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Ciencia  

De clones y de embriones

Los antecedentes de la oveja Dolly

El gobierno británico aprobó recientemente la clonación de embriones humanos menores de catorce días con fines terapéutincos. Con este motivo, el doctor Pedro García Barreno explica los pasos científicos que se han dado a lo largo de la historia desde la clonación con ranas hasta la oveja Dolly, uno de los frutos más significativos y certeros de una evolución ya sin obstáculos.


NURIA MARTÍNEZ | 27/12/2000 |  Edición impresa


Embrión de ratón de diez días, que ya dispone del programa morfogénico completo

El anuncio del clonaje de la oveja Dolly en el Instituto Roslin, en Escocia, despertó un inusitado interés e inició una polémica inacabada sobre las posibilidades futuras de la técnica. La revista “Nature”, donde Ian Wilmut y colaboradores publicaron el artículo, ilustró su portada con el inesperado clon; la prestigiosa revista “Science” eligió el hecho como el acontecimiento científico del año 1997, y todos y cada uno de los periódicos y semanarios insistieron, una y otra vez, en el asunto. Sin embargo, el mismo experimento -en términos generales- fue realizado con éxito hace décadas por John Gurdon en la Universidad de Oxford utilizando ranas; entonces, la noticia trascendió apenas la comunidad científica. Por su parte, a principios del siglo XX, Hilde Mangold, utilizando también renacuajos, realizaba otros experimentos que harían posible comprender cómo se desarrolla un embrión.
Tras una serie de experimentos, iniciados en 1962, en los que utilizó núcleos procedentes de células del epitelio digestivo de renacuajos, John Gurdon realizó en 1970 un experimento -hoy día “clásico”- en el que demostró que un determinado tipo celular adulto especializado contiene toda la información genética requerida para generar un organismo completo. Gurdon introdujo la punta de una fina aguja de cristal en una célula cutánea de una rana adulta y, mediante aspiración, obtuvo el núcleo de la célula; sería el núcleo donante del experimento. Gurdon también recogió y esta vez destruyó el núcleo de un óvulo fertilizado; este huevo enucleado -el huevo receptor- carecía de cualquier información genética que normalmente guiaría el desarrollo embrionario, aunque contenía el resto de los demás ingredientes del huevo. Seguidamente inyectó el núcleo de la célula cutánea en el huevo enucleado.

Tras una serie de manipulaciones, Gurdon consiguió un proceso morfogénico completo; primero el desarrollo de un renacuajo normal y, tras el proceso de metamorfosis, el de una rana adulta fértil. El experimento de Gurdon representó el primer ejemplo de clonaje de un animal, la creación de una copia idéntica de un individuo, y supuso un vuelco a la teoría entonces imperante de que el núcleo celular perdía su potencialidad muy precozmente durante el desarrollo embrionario. El núcleo de una célula somática adulta diferenciada contiene la dotación informativa genética necesaria para formar un individuo adulto normal; esto es, dispone del programa morfogénico completo.

Aunque Dolly representa una avance técnico significativo en la manipulación de embriones de mamíferos, no significa algo conceptualmente diferente de los experimentos originales de Gurdon. En vez de utilizar el núcleo de una célula epitelial de la piel de una rana, Wilmut trasplantó el núcleo de una célula epitelial de una glándula mamaria a un huevo enuclado de una oveja para crear el clon de Dolly. Técnicas similares permitirán clonar individuos de cualquier especie, incluida la humana.

Por su parte, en 1920, varios años antes del trabajo de Gurdon, Hilde Proescholdt Mangold (1898-1924) se incorporaba al laboratorio de Hans Spemann (1869-1941), en el Instituto de Zoología de la Universidad de Friburgo. Mangold disecó pequeñas regiones de un embrión precoz de rana (embrión donante) y los injertó en varias posiciones en un segundo embrión (embrión receptor). El objeto de tales experimentos de trasplante embrionario era identificar regiones del embrión que pudieran influir el desarrollo potencial de regiones vecinas. En condiciones normales la región dorsal de los embriones vertebrados da lugar al cerebro, médula espinal y columna vertebral; de la región ventral se originan estructuras no neurales como la piel, los músculos y la sangre. Cuando Mangold trasplantó un pequeño trozo del futuro tejido dorsal de un embrión donante a la región ventral de un embrión receptor, obtuvo un renacuajo con dos cabezas; la propia en la región dorsal y otra ectópica ventral. Se propuso que este acontecimiento inductor estaba orquestado por un conjunto de células organizadoras dorsales (“organizador de Spemann”). Estos experimentos le valieron a Spemann la concesión del Premio Nobel de Fisiología o Medicina en el año 1935 (Mangold había muerto años antes a causa de un extraño accidente casero).

Los experimentos clásicos de trasplante embrionario realizados por Hilde Mangold demostraron dos hechos importantes. Primero, que hay una región especializada en la región dorsal del embrión de rana, el organizador de Spemann, que puede inducir el desarrollo de un sistema nervioso accesorio cuando se trasplanta a lugares ectópicos en un embrión receptor. Segundo, que el sistema nervioso ectópico se forma a expensas de células ventrales del embrión trasplantado, y no a partir de las células dorsales procedentes del embrión donante.

En otras palabras, el organizador induce a las células del huésped a hacer un segundo sistema nervioso, pero no contribuye a ello. Esta observación sugirió que el organizador era origen de una señal difusible (factor de inducción neurógena) que alteraba la identidad de las células circundantes. En presencia de esa señal neuralizante, las células que en su ausencia llegarían a ser epidérmicas son reprogramadas para hacerse neurales. En los noventa se identificaron las moléculas noggina, cordina y folistatina como tres inductores neurales.

La confluencia de técnicas derivadas de las descritas -clonaje y reprogramación celular- conducirá al desarrollo de terapias celulares -clonaje terapéutico, ingeniería tisular, etc.- que vencerán las dificultades ahora mismo existentes en los procesos de inmunocompatibilidad y rechazo de injertos, y que evitarán la utilización de fármacos inmunosupresores y los complicados protocolos de inmunomodulación.




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