1. ¿De qué célula adulta nació Dolly, la oveja clonada?
Dolly nació el 5 de julio de 1996 en el Instituto Roslin de Escocia. Fue creada por el equipo de Ian Wilmut y Keith Campbell utilizando una célula de la glándula mamaria de una oveja hembra de la raza Finn-Dorset, que tenía 6 años de edad[1]. De los 277 intentos realizados, Dolly fue la única oveja que nació viva[1]. Su caso se publicó en la revista científica británica Nature el 27 de febrero de 1997[1]. La idea de que una célula de una parte del cuerpo puede generar un nuevo individuo completo ya se había intentado antes de Dolly, como veremos en la siguiente sección.
2. ¿Puede el núcleo de una célula adulta crear un cuerpo entero?
Las células se diferencian durante el crecimiento en células de la piel, del músculo, etc. La pregunta era si la información genética no utilizada se desecha o permanece. Alrededor de 1962, John Gurdon insertó el núcleo de una célula epitelial intestinal de rana en un óvulo al que se le había quitado el núcleo. El resultado fue un renacuajo sano[3]. Esto se considera el primer éxito que demostró que los núcleos de las células del cuerpo conservan todos los genes necesarios para formar un organismo completo[3]. Gurdon recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2012, junto con Shinya Yamanaka, por descubrimientos sobre cómo las células pueden volver a un estado inicial y recuperar su versatilidad[3]. En el caso de las ovejas, el artículo de Wilmut de 1997 reportó que nacieron corderos a partir de tres tipos de células: una célula de la glándula mamaria de una oveja adulta, células fetales y células embrionarias[2]. El artículo indica que el nacimiento de corderos a partir de células adultas confirma que, durante el proceso de especialización celular, el material genético necesario para el desarrollo no se altera de forma irreversible[2].
3. Cómo se clona un animal: transferir el núcleo a un óvulo y devolverlo al útero
El procedimiento para la clonación por transferencia nuclear somática (SCNT) sigue cuatro pasos según la evaluación de la Comisión de Seguridad Alimentaria: 1) extraer células somáticas (piel, músculo) o sus núcleos del individuo donante; 2) extraer un óvulo no fertilizado de otro individuo y retirar su núcleo; 3) insertar la célula o núcleo del donante en el óvulo sin núcleo y fusionarlos mediante estímulos como electricidad; 4) transferir el embrión desarrollado al útero de una hembra para el nacimiento[4]. El individuo nacido tiene la misma información genética que el donante, pero esto se refiere solo al ADN del núcleo. El resto se explica más adelante. Aunque el procedimiento parece simple, Dolly fue 1 de 277 intentos. ¿Por qué es tan difícil lograr un nacimiento vivo?
4. ¿Por qué es tan difícil que nazcan animales clonados sanos?
En vacas y cerdos clonados por células somáticas, se ha reportado una alta tasa de mortalidad antes y después del nacimiento[4]. Se cree que la causa es que el embrión con el núcleo transferido no recupera suficientemente la "totipotencia", es decir, la capacidad de convertirse en cualquier tipo de célula, como un óvulo fertilizado normal[4]. Esta es la explicación actual, no una certeza absoluta. Además, se indica que la descendencia de vacas y cerdos clonados, que nace por fertilización normal, no muestra esa alta mortalidad[4]. Por lo tanto, la clonación sigue siendo una técnica laboriosa. Pero, ¿son los individuos que nacen idénticos al original?
5. ¿Un animal clonado tiene el mismo ADN pero no es una copia perfecta?
En diciembre de 2001, la Universidad Texas A&M en Estados Unidos anunció el nacimiento de CC (Carbon Copy), la primera mascota doméstica clonada en el mundo[5]. La madre genética, Rainbow, era una gata tricolor (naranja, negro y blanco), pero CC tenía un patrón atigrado (tabby) sin color naranja[5]. Este es un ejemplo de cómo, con los mismos genes, la apariencia no siempre es idéntica. Otra diferencia invisible está en el ADN mitocondrial. Las mitocondrias son pequeñas partes de la célula que producen energía y tienen su propio ADN. En un estudio de 10 ovejas clonadas, incluido Dolly, se encontró que todo el ADN mitocondrial provenía del óvulo receptor (el que había sido desnuclado), y no del donante de la célula somática[6]. Es decir, el ADN del núcleo es del donante, pero el mitocondrial es del óvulo, lo que en este estudio se describe como un estado similar a un "quimérico genético"[6]. Esta técnica no se limita a ovejas y vacas; en 2018 se probó en monos cercanos a los humanos.
6. La clonación de monos macacos en 2018
En 2018, un equipo del Instituto de Neurociencias de la Academia China de Ciencias reportó el éxito en la clonación de monos macacos mediante la misma transferencia nuclear somática usada en Dolly[7]. Cuando usaron fibroblastos de fetos, se confirmaron embarazos en 6 de 21 madres sustitutas, y nacieron 2 monos sanos[7]. Por otro lado, al usar células cumulus de adultos, se confirmó el embarazo en 22 de 42 madres sustitutas, y nacieron 2 monos, pero vivieron poco tiempo[7]. Por lo tanto, no se puede decir que los clones de monos se logren fácilmente a partir de células adultas. Se reportó que añadir el ARNm de Kdm4d y el tratamiento con tricostatina A mejoró significativamente el desarrollo del embrión y la tasa de embarazo[7]. Hasta ahora hemos visto células de animales vivos. ¿Qué pasa con células de animales fallecidos?
7. Cómo se clonó al toro Yasufuku a partir de un testículo congelado
Yasufuku, un toro reproductor conocido como el "padre de la carne de Hida", murió en 1993. Sus testículos fueron almacenados durante más de 10 años en un congelador a -80°C sin tratamiento especial[8]. El Instituto de Investigación de Ganadería de la Prefectura de Gifu y la Universidad de Kinki extrajeron células vivas de estos testículos congelados. La clave del estudio fue poder cultivar y multiplicar unas pocas células vivas que quedaban[8]. Usando esas células, nació Nozomi-Yasufuku, un bovino clonado por células somáticas. La Secretaría del Consejo de Investigación Agrícola, Forestal y Pesquera seleccionó este logro como uno de los 10 grandes temas de investigación agrícola de 2009[8].
8. Para investigar más sobre la clonación
Para leer en japonés, puedes consultar la Q&A de la evaluación de la Comisión de Seguridad Alimentaria sobre clonación somática[4] o los temas destacados del Ministerio de Agricultura[8]. También es bueno buscar en libros o enciclopedias ejemplos de animales cercanos donde la apariencia no es idéntica. La pregunta siguiente para investigar es: ¿por qué el pelaje de la gata clonada CC era diferente al de su madre genética?
Fuentes originales: Pueden leer los registros del Instituto Roslin sobre Dolly[1], el resumen del artículo en Nature[2] y la Q&A de la Comisión de Seguridad Alimentaria sobre procedimientos y seguridad[4]. Al leer la Q&A de la Comisión, tengan en cuenta que describe la situación de aquel momento.