamentablemente, según la experiencia de los científicos estadounidenses, uno de los embarazos se interrumpió a los 200 días, y como resultado de otro nació una cría que murió 48 horas después. Representantes de la empresa afirmaron que esto ocurrió “debido a una enteritis infecciosa por clostridios”. , que no está relacionado con la clonación ".
Aprovechar todo el potencial de la nueva tecnología de clonación para salvar especies animales en peligro de extinción sólo será posible con un enfoque razonable para resolver los problemas emergentes. Vale la pena señalar que como resultado de la clonación, a menudo se descubren diversas patologías fetales: placenta hipertrofiada, hidroalantois, placentomas, agrandamiento de los vasos sanguíneos del cordón umbilical, hinchazón de las membranas. Los clones que murieron pocos días después del nacimiento se caracterizan por la presencia de patología del corazón, los pulmones, los riñones y el cerebro. El llamado “síndrome del niño grande” también es común en los recién nacidos.
Los animales clonados no viven mucho y tienen una capacidad reducida para combatir enfermedades. Esto lo demostraron los experimentos, cuyos resultados fueron publicados por investigadores del Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas de Tokio, informa Newsru.com. Para los experimentos seleccionaron 12 ratones clonados y el mismo número nacidos de forma natural. Los clones comenzaron a morir a los 311 días de vida. Diez de ellos murieron antes de que duraran 800 días. Durante el mismo tiempo, sólo murió un ratón "normal". La mayoría de los clones murieron de neumonía aguda y enfermedades hepáticas. Al parecer, su sistema inmunológico no podía combatir las infecciones y producir suficientes anticuerpos necesarios, afirman investigadores japoneses.
Creen que las razones de la debilidad de los clones deben estudiarse cuidadosamente y pueden estar asociadas con trastornos a nivel genético y deficiencias de la tecnología de reproducción actual.
Sin embargo, los científicos no se detienen en sus investigaciones. Mucha gente ve amplias perspectivas para la clonación. Por ejemplo, los científicos de la empresa británica PPL Therapeutics, que clonaron con éxito cinco lechones en Virginia, cuyos órganos y tejidos pueden utilizarse para trasplantes a personas enfermas, creen que los ensayos clínicos de este tipo de operaciones podrían comenzar en los próximos cuatro años, informan.
Pero, como señalan muchos expertos, antes de los trasplantes de órganos a gran escala de cerdos a humanos, la sociedad y el mundo científico aún deben resolver una serie de problemas difíciles. cuestiones éticas, como la “corrección” de trasplantar órganos de animales al cuerpo humano o reemplazar órganos de una especie de seres vivos por órganos de otra especie.
Por otro lado, muchos científicos creen que muy pronto la clonación de animales de granja empezará a dar frutos. La leche de vacas clonadas y la carne de las crías de vacas y cerdos clonados podrían aparecer a la venta el próximo año. De hecho, incluso ahora en los EE.UU., donde las empresas dedicadas a la cría de ganado ya han creado alrededor de cien clones de los mejores representantes de las razas de élite, no existe una prohibición oficial de tales actividades.
Sin embargo, existe una petición informal por parte de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de no apresurarse a comercializar dichos productos. La Academia Nacional de Ciencias de EE.UU. ha reforzado la creencia de que este tipo de productos son seguros para la salud. Según Mednovosti, las conclusiones de la comisión que se ocupó de la clonación de vacas y cerdos contenían recomendaciones para algunas investigaciones adicionales, pero en general los científicos consideraron segura la venta de productos de animales clonados y sus crías. Por supuesto, no estamos hablando de sacrificar animales clonados para obtener carne. Este es ahora un proceso muy costoso, que normalmente cuesta más de 20.000 dólares. Sin embargo, los animales de la primera o segunda generación de crías clonadas bien pueden utilizarse para carne. Sin embargo, a los expertos de la FDA les preocupa que cuando se clonan animales, los propietarios puedan verse tentados a modificar sus genes para mejorar sus características. Los científicos temen esto mucho más que la propia clonación, en la que los genes de un animal permanecen sin cambios.
Pero en Japón, desde 1999, se permite reponer el ganado de razas lecheras y de carne mediante la técnica de “replicación” de huevos fertilizados. Sin embargo, está prohibida la clonación comercial en el sentido clásico, es decir, “utilizando una célula somática (no reproductiva)”. Pero existe una alta probabilidad de que Japón se convierta, no obstante, en el primer país del mundo en el que aparecerá en las tiendas carne de animales clonados.
De una forma u otra, las posibilidades de la clonación abren nuevas perspectivas para los jardineros, los ganaderos y la medicina, aunque actualmente su uso está limitado por problemas tecnológicos y biológicos no resueltos. Además, carecemos del conocimiento necesario para modificar la estructura de los genomas de los animales de granja. Los productos de animales clonados primero deben ser aprobados por la agencia gubernamental correspondiente responsable del uso de alimentos y recursos medicinales, que prohíbe la venta de leche o carne de animales genéticamente modificados y clonados hasta que se establezcan todas las regulaciones necesarias. También quedan por realizar experimentos para comprobar la seguridad de la leche resultante para los seres humanos. Sin embargo, pase lo que pase, tal vez, tarde o temprano, rebaños de vacas clonadas y genéticamente modificadas deambularán por los campos y prados, y las queridas mascotas que ladran y ronronean deleitarán la mirada de sus dueños durante décadas y los mirarán fielmente a los ojos.
El cuerpo humano, por perfecto que sea, tiende a envejecer. ¿Es posible desarrollar un cuerpo idéntico para reemplazar el anterior y trasplantarle el cerebro? La gente ha soñado con esto y los escritores de ciencia ficción han escrito sobre ello durante muchos años. Se puede clonar no solo a una persona (y en general no es ético, aunque es posible), sino también un animal, incluso uno que se extinguió hace mucho tiempo. Estos y otros objetivos tienen prioridad sobre la ingeniería genética. La clonación es una de las piedras angulares del futuro, más allá de la cual nos esperan grandes logros en ciencia y tecnología.
Piénselo: ¡han pasado más de veinte años desde el nacimiento de la oveja clonada Dolly en 1996! Hace tiempo que pasó de la ficción a la realidad y ya hay muchas empresas de biotecnología en el mundo que brindan un servicio tan inusual. Por regla general, sus clientes son amantes de las mascotas que quieren ver a sus mascotas incluso después de su muerte. Una de estas empresas es la china Sinogene Biotechnology, en cuyo laboratorio nació recientemente un gatito clonado llamado Garlic. Los biólogos cobran bastante dinero por su trabajo, pero merece la pena.
Cuando Barbra Streisand dijo a la revista Variety que clonó a su perro por 50.000 dólares, muchos aprendieron por primera vez que copiar mascotas y otros animales es real. Sí, has leído bien: puedes pagar para clonar un perro, un caballo o tu toro favorito y recibir una copia viva en un par de meses. , que todavía me pone la piel de gallina, trata sobre Monnie Mast, una fotógrafa de Michigan que pagó por la clonación de Billy Bean, el Labrador Retriever de su hija mayor Mia.
La clonación es un proceso en el que se produce una copia genéticamente idéntica mediante reproducción asexual. El término se utiliza comúnmente para referirse a la clonación humana artificial. Hay dos tipos de clonación humana ampliamente discutidos: la clonación terapéutica y la clonación reproductiva.
El término "clon" fue acuñado en 1963 por J. B. S. Haldane, un distinguido biólogo escocés, en un discurso titulado "Las posibilidades biológicas de las especies humanas para los próximos diez mil años".
A petición del estadounidense Bernann McKinney, de 57 años, se clonó un perro en una clínica de Corea del Sur.
La historia de la clonación humana se remonta a la década de 1880, cuando los científicos intentaron demostrar cómo funcionaba el material genético de las células.
Hans Dreisch demostró mediante la clonación que el material genético no se pierde durante la división celular. erizos de mar separando dos células y haciéndolas crecer por sí solas. En 1902, Hans Spemman repitió el mismo proceso con las salamandras.
Es muy difícil rastrear la cronología de la clonación de plantas, debido a que dicha clonación de plantas se ha practicado durante miles de años tanto por los humanos como por la naturaleza misma.
Clonación humana: pros y contras
La gente empezó a hablar de clonación cuando los científicos escoceses del Instituto Roslin crearon la famosa oveja Dolly. Esto ha generado interés y preocupación a nivel mundial.
La clonación no está tan alejada del procedimiento como la fertilización in vitro, donde la fertilización de un óvulo ocurre en un laboratorio y luego se transfiere al útero.
La fertilización in vitro generalmente requiere la extracción de muchas células y se puede realizar varias veces antes de que funcione, si es que funciona. También puede provocar embarazos múltiples.
La clonación es una alternativa más para la procreación y, a diferencia de la FIV, requiere muy pocas células y funciona a la primera, lo que la hace más rentable para el embarazo. manera efectiva reproducción.
Los animales actualmente clonados tienen genéticamente los rasgos más deseables. También se están realizando investigaciones sobre la clonación de especies en peligro de extinción y animales muertos.
En 2009, una especie animal extinta, el búfalo ibérico, fue clonada, pero sólo vivió 7 minutos antes de volver a extinguirse.
¿Cómo ocurre la clonación humana?
La clonación humana es la producción de una copia genética de otra persona. El núcleo, o parte central de la célula, contiene la mayor parte de su material genético.
En la clonación, el núcleo de una célula del cuerpo (como una célula de la piel) se utiliza para reemplazar el núcleo de un óvulo no fertilizado. Cuando se activa el embrión, se crea un clon, que es un doble de la persona de quien se tomó el núcleo.
Dependiendo de lo que queramos conseguir, la clonación se llama "reproductiva" o "terapéutica", pero el método original para obtener un clon era el mismo.
La clonación "reproductiva" se producirá transfiriendo un clon al cuerpo de una mujer y permitiéndole nacer. La clonación "terapéutica" puede ocurrir si el objetivo es destruirlo para obtener partes.
Las partes están en el centro del embrión, que morirá cuando se extraigan estas células. Luego, las células se pueden utilizar en estudios de trasplante para personas con determinadas enfermedades. Las células madre son células universales que producen el tipo de células que necesita un paciente específico.
Sin embargo, existen otras fuentes de células madre que no están asociadas con los embriones, como la médula ósea de un adulto, el cordón umbilical o las almacenadas al nacer.
Además de los intentos exitosos de clonación varios tipos animales, el siglo XX también vio algunos de los mayores avances en el campo de la genealogía. El desciframiento exitoso del código de ADN en 1968 se convirtió en el principal impulso para el rápido desarrollo de la clonación humana.
En 1988 se descifró el genoma humano, el genoma del Homosapiens, contenido en 23 pares de cromosomas. Tal como están las cosas, la ciencia ha logrado avances excelentes hacia el desarrollo del clon humano.
Un duro golpe llegó con la Ley de Clonación Humana de 2009, que considera la clonación un acto ilegal, poco ético e inmoral.
La oposición a la clonación humana provino de la comunidad científica, que no estaba satisfecha con los resultados de la clonación de animales, así como de las comunidades religiosas, que consideran que la clonación humana interfiere con la vida y la procreación humanas.
Este Cuento La clonación humana abarca un período de unos 120 años. En 2009, la clonación humana se convirtió en una actividad ilegal en 23 países.
La fraternidad de científicos e investigadores espera que en un futuro próximo se legalice la clonación humana, después de lo cual podrán regresar a sus laboratorios y continuar con experimentos relacionados con investigaciones anteriores.
Es posible producir crías de mamíferos que sean genéticamente idénticas a los adultos vivos.
En 1996, el mundo entero se emocionó con la noticia sobre la oveja Dolly. Como resultado de los experimentos realizados bajo la dirección de Ian Wilmut, nació una oveja genéticamente idéntica a una oveja adulta. Bien ( cm. Leyes de Mendel) un individuo crece a partir de un óvulo fertilizado y recibe la mitad del material genético de uno de los padres y la otra mitad del segundo. En la clonación, el material genético se extrae de la célula de un individuo vivo. Esto se hace así: de una célula fertilizada ( cigotos) eliminar el núcleo (que contiene el ADN). Luego se extrae el núcleo de la célula de un adulto de la misma especie y se implanta en un cigoto privado de núcleo. Este óvulo se implanta en el útero de la hembra de la especie y se deja crecer hasta que llega el momento de dar a luz.
La naturaleza sensacional de la clonación, que dio fama mundial a Ian Wilmut y Dolly, radica en la naturaleza de los cambios en el ADN celular a medida que se desarrolla el embrión. Al principio, todos los genes están “activados” en el cigoto, es decir, todos pueden funcionar. Sin embargo, en ciertos momentos, las células se especializan: en ellas se desactivan diferentes genes y su efecto ya no se manifiesta (en el lenguaje de los genetistas, esto se llama "no pueden expresar"). Por ejemplo, cada célula del cuerpo tiene genes responsables de la síntesis de insulina, pero la insulina solo la producen determinadas partes del páncreas. En todas las demás células de su cuerpo (como las células de la piel, células nerviosas cerebro) el gen de la insulina está desactivado.
Es obvio que en el ADN implantado en el óvulo fertilizado, algunos genes ya están desactivados; cuáles y en qué secuencia está determinado por de qué órgano del individuo adulto se obtuvo la célula. Resulta que un óvulo fertilizado (no entendemos del todo cómo sucede esto) es capaz de volver a poner el reloj celular en “0”, es decir, activar nuevamente todos los genes, haciendo posible el desarrollo normal del embrión. Ésta es la esencia del gran descubrimiento de Wilmut.
No todos los intentos de clonación tienen éxito. Al mismo tiempo que Dolly, el experimento de reemplazo de ADN se llevó a cabo en otros 273 huevos, y sólo uno dio como resultado un animal adulto vivo. Después de Dolly, se clonaron muchas especies de mamíferos, por nombrar sólo algunas: vaca, ratón y cerdo. A partir de un huevo de ratón se obtuvieron varias generaciones de animales clonados: clones, clones de clones, clones de clones, etc.
La controversia más grave la generó la posibilidad de aplicar esta tecnología a los humanos. Por un lado, nueva tecnología representa una amenaza aterradora para la moralidad, razón por la cual debería prohibirse la clonación humana. Por otro lado, gracias a esta tecnología, muchas parejas infértiles tienen la posibilidad de tener hijos biológicamente relacionados, lo que, en opinión de muchos, es bastante ético.
Mientras continúa el debate, prestemos atención a un aspecto importante. Técnicamente hablando, un clon, como Dolly, es simplemente un individuo cuyo ADN es idéntico al ADN de otro individuo. A menudo nos encontramos con individuos que tienen ADN idéntico; los llamamos gemelos. Un clon es simplemente un gemelo nacido varios años o décadas después: un "gemelo asincrónico". Así como nunca esperaríamos que un gemelo le diera su corazón al otro para un trasplante, la perspectiva de cultivar clones para recolectar órganos para trasplantes es simplemente una pesadilla que nunca se hará realidad. He aprendido por experiencia propia que tan pronto como se reemplaza la palabra “clon” por “gemelo”, el debate sobre la clonación humana pierde su patetismo.
No puedo garantizarlo, pero creo que en 2010 la clonación no será considerada más reprobable que la fertilización in vitro u otras métodos modernos tratamiento de infertilidad. Dado que la clonación es un procedimiento bastante simple que utiliza técnicas estándar, espero que pronto aparezcan personas clonadas (a menos que esto ya haya sucedido cuando leas esto).
IAN WILMOUTH
Ian Wilmut, n. 1944
Embrióloga escocesa, nacida en la localidad inglesa de Hampton Lucy. Se graduó en la Universidad de Nottingham en 1971 y recibió un doctorado en 1974 por desarrollar métodos para congelar esperma de cerdo. Ese mismo año se trasladó al Instituto Roslin, cerca de Edimburgo, donde continúa trabajando en la ingeniería genética del ganado. Wilmut identificó las causas fisiológicas y de desarrollo de la muerte fetal en ovejas y cerdos y luego comenzó a investigar métodos para mejorar el número de ganado. Respecto a la polémica sobre los animales clonados, Wilmut comentó: “No tengo noches de insomnio. Creo en la alta moralidad de nuestra especie."