martes, 11 de diciembre de 2007

CLONACION

El término CLONACION se refiere a la multiplicación de organismos sin que sea necesaria la reproducción sexual. Un ejemplo muy sencillo de clonación es la multiplicación de las plantas por medio de esquejes. El concepto de clonación se aplica a cualquier tipo de organismo, no solo a plantas, y, de forma parecida al caso de los esquejes, se pueden clonar otros tipos de organismos.

TIPOS DE CLONACION:

  • Clonación reproductiva: Es la que permite obtener individuos clónicos entre sí o con un progenitor.
  • Clonación no reproductiva o con fines terapéuticos: Es la que tiene fines médicos, es decir, no pretende producir un individuo clónico vivo, sino producir tejidos y órganos necesarios para curar enfermedades tan graves como la leucemia o el parkinson.

Tipos de clonación según el método

  • Partición (fisión) de embriones tempranos: analogía con la gemelación natural. Los individuos son muy semejantes entre sí, pero diferentes a sus padres. Es preferible emplear la expresión gemelación artificial, y no debe considerarse como clonación en sentido estricto.
  • Paraclonación: transferencia de núcleos procedentes de blastómeros embrionarios o de células fetales en cultivo a óvulos no fecundados enucleados y a veces, a zigotos enucleados. El “progenitor” de los clones es el embrión o feto.
  • Clonación verdadera: transferencia de núcleos de células de individuos ya nacidos a óvulos o zigotos enucleados. Se originan individuos casi idénticos entre sí (salvo mutaciones somáticas) y muy parecidos al donante (del que se diferencian en mutaciones somáticas y en el genoma mitocondrial, que procede del óvulo receptor).

Para que se pueda producir una clonación es necesario que pueda desarrollarse un organismo completo a partir de una porción de uno adulto.


TOTIPOTENCIA:

Capacidad de regenerar órganos completos a partir de partes del organismo. La totipotencia es mucho más infrecuente en animales. Sólo en los más simples se pueden observar ejemplos de ella: si una lombriz de tierra se corta en dos, cada una de las mitades puede regenerar la parte que le falta y dar lugar a una nueva lombriz. Algunos animales un poco más complejos tienen una totipotencia parcial que se manifiesta en la capacidad de regeneración de órganos perdidos.
En los últimos años, la clonación de animales ha tenido un mayor desarrollo porque se ha podido trabajar con embriones en vez de con individuos adultos. Los embriones, durante algunas fases de su desarrollo, son totipotentes y, por tanto, pueden ser utilizados para realizar clonaciones. Naturalmente esto puede verse en el caso de los gemelos idénticos: dos gemelos idénticos se forman porque en un momento muy al principio del desarrollo embrionario, el embrión inicial se partió en dos mitades y cada una de ellas pudo desarrollarse hasta llegar al individuo adulto..
Lo que ha ocurrido, durante estos últimos años, para que la clonación de animales se haya desarrollado es que ha sido posible fabricar embriones en el laboratorio (fertilizando óvulos con espermatozoides) y se han desarrollado las técnicas que permiten cultivar estos embriones fuera del útero durante un tiempo. De esta forma, es posible trabajar con embriones durante unas dos semanas, romperlos en dos e implantar en el útero los dos fragmentos que desarrollarán dos gemelos idénticos. De esta manera se pueden clonar animales; es decir: podemos producir gemelos idénticos a partir de un solo embrión. El número de veces que es posible romper un embrión no es ilimitado, por lo que también lo es el número de clones que es posible fabricar.

En el caso de humanos, las técnicas de clonación como las descritas no tienen aplicaciones prácticas razonables y, de momento, sólo pueden ser atractivas para personajes excéntricos o gente con poco conocimiento de la realidad del tema. Hay una variación del problema del clonaje en humanos que, sin embargo, sí tiene aplicaciones prácticas. Es el de la utilización de las CÉLULAS MADRE. Son aquellas células dotadas simultáneamente de la capacidad de autorrenovación (es decir, producir más células madre) y de originar células hijas comprometidas en determinadas rutas de desarrollo, que se convertirán finalmente por diferenciación en tipos celulares especializados.

CLONACIÓN TERAPEUTICA:

La principales investigaciones en CLONACIÓN TERAPÉUTICA HUMANA van dirigidas a conseguir tejidos para trasplante a personas adultas, MEDICINA REPARADORA, obviando el riesgo de rechazo.
La clonación terapéutica implica la destrucción posterior del embrión clonado del que se han extraído las células de la Masa Celular Interna, fuente de los tejidos para transplante.

La utilidad terapéutica que se pretende para dicha técnica busca tratar enfermedades causadas por degeneración de los tejidos o por su funcionalidad deficiente; la frecuencia de estas enfermedades está creciendo de modo paralelo al aumento de la edad media de la población de los países occidentales. Aunque, en algunos casos, pueda existir un tratamiento que alivie en parte la enfermedad (diabetes, Parkinson), la solución definitiva parece pasar por la sustitución de las células enfermas (muertas o desfallecientes) por otras que actúen adecuadamente, en suma, por el trasplante de cultivos de células que se integren en el enfermo y reemplacen la función deficiente de las células originales enfermas.


TECNICA DE CLONACION es necesaria para conseguir la compatibilidad de las células trasplantadas con el receptor, de modo que las defensas de este último no destruyan las células que le curarían. Para conseguir un trasplante de células compatibles con el enfermo se tendrían que dar los pasos siguientes:

  1. Tomar una célula del paciente y efectuar la clonación, de modo que se obtuviera un embrión humano (un nuevo ser humano en estado embrionario) genéticamente idéntico al enfermo.
  2. Cultivar en el laboratorio este embrión durante 5 ó 6 días, al cabo de los cuales se separan las células de su disco embrionario (con la muerte de dicho embrión). Esas células son las denominadas “células madre” o stem cells.
  3. Esas células separadas se deben tratar para evitar su envejecimiento cuando tengan que multiplicarse para poder trasplantarse.
  4. Transformar esas células en células del tipo que necesita el enfermo (células nerviosas, musculares, etc.).
  5. Realizar el trasplante, sin que haya rechazo y de modo que las células trasplantadas se integren funcionalmente en el enfermo.

CELULA MADRE

Definición: son aquellas células dotadas simultáneamente de la capacidad de autorrenovación (es decir, producir más células madre) y de originar células hijas comprometidas en determinadas rutas de desarrollo, que se convertirán finalmente por diferenciación en tipos celulares especializados.
Las células de esta m.c.i. son pluritotentes, porque aunque por sí solas no pueden dar origen al feto completo (necesitan el trofoblasto), son el origen de todos los tejidos y tipos celulares del adulto.
Hay que aclarar un punto: aunque las células de la masa celular interna del blastocisto son pluripotentes, no son en sí mismas células madre dentro del embrión, porque no se mantienen indefinidamente como tales in vivo, sino que se diferencian sucesivamente en los diversos tipos celulares durante la fase intrauterina. Lo que ocurre es que cuando se extraen del embrión y se cultivan in vitro bajo ciertas condiciones, se convierten en células “inmortales” dotadas de esas dos propiedades de las que hablábamos: autorrenovación y pluripotencia.


Celulas madre en adultos
En humanos se conoce desde hace años, la célula madre hematopoyética de adultos, que reside en la médula ósea y que da origen a toda las líneas de células sanguíneas e inmunes. Aunque se conocen desde hace tiempo células madre en tejidos que, como la sangre o la epidermis, presentan gran tasa de proliferación, solo recientemente se han descubierto células madre en órganos que normalmente tienen una baja tasa de renovación, como es el caso del cerebro.
Así pues, la novedad ha consistido en reconocer la existencia de células madre pluripotentes en otros tejidos y órganos, y aún más interesante, que algunas de ellas presentan la suficiente flexibilidad como para generar células especializadas de otros linajes.
Esto ha supuesto una sorpresa alentadora, ya que aumenta la perpectiva de obtener a largo y medio plazo terapias celulares, sin los problemas éticos asociados a destruir embriones para obtener células madre.

1 comentario:

Anónimo dijo...

Las diez investigaciones del año 2007


1,- La diversidad genética de la especie humana
Este 2007 que ahora acaba ha sido el año en que los investigadores han adquirido plena conciencia de la enorme variedad del genoma humano. Y de las puertas que abre de par en par al conocimiento de numerosas enfermedades y de los rasgos propios, intransferibles, de cada individuo.
«Durante años hemos divagado sobre cómo y cuánto se parece una persona a otra, sobre nuestro grado de semejanza con los grandes simios -dice Robert Coontz, sudirector de «Science» y encargado de la selección de temas científicos-. Ahora somos conscientes de las grandes diferencias en el ADN de cada hombre, y es un salto conceptual enorme que cambiará nuestra percepción sobre cómo tratan los médicos la enfermedad, sobre cómo nos vemos a nosotros mismos y cómo protegemos nuestra privacidad».
Se ha secuenciado ya el genoma completo de numerosas personas, y se ha descubierto que dentro de las miles de millones de bases del ADN, muchas se pueden perder, añadir o copiar de forma que alteran la estructura genética de las siguientes generaciones.
La importancia práctica de las investigaciones efectuadas estriba en que ahora sabemos mucho sobre las pequeñas variantes genéticas que subyacen en la génesis de numerosas enfermedades.


2.- La técnica que reprograma las células
Los editores de la revista «Science» seguro que dudaron antes de relegar al segundo puesto uno de los avances científicos más destacados, el que a finales de noviembre encontró un hueco en la portada de la mayoría de los medios de comunicación: la reprogramación celular, llevada a cabo por equipos científicos japoneses y estadounidenses. La tecnología que permite dar la vuelta al desarrollo biológico y conseguir que una célula de la piel se comporte como si fuera una célula embrionaria. Esa nueva célula madre pluripotente inducida (iPS), o reprogramada, podría transformarse en una neurona, una célula muscular, cardiaca... o en cualquiera de los más de 220 tipos celulares distintos que integran un organismo humano.
Un avance crucial que relega la polémica clonación terapéutica y abre la puerta a la creación de órganos de recambio. Listos para trasplante, sin rechazo inmunológico ni reparos éticos. Para muchos científicos es el Santo Grial de la medicina regenerativa, el paso con el que soñaban muchos grupos de investigación. Como aprender a convertir el plomo en oro.
La técnica aún debe sortear obstáculos que permitan utilizarla en humanos. Pero apenas una semana después de que se conociera la técnica, otros investigadores demostraron que podía curar una grave forma de anemia. Al menos, en ratones.


3.- El misterio de los rayos cósmicos
Durante décadas, generaciones enteras de investigadores han intentado averiguar el origen de los rayos cósmicos, las partículas de materia más energéticas de todo el Universo. Son tan potentes que cuando llegan a la Tierra, tras cruzar la inmensidad del espacio durante millones de años casi a la velocidad de la luz, llevan aún una carga de energía que supera en cien millones de veces la que son capaces de conseguir los científicos en sus aceleradores más potentes. Un consorcio de 370 investigadores de diecisiete países, entre ellos varios españoles del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), averiguaron que los rayos cósmicos proceden de los núcleos de ciertos tipos de galaxias muy activas y relativamente cercanas. Galaxias que giran alrededor de enormes agujeros negros.


4.- La estructura de una diana clave
El conocimiento de la estructura de un receptor de la adrenalina que regula los sistemas internos podría mejorar los tratamientos de numerosas enfermedades. El receptor beta2-adrenérgico es el encargado de regular varios sistemas con la transmisión de mensajes de hormonas, serotonina y otras moléculas. Fármacos para tratar reacciones alérgicas (antihistamínicos) o reducir la presión arterial y aliviar la carga del corazón podrían ser más potentes y menos tóxicos, gracias a este avance.


5.- Una revolución de los materiales
Los avances en óxidos metálicos de transición podrían anunciar la próxima revolución de materiales. Este año, varios grupos científicos cultivaron pares de óxidos para producir interfaces con un amplio surtido de propiedades eléctricas y magnéticas potencialmente útiles. Los óxidos metálicos de transición ya merecieron el Nobel en 1986 y estos superconductores a elevadas temperaturas no han hecho desde entonces otra cosa que ofrecer un sin fin de nuevas posibilidades.


6.- El nuevo giro de los electrones
La espintrónica se basa en una propiedad física de las partículas subatómicas, por la cual todas tienen un valor intrínseco -como su masa y carga eléctrica- de momento angular fijo. Para describir a un electrón dentro del átomo, además de sus números cuánticos, es necesario un cuarto concepto, el espín, originado al girar el electrón sobre su propio eje. El espín de una partícula sólo puede presentar dos valores: la constante reducida de Planck en sus dos posibilidades (+ y -), y esta propiedad binaria permite duplicar la capacidad de almacenamiento y la velocidad de los ordenadores.
Un grupo de físicos californianos ha logrado este año desarrollar un modelo teórico, el efecto Hall, para manipular el espín de los electrones.


7.- La protección de las células inmunes
Cuando un patógeno ataca, algunas células T se convierten en pequeños soldados para proteger de forma inmediata nuestro organismo. Pero también otras se transforman en células de memoria que pueden permanecer latentes durante años para luchar contra el ataque del intruso en cualquier otro momento. Nuevas investigaciones han descubierto cómo las células T se transforman en soldados y otras almacenan el ataque en su memoria en el momento en el que la célula T se divide. El conocimiento de este mecanismo podría abrir un nuevo camino en la investigación de vacunas. Dividir para vencer.


8.- La nueva química de síntesis
La tendencia actual hacia el ahorro energético ha llegado también al campo de la química. Durante 2007, diversos equipos de investigadores han desarrollado nuevas técnicas basadas en el control molecular de sustancias orgánicas e inorgánicas para la obtención de compuestos sintéticos de aplicación en campos tan diversos como la farmacia o la electrónica. Estas tecnologías ahorran pasos y tiempo, por lo que resultarán de gran utilidad en la industria.


9.- El lugar de la memoria y la imaginación
En el amanecer de la Grecia clásica los grandes poetas invocaban, para escribir sus obras, a la titán de la memoria, la hermosa Mnemosyne. Vinculada a la sabiduría y al razonamiento, Mnemosyne poseía la capacidad de conceder la capacidad de la memoria. Este año varios investigaciones dan una explicación científica a la mitología griega: la memoria y la imaginación están relacionadas. Estudios en humanos y roedores sugieren que ambas están arraigadas en el hipocampo. El cerebro puede acomodar experienciaspasadas para crear escenarios futuros.


10.- Un ordenador vence a las damas
El combate desarrollado en un tablero de damas se ha convertido este año en el juego más complicado jamás resuelto por un ordenador. Un equipo de científicos canadienses lo han conseguido después de 18 años de fracasos. Muestran que el juego terminará en un empate si ningún jugador comete un error.
Guillermo Queirolo