Jesús Roldán Fajardo

APLICACIONES DE LA CLONACIÓN

Antes de nada, es conveniente hablar un poco sobre los tipos de clonacion existentes:

- Clonación no reproductiva: La aplicación de técnicas de clonación en cultivos celulares o en embriones preimplantatorios sin intención de producir un individuo clónico vivo sino con objeto de establecer cultivos de tejidos -y si fuera posible de órganos- a partir de células troncales del embrión o células ES (por embryonic stem cells) que son células inmaduras con capacidad de autorregeneración y diferenciación. Tales cultivos pueden ser establecidos con fines de investigación básica o clínica en la reparación de tejidos u órganos dañados, en cuyo caso se puede denominar clonación terapéutica.

- Clonación reproductiva: a través de ella se clonan organismos vivos completos hay diversos métodos. Estos han sido aplicados principalmente en anfibios y mamíferos

• Partición o gemelación: División de embriones por bisección o separación de blastómeros en los primeros estadios de desarrollo embrionario. Los productos que se obtienen son clónicos entre sí pero diferentes a sus progenitores.

• Transferencia de núcleos: Transferencia de núcleos diploides a ovocitos, óvulos o cigotos enucleados. La importancia del citoplasma de la célula al mandar las instrucciones moleculares a la información genética del núcleo para iniciar el proceso de desarrollo embrionario justifica el tipo de células utilizadas como receptoras. Se pueden distinguir dos casos según sea la procedencia de los núcleos.

• Núcleos transferidos procedentes de células embrionarias no diferenciadas

• Núcleos transferidos procedentes de células diferenciadas (adultas o fetales). Desde el punto de vista de sus posibles aplicaciones, la importancia de utilizar como donadores individuos adultos radica en su "valor genético probado".

Sabiendo la existencia de tales métodos, podemos aplicarlos de diferentes maneras:

-Clonamiento para la conservación de especies escasas o en peligro.Muchas razas de ganado y de animales silvestres están en peligro de extinción, por introducción de competidores, por perdida de su habitat natural o por caza indiscriminada. La clave para minimizar el riesgo de la consanguinidad con el clonamiento es seleccionar los animales más apropiados para la obtención de células a ser preservadas.

-Proteínas terapéuticas para uso humano.Existe alta demanda de algunas proteínas humanas para el tratamiento de variadas enfermedades. Algunas pueden ser purificadas desde la sangre, pero esto es caro y se corre el riesgo de la contaminación por ejemplo con SIDA, Hepatitis C o Creuzfeld Jacob Disease. Pequeñas cantidades de proteínas humanas pueden producirse en cultivos celulares pero el costo es muy alto. Mayores cantidades pueden ser producidas por bacterias o levaduras, pero las proteínas producidas pueden ser difíciles de purificar y carecen de las modificaciones post-traduccionales (incorporación de otros grupos químicos luego de haberse sintetizado la cadena polipeptídica inicial) apropiadas que se necesitan para su eficiencia in vivo.

Por el contrario, proteínas humanas que tienen las modificaciones post-traduccionales apropiadas pueden ser producidas en la leche de ovejas, cabras o ganado vacuno transgénico, el rendimiento puede ser tan alto como 35 gramos por litro de leche y el costo es relativamente bajo. PPL Therapeutics, uno de los lideres en este campo anunció recientemente que la alfa1 -antitripsina producida por uno de sus rebaños está siendo usada para tratar pacientes con fibrosis cística. En USA, Genzymc Transgenics, está usando cabras para elaborar productos para uso en tratamientos clínicos.

-Xenotransplantes (transplantes de organos o tejidos provenientes de otra especie).En los últimos veinte años los transplantes de riñón y corazón se han hecho comunes. Sin embargo existe permanente falta de órganos adecuados para transplante y muchos pacientes mueren o deben someterse a diálisis por mucho tiempo.

Los cerdos transgénicos se han desarrollado para suplir esta falta. Actualmente estos cerdos contienen una proteína humana agregada como un factor inhibitorio complementario que cubre los tejidos del cerdo de manera de prevenir el rechazo inmediato del corazón o riñón.

La posibilidad de remover genes puede tener un mayor impacto en el éxito de estos xenotransplantes. Sorprendentemente, muchos de los anticuerpos de nuestra sangre que reaccionarían contra los organos de cerdo, reconocen un enlace simple entre carbohidratos, la galactosa alfa (1,3) galactosa. Este residuo de hidrato de carbono no está presente en humanos ni monos, y podría, por lo tanto, no tener una función importante en cerdos. La eliminación de la glicosiltransferasa responsable de la adición de este residuo de hidrato de carbono, por medio de la eliminación del gen responsable, podría reducir enorme­mente el rechazo agudo de los órganos transplantados.

-Terapia celular.Actualmente se usan células intactas para tratar pacientes con gran variedad de enfermedades, incluyendo leucemia y enfermedad de Parkinson. En muchos casos estas células se obtienen de parientes cercanos para evitar los problemas de rechazo inmunitario.

El hecho de que Dolly fue clonada a partir de una célula tomada de una oveja adulta demuestra que aún las células diferenciadas pueden ser reprogramadas" en todos los tipos celulares que forman un animal. La única manera de hacer esta des-diferenciación en el presente, es "incubando" células en el citoplasma de un óvulo no fecundado (por ejemplo al crear un nuevo embrión). Sin embargo, cuando sepamos más acerca de los mecanismos involucrados, será posible reprogramar células humanas sin usar un óvulo. Esto permitirá usar las propias células del paciente para su terapia celular, ahorrando así tiempo, gastos y la incerteza del posible rechazo inmunitario. Las células serán extraídas del paciente, convertidas en el tipo celular deseado en el laboratorio y luego reintroducidas en el mismo paciente.

-Envejecimiento y cáncer.Cada uno de nosotros parte como una simple célula, al nacimiento la mayoría de las células de nuestro cuerpo se han dividido al menos 20-30 veces. En cada división celular ocurren pequeños errores en la replicación del ADN, son estas mutaciones somáticas las que se creen contribuyen al proceso de envejecimiento y al aumento de la incidencia del cáncer en la medida que envejecemos. Esta hipótesis puede ahora ser estudiada directamente usando la técnica de transferencia nuclear a partir de animales adultos como donantes de células. En teoría esto puede ser hecho ahora en oveja, en la práctica se necesita mostrar que esta tecnología puede ser usada en especies que tiene más corta vida como el ratón.

-Alternativas para las células troncales embrionarias.Las células troncales embrionarias se usan en forma común para introducir cambios genéticos específicos en ratón, y esta acción directa sobre genes específicos, ha probado ser una herramienta poderosa para investigar la función y control de un gran número de genes. Las células troncales embrionarias sólo se han obtenido de dos cepas específicas de ratón y no de especies de ganado. La transferencia nuclear permitirá la acción directa sobre genes en otras cepas de ratón y en otras especies de laboratorio como conejo y rata.

-Clonamiento.La posibilidad de producir gran número de animales genéticamente idénticos tendrá importantes beneficios en diseños experimentales. La variación genética entre individuos tiende a confundir las respuestas a veces sutiles para probar dietas y drogas. Las ventajas de la uniformidad genética ha Sido ampliamente demostrada en estudios con líneas de ratón con alta consanguinidad. La transferencia nuclear de células en cultivo proveerá una alternativa para la obtención de uniformidad genética en especies donde el cruzamiento consanguíneo repetido es impracticable o prohibitivamente caro.