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.

Uno ole los usos potenciales de la tecnología de clonación a través de la oral se produjo a la oveja Dolly, es la conservación de estas razas escasas. Célalas congeladas ole estas razas en peligro pueden ser- preservadas indefinidamerrte para brego ser asadas por medio de la técnica de transferencia nuclear, para restablecer poblaciones vivas Esto podría ser una opción para ganar tiempo mientras se toman otras acciones para evitar la desaparición de las especies.

¿Cómo podría funcionar en la práctica la preservación de las razas?

La clonación podría ser usada como una manera de criopreservar. Cada célula del cuerpo contiene el código genético completo y la técnica de transferencia nuclear proporciona un medio para convertir células aisladas en animales enteros. Así las células de razas en peligro colectadas ya sea por biopsia, raspado de mucosa bucal o de folículos pilosos, pueden ser cultivadas permitiendo su multiplicación en el laboratorio. Luego pueden ser alma­cenadas en congelación indefinidamente a-173° C en nitrógeno líquido.

En un determinado momento en el futuro, se podría restablecer una población a partir de las células congeladas usando los mismos procedimientos que se usaron para crear a Dolly. Las células congeladas serían reactivadas y cultivadas por un corto período de tiempo, luego los núcleos serían transferidos a óvulos enucleados y cada huevo reconstruido, sería activado con un golpe eléctrico suave. Aquellos embriones que se dividan normalmente serían implantados en madres nodrizas dando origen a crías genéticamente iguales a los animales de los cuales provenían las células originales.

El uso de la técnica de transferencia nuclear requiere un cierto número de hembras para proveer los óvulos y para actuar como madres nodrizas. En el caso de Dolly, la célula adulta era de glándula mamaria de una oveja de raza Finn Dorset y como donante de óvulos y madre nodriza ovejas de raza Scottish Blackface.

En el caso de usar esta técnica para preservar razas escasas o en peligro, debería hacerse de la siguiente manera: si se desea restablecer una raza de perro o vaca, se usarían células de la raza en peligro y óvulos y madres nodrizas de una raza común.

¡Podría el clonamiento llevar a la consanguinidad?

Las poblaciones en peligro ya presentan el riesgo de la consanguinidad.

La clave para minimizar este riesgo con el clonamiento es seleccionar los animales más apropiados para la obtención de células a ser preservadas. Recientemente la FAO publicó guías sobre número y métodos para muestrear pequeñas poblaciones en riesgo.

¿Porqué el clonamiento es mejor que otros métodos de criopreservación?

La colección inicial de células para la criopreservación es relativamente simple y puede hacerse en terreno sin ningun requerimiento especial. En contraste, colectar embriones y semen requiere de destrezas especiales y aún resulta muy caro.

Por otra parte el semen puede proveer sólo la mitad de los genes y si la implantación del embrión falla, el embrión se pierde para siempre. Por el contrario, el clonamiento provee de un suministro ilimitado de células a partir cíe las cuales se puede intentar repetidamente, hasta la obtención de una preñez exitosa.

El clonamiento (en el sentido de producir copias idénticas del mismo animal) debe usarse para asegurar una población inicial de tamaño adecuado. Sin embargo la manera más sencilla de aumentar el tamaño de esta nueva población sería el cruzamiento natu­ral.

OBTENCIÓN DE ANIMALES TRANSGÉNICOS VÍA TRANSFERENCIA DE NÚCLEOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS

La posibilidad de obtener animales vivos tu partir de células en cultivo, proporciona unta alternativa mas eficiente para producir- animales de granja transgénicos. Más aún, la posibilidad de manipudar muchos millo-nes de células al mismo tiempo permitirá el uso de recombinaciones homólogas para producir modificaciones genéticas mucho innús específicas en los animales de granja, esto incluirá la supresión o sustitución de genes específicos.

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.

Producir animales transgénicos por transferencia nuclear tiene ventajas prácticas inmediatas, se usa menos de la mitad de los animales experimentales para generar una dotación, que los necesarios cuando se hace inyección de genes en el pronúcleo del óvulo. Especificando el sexo de la descendencia y generando un pequeño número de clones idénticos, es posible generar un rebaño suficientemente grande para tratamientos clínicos en sólo un año y medio.

Debido a que actualmente sólo es posible agregar genes, las ovejas o vacas transgénicas que existen actualmente producen proteínas humanas además de las proteínas normales de la leche. Sin embargo, para algunas proteínas sería conveniente remover las proteínas endógenas de la leche. Este es el caso, por ejemplo, para la albúmina de suero humana, para la cual existe una demanda mundial para el tratamiento de quemaduras y otros traumas estimada en más de 600 toneladas al año. Estas cantidades sólo pueden producirse en vacas transgénicas, pero la leche de vaca contiene una albúmina que puede ser difícil de separar de la humana. Una solución simple sería sustituir el gen bovino por el equivalente humano.

Existen así mismo muchas posibilidades potenciales de alterar el contenido nutricional de la leche. La leche de vaca, es ideal para los terneros pero no para infantes prematuros. A través del reemplazo de genes y la transferencia nuclear, será posible producir leche en la cual una o más de las proteínas normales de la vaca hayan sido reemplazada por proteínas humanas, mejorando así su calidad nutricional para estos 'consumidores especiales'. Otras personas tienen respuestas inmunes para proteínas específicas de la leche o tienen intolerancia a la lactosa, a través de la remoción de genes y el uso de transferencia nuclear se podrían tener rebaños de vacas que produzcan leche sin lactosa.

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.

Todas estas posibles aplicaciones dejan en claro que son muchos más los beneficios que estas nuevas técnicas nos proporcionarán que el temido riesgo del uso de la clonación y transferencia nuclear para clonar humanos. Existen actualmente muchas maneras diferentes y más sencillas para combatir la infertilidad humana, que el uso de la clonación.