Introducción
La clonación puede definirse como el proceso por el que se consiguen copias idénticas de un organismo, célula o molécula ya desarrollado, de forma asexual.
Se deben tomar en cuenta las siguientes características:
- En primer lugar se necesita clonar las moléculas ya que no se puede hacer un órgano o parte del "clon" si no se cuenta con las moléculas que forman a dicho ser, aunque para hacer una clonación es necesario saber qué es lo que se desea clonar.
- Se parte de un animal ya desarrollado, porque la clonación responde a un interés por obtener copias de un determinado animal, y sólo cuando es adulto se conocen sus características.
- Por otro lado, se trata de crearlo de forma asexual, ya que la reproducción sexual no permite obtener copias idénticas, ya que este tipo de reproducción por su misma naturaleza genera diversidad.
Tipos de clonación
Clonación molecular
La clonación molecular se utiliza en una amplia variedad de experimentos biológicos y las aplicaciones prácticas que van desde la toma de huellas dactilares a producción de proteínas a gran escala.
En la práctica, con el fin de amplificar cualquier secuencia en un organismo vivo, la secuencia a clonar tiene que estar vinculada a un origen de replicación; que es una secuencia de ADN capaz de dirigir este proceso, además se necesitan otras características determinadas y una variedad de vectores de clonación.
La clonación de cualquier fragmento de ADN esencialmente implica cuatro pasos:
- Fragmentación: Se rompen los fragmentos de interés de una cadena de ADN.
- Ligación: Se pegan los fragmentos de ADN en la secuencia deseada.
- Transfección: Se introduce la secuencia formada dentro de células.
- Selección: Finalmente se seleccionan las células que han sido transfectadas con éxito con el nuevo ADN.
Inicialmente, el ADN de interés necesita ser aislado de un segmento de ADN de tamaño adecuado. Posteriormente, se da el proceso de ligación cuando el fragmento amplificado se inserta en un vector de clonación: El vector se linealiza (ya que es circular), usando enzimas de restricción y a continuación se incuban en condiciones adecuadas el fragmento de ADN de interés y el vector con la enzima ADN ligasa. Tras la ligación del vector con el inserto de interés, se produce la transfección dentro de las células, para ello las células transfectadas son cultivadas; este proceso, es el proceso determinante, ya que es la parte en la que se determina si las células han sido transfectadas exitosamente o no.
Se debe identificar por tanto las células transfectadas y las no transfectadas. Existen vectores de clonación modernos que incluyen marcadores de resistencia a los antibióticos con los que sólo las células que han sido transfectadas pueden crecer. Hay otros vectores de clonación que proporcionan color azul/ blanco cribado. De modo, que la investigación de las colonias es necesaria para confirmar que la clonación se ha realizado correctamente.
Clonación celular
Clonar una célula consiste en formar un grupo de ellas a partir de una sola. En el caso de organismos unicelulares como bacterias y levaduras, este proceso es muy sencillo, y sólo requiere la inoculación de los productos adecuados.
Sin embargo, en el caso de cultivos de células en organismos multicelulares, la clonación de las células es una tarea difícil, ya que estas células necesitan unas condiciones del medio muy específicas.
Una técnica útil de cultivo de tejido utilizada para clonar distintos linajes de células es el uso de aros de clonación (cilindros).
De acuerdo con esta técnica, una agrupación de células unicelulares que han sido expuestas a un agente mutagénico o a un medicamento utilizado para propiciar la selección se ponen en una alta dilución para crear colonias aisladas; cada una proviniendo de una sola célula potencialmente y clónicamente diferenciada.
En una primera etapa de crecimiento, cuando las colonias tienen sólo unas pocas células; se sumergen aros estériles de poliestireno en grasa, y se ponen sobre una colonia individual junto con una pequeña cantidad de tripsina.
Las células que se clonan, se recolectan dentro del aro y se llevan a un nuevo contenedor para que continúe su crecimiento.
Clonación terapéutica
La clonación terapéutica consiste en obtener células madre del paciente a tratar, atendiendo al siguiente experimento: Se toma una célula somática cualquiera del paciente a tratar, se aísla el núcleo con los cromosomas dentro y se desecha todo lo demás. Por otro lado, se obtiene un óvulo sin fecundar y se extrae su núcleo con sus cromosomas, para así introducir en éste el núcleo aislado anteriormente de la célula somática. A continuación se estimula el óvulo con el núcleo comenzando así la división celular del embrión clonado. Este embrión será un clon del paciente a tratar. Se deja que el embrión se desarrolle hasta llegar a la fase clave: el blastocito.
En esta fase se extrae la célula madre de la masa celular obtenida que tiene el mismo ADN que el paciente, y por lo tanto no causará rechazo cuando se inyecte.
Un ejemplo de este tipo de clonación es la clonación de la oveja Dolly (5 de julio de 1996 - 14 de febrero de 2003).
Clonación en la investigación con células madre:
La transferencia nuclear de células somáticas puede utilizarse también para crear un embrión clonado. El objetivo no es clonar seres humanos, sino cosechar células madre que pueden ser utilizadas para estudiar el desarrollo humano y realizar estudios sobre enfermedades de interés.
Clonación de organismos de forma natural
La clonación de un organismo consiste en crear un nuevo organismo con la misma información genética que una célula existente. Es un método de reproducción asexual, donde la fertilización no ocurre. En términos generales, sólo hay un progenitor involucrado. Esta forma de reproducción es muy común en organismos como las amebas y otros seres unicelulares, aunque la mayoría de las plantas y hongos también se reproducen asexualmente.
También se incluye la obtención de gemelos idénticos de manera natural o artificial. La forma natural se considera como una alteración espontánea durante el desarrollo embrionario, ignorándose su causa, aunque existe una correlación familiar estadísticamente significativa. El método artificial se realiza por separación mediante manipulación de los blastómeros, debilitando las uniones celulares con tripsina y medio pobre en Ca2+, o manualmente partiendo el blastocito por la mitad (muy corriente en vacas).
Clonación humana
La clonación humana es la creación de una copia genéticamente idéntica a una copia actual o anterior de un ser humano. Existen dos tipos de clonación humana: Clonación terapéutica y clonación reproductiva.
- La clonación terapéutica implica la clonación de células de un individuo adulto para su posterior uso en medicina.
- La clonación reproductiva implicaría la completa clonación de un ser humano. Este tipo de clonación aún no se ha realizado.
- Un tercer tipo de clonación sería la llamada clonación de sustitución que sería una combinación de la clonación reproductiva y la clonación terapéutica. En este tipo de clonación se produciría la clonación parcial de un tejido o una parte de un humano necesaria para realizar un trasplante.
En enero de 2008, Andrew Wood anunció que creó 5 embriones humanos mediante el ADN de las células de la piel de adultos con vistas a proporcionar una fuente viable de células madre embrionaria pero se planteó el hecho de que esto fuera ético y legal, de modo que fueron destruidos.
El objetivo de la investigación de la clonación humana nunca ha sido el de clonar personas o crear bebés de reserva. La investigación tiene como objetivo obtener células madre para curar enfermedades.
Se han publicado los resultados de la investigación sobre clonación de animales y humana para obtener células madre y, al igual que el resto de los descubrimientos científicos, estas publicaciones están disponibles a nivel mundial.
Estos individuos no trabajan para ninguna universidad, hospital o institución gubernamental. Por lo general, la comunidad científica a nivel mundial se opuso fuertemente a cualquier hipótesis de clonar a un bebé.
Según John Kilner, presidente del Centre for Bioethics and Human Dignity en los Estados Unidos, "La mayoría de las investigaciones publicadas demuestra que la muerte o la mutilación del clon son resultados muy probables en la clonación de mamíferos."
Nadie sabe hasta qué punto avanzó la clonación humana realmente en bebés.
Los médicos evalúan los riesgos de la clonación humana como muy elevados. "Someterse a la clonación por parte de los humanos no significa asumir un riesgo desconocido, sino perjudicar a las personas conscientemente", afirma Kilner.
La mayoría de los científicos coinciden con esta opinión. La gran mayoría de los intentos de clonación de un animal dieron como resultado embriones deformados o abortos tras la implantación.
Defienden que los pocos animales clonados nacidos presentan malformaciones no detectables a través de análisis o tests en el útero, por ejemplo, las deformaciones en el revestimiento de los pulmones.
Modificación genética humana
La modificación genética humana, o ingeniería genética humana, consiste en cambiar los genes de una célula humana viviente.
Los científicos cambian los genes en las células vivas poniéndoles el "nuevo" gen deseado en un organismo tipo virus que se permite llegar a sus células y que inserta el nuevo gen en la célula junto a los "viejos" genes:
Distinción Critica Entre Dos Aplicaciones
• La modificación genética "Somática" es la modificación genética que tiene como objetivo a los genes en órganos y tejidos específicos del cuerpo de una sola persona existente sin afectar a los genes en sus óvulos o esperma. Los experimentos de transferencia genética somática se están realizando actualmente en clínicas, con resultados mixtos a la fecha. El diagrama anterior muestra cómo trabaja la modificación genética somática.
• La modificación genética "hereditaria" o "germilínea" es la modificación genética que tiene como objetivo los genes en óvulos, esperma o los embriones tempranos. Las alteraciones afectan cada célula en el cuerpo del individuo resultante y son pasadas a todas las futuras generaciones.
Células madre
A diferencia del resto de las células del cuerpo, son células no especializadas, capaces de reproducirse y mantener ese estado, pero que pueden transformarse en alguno de los más de doscientos tipos celulares especializados que posee un ser vivo (células nerviosas, musculares, epiteliales, etc.). Son responsables del crecimiento y reparación de los tejidos, y se encuentran en cigotos, blastocitos, embriones, fetos y en organismos adultos.
Todos los animales y vegetales las poseen.
Células madre y clonación
La clonación es un mecanismo que permite obtener células madre de interés médico.
El problema más importante que tienen actualmente los trasplantes de tejidos y de órganos es la reacción de rechazo que aparece en el cuerpo receptor. Esto se trata de evitar con medicamentos que tienen importantes efectos secundarios. Las células madre clonadas a partir del enfermo permitirían obtener tejidos u órganos que no fueran rechazados.
Preguntas recurrentes
¿Se podría conseguir un ser humano a partir de una célula madre?
Se habla de células madre “embrionarias” para referirse a las totipotentes y pluripotentes, y de células madre “adultas” cuando se quiere designar a las multipotentes (las únicas que permanecen en un cuerpo adulto). Sólo podrían formar un ser humano las totipotentes. Por sí solas, las células madre pluripotentes, que son las que contienen los blastocistos, no tienen capacidad para formar un organismo adulto.
¿Se podría clonar sólo un órgano o una parte de una persona?
La regeneración completa de un órgano a partir de la clonación de células madre aún está dando sus primeros pasos, pero en enero de 2002 se consiguió un éxito importante. Se lograron transformar células madre obtenidas por clonación de las células de una vaca adulta en un órgano similar a un riñón. Su implantación en esa misma vaca permitió comprobar que filtraba la sangre y producía orina como un riñón normal; además se constató que no hubo reacción de rechazo, puesto que era clónico.
¿Por qué hay tanta discusión sobre la clonación?
Un motivo es que la clonación terapéutica produce blastocitos que deben romperse para que sus células madre puedan generar tejidos; y si ese blastocito hubiera sido implantado en el útero quizás se podría desarrollar hasta formar un ser humano. La respuesta ética a este hecho depende de cómo se valore y defina un embrión humano. Quienes consideran que el cigoto es un ser humano desde la fecundación califican la clonación como algo totalmente inaceptable. Por el contrario, quienes entienden que el embrión se origina cuando el blastocito se implanta en el útero, no ven objeciones a estas investigaciones. Otro motivo es la posibilidad de que la clonación reproductiva pudiera emplearse para conseguir personas con determinados genes o para manipular embriones humanos.
