Clonación

Ana Zita
Ana Zita
Doctora en Bioquímica

La clonación es la reproducción de una célula o un organismo completo sin alterar su estructura genética.

La clonación es lo opuesto a la reproducción sexual. Los organismos resultantes se llaman clones, es decir, un clon es un conjunto de individuos genéticamente idénticos que provienen de un mismo ancestro.

¿Qué tipos de clonación existen?

En líneas generales podemos hablar de dos tipos de clonación: la natural y la artificial.

Clonación natural

clonación natural tipos de clonación
Los gemelos idénticos son un ejemplo de clonación natural.

La clonación ocurre ampliamente en la naturaleza:

  • las bacterias, las arqueas y las levaduras se reproducen de esta manera;
  • las células somáticas de los organismos pluricelulares, con excepción de las células del sistema inmunológico;
  • gran parte de las plantas también se multiplican independientemente de la reproducción sexual: a través de cortes, a través del desarrollo de raíces, por bulbos, entre otros.
  • Los gemelos idénticos son también un ejemplo de clonación natural. En este caso, el cigoto o blastocisto inicial se divide y da origen a más de un individuo con la misma información genética.

Clonación artificial

tipos de clonación terapéutica reproductiva
Las células de un animal adulto pueden ser usadas para clonación reproductiva o terapéutica.

La clonación artificial es la reproducción de células o individuos completos con la misma identidad genética con la intervención humana.

Clonación reproductiva

La clonación reproductiva se aplica a la clonación de organismos multicelulares completos, como en el caso de la clonación de la oveja Dolly y de otros animales. En este caso, no se requiere la participación de dos individuos de diferentes sexos o del proceso de fecundación.

Para la clonación reproductiva se utiliza mayoritariamente la técnica de transferencia del núcleo de una célula somática diploide a un óvulo u oocito anucleado (al que se le retiró el núcleo haploide). La célula somática donadora se toma de algún tejido de un individuo adulto.

La célula híbrida resultante se mantiene en cultivo por un corto tiempo hasta llegar a la etapa de embrión. El embrión se implanta en el útero de una madre sustituta para que se desarrolle y crezca hasta ser un animal completo.

Clonación terapéutica

La clonación terapéutica produce células madres humanas con la finalidad de reparar defectos o remediar enfermedades. A diferencia de la clonación reproductiva, la clonación terapéutica emplea la técnica de transferencia de núcleos para producir células madres embrionarias personalizadas.

Clonación genética

La clonación genética o molecular es el método que permite crear moléculas de ADN idénticas en un organismo hospedero. La clonación de pequeños fragmentos del genoma permite la manipulación y el estudio de genes específicos.

¿Cuáles son los objetivos de la clonación?

El principal objetivo de la clonación es obtener una copia exacta de un determinado individuo, ya sea una célula, un pedazo de ADN o un ser vivo completo. Otros de los objetivos de la clonación son:

  • Investigar los procesos de diferenciación celular.
  • Investigar la función de un gen.
  • Estudiar el efecto de los compuestos químicos en las células en cultivo.
  • Estudiar los procesos embriológicos.

Clonación humana

Con la presentación al público de la oveja Dolly, el primer mamífero en ser clonado, se despertaron controversias en cuanto a la posible clonación reproductiva de un ser humano. Sin embargo, desde mucho antes una diversidad de novelas, como Un mundo feliz de Aldous Huxley, y películas de ciencia ficción como la "Guerra de las Galaxias" mostraban la clonación de seres humanos como una función normal de un futuro lejano.

En 1998 se clonaron por primera vez células madres embrionarias a partir de embriones humanos. A raíz de esto, algunos países elaboraron leyes que prohiben la clonación terapéutica o reproductiva de humanos, sin embargo, no se ha conseguido un acuerdo a nivel internacional.

La clonación de un ser humano completo está envuelta por una gran controversia y problemas éticos, que difícilmente podran resolverse a corto plazo.

Clonación de órganos

Las células madres embrionarias tienen el potencial de transformarse (diferenciación) en cualquier tipo de células. Uno de los potenciales usos de estas células sería la construcción de órganos para trasplantes. Esto beneficiaría a personas cuyos órganos en determinado momento dejan de funcionar y no tendrían que esperar a que aparezca un donador compatible.

Aunque aún no existe la clonación de órganos humanos, las aplicaciones serían impresionantes:

  • niños con diabetes tipo 1, donde el páncreas deja de producir insulina, podrían tener un nuevo pancreas y no depender el resto de su vida de inyecciones de insulina.
  • personas que dependen de diálisis porque sus riñones ya no funcionan, tendrían una vida de mejor calidad con nuevos riñones con su misma constitución genética.

Clonación animal

Un área de especial interés es la clonación de animales, particularmente animales de producción alimenticia: vacas, ovejas, cabras, puercos. El propósito es replicar animales cuyo rendimiento es muy apreciado.

Clonación de la oveja Dolly

El 5 de julio de 1996 nació en el Instituto Roslin (Edimburgo, Reino Unido) la oveja Dolly. El científico Ian Wilmut y su grupo de colaboradores publicaron sus resultados en febrero de 1997 en la revista Nature.

La estrategia que llevaron a cabo para la clonación de Dolly fue la siguiente:

  • Obtención de óvulos de una oveja;
  • extracción de los núcleos de estos óvulos, y así su contenido genético;
  • inyección en los óvulos sin núcleo de núcleos provenientes de células de glándula mamaria de otra oveja;
  • inicio del crecimiento y división del óvulo con el nuevo material genético hasta formar un embrión;
  • implantación de los embriones en una oveja sustituta.

A la oveja Dolly se le practicó eutanasia el 14 de febrero del 2003 debido a una enfermedad pulmonar. El nacimiento de la oveja Dolly impulsó la clonación en otras especies animales, como vacas y cabras.

Clonación de mascotas

Recientemente han crecido los casos a nivel mundial de la clonación de mascotas. Este proceso es bastante costoso y ya existen compañías que promocionan el servicio de clonación de mascotas, como perros y gatos.

Clonación de animales extintos

Dentro de los potenciales de la clonación artificial está el de "regresar a la vida" animales extintos, de los cuales se haya podido preservar su ADN en los fósiles. Un ejemplo patente es el del mamut peludo, del cual se consiguió un espécimen en buenas condiciones en Siberia, en el 2011. Un grupo de científicos japoneses y rusos lograron recuperar unas células de este mamut y lograron activarlas.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la clonación?

Como en todas las tecnologías desarrollados por los humanos, se consiguen beneficios y se presentan problemas y controversias con respecto a la clonación, específicamente la clonación artificial.

Beneficios de la clonación

  • En la agricultura: es posible cultivar plantas o reproducir animales cuyo genoma es el más adaptado para la producción de alimentos a gran escala.
  • Obtención de tejidos para trasplantes sin los problemas de rechazo inmunológico.
  • Estudio de enfermedades humanas hereditarias.
  • Producción de anticuerpos monoclonales: Los anticuerpos monoclonales son proteinas idénticas que se obtienen al clonar la célula productora de dicho anticuerpo, el linfocito B.

Problemas que surgen con la clonación

  • La mayoría de los embriones producto de clonación son defectuosos y los animales que llegan a nacer presentan problemas serios de salud.
  • Implicaciones éticas de la replicación de un individuo: personas con el poder para financiar la clonación propia podrían abusar de su superioridad.
  • Disminución de la biodiversidad genética.

¿Qué técnicas de clonación se usan?

Las técnicas de clonación son los procesos de laboratorio que se llevan acabo para reproducir genes, células o individuos completos con idéntica constitución genética.

Cultivo celular

El cultivo celular es la técnica más simple de clonación de células. En este caso, se colocan las células con potencial de división en un ambiente con las condiciones adecuadas para el crecimiento. Esta es una de las técnicas más empleadas en los laboratorios de biología.

Por ejemplo, si se extrae una célula madre de la piel y se coloca en un medio de cultivo a 37º C, se puede obtener un clon de células genéticamente iguales. Estas células de piel se pueden usar en la reconstrucción de pacientes quemados.

Clonación de genes

La clonación de genes o clonación del ADN reproduce regiones o segmentos de ADN, con lo que se puede estudiar el funcionamiento de los mismos. Para la clonación de genes se utilizan vectores de clonación, que no son más que instrumentos de biología molecular para insertar segmentos de ADN. Estos vectores luego se introducen en bacterias o levaduras y se estimula su crecimiento, con lo cual aumenta la producción del gen en cuestión.

Clonación por transferencia nuclear de células somáticas

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Inyección de un núcleo de célula somática a un óvulo sin núcleo.

La clonación por transferencia nuclear se basa en insertar dentro de un óvulo u ovocito un núcleo de una célula somática. El ovocito, oocito u óvulo es la célula sexual haploide femenina; para la clonación se le retira el núcleo, quedando un óvulo anucleado.

La primera vez que fue exitosa esta técnica fue con la clonación de la rana Xenopus laevis. A principios de los 1960s, John Gurdon utilizó los núcleos de células intestinales de una rana y los introdujo en los huevos de otra rana, luego de sacarles el núcleo. De estos experimentos se obtuvo renacuajos normales.

Video explicativo de la clonación terapéutica

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Ana Zita
Ana Zita
Doctora en Bioquímica por el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), con licenciatura en Bioanálisis de la Universidad Central de Venezuela.