El 22 de febrero de 1997, el mundo se enteró de la existencia de la oveja Dolly, el primer animal de sangre caliente clonado utilizando una célula somática convencional. Cómo se desarrolló la tecnología audaz y si tiene futuro.
En la era de las tecnologías en rápido desarrollo, la cuestión de la clonación (la reproducción de individuos genéticamente idénticos al organismo parental) se vuelve verdaderamente aguda y controvertida. Pero hablar de la clonación como algo fundamentalmente nuevo y antinatural está mal. En la naturaleza, la reproducción mediante la reproducción de individuos genéticamente idénticos es un fenómeno muy común. Las bacterias simplemente se dividen en dos, los hongos, las algas y algunos otros organismos se multiplican por esporas, y algunos insectos e incluso vertebrados pueden desarrollarse sin la participación de las células germinales masculinas, solo con la ayuda de las femeninas. En todos estos casos, el organismo del niño es un clon del padre. No se pasó por alto el proceso de clonación natural y los humanos: los gemelos idénticos tienen exactamente los mismos conjuntos de genes.
Los científicos decidieron reproducir este proceso por su cuenta. Por supuesto, no se trataba de crear un ejército de clones, sino de criar animales y plantas con ciertas cualidades útiles. La agricultura, la industria ligera y la medicina se desarrollarían más rápidamente si se pusiera en marcha la clonación. Las propias plantas reproducen perfectamente sus copias, el hombre solo puede controlar el proceso, pero la cuestión de la reproducción precisa de los animales durante mucho tiempo siguió siendo muy problemática.
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La celda que da vida
La respuesta se encontró más cerca de mediados del siglo pasado. Los científicos decidieron que para la clonación, es necesario tomar un cigoto (óvulo fertilizado) de un animal, quitarle material genético e insertar el núcleo de una célula somática (no reproductiva) de otro animal. Durante la reproducción sexual natural, el organismo hijo recibe un único conjunto de genes de la célula germinal del padre y el mismo del óvulo. Un clon en el momento de su creación también recibe un doble conjunto de genes, pero solo de uno de los padres. Es cierto que el organismo resultante no será una copia genética completa: en cada genoma hay una cierta cantidad de mutaciones aleatorias que no coinciden ni siquiera en clones.
Pero las mutaciones no son el principal problema al que se enfrentaron los científicos a mediados del siglo XX. El hecho es que cualquier célula del cuerpo, excepto la reproductora, es somática y cualquier célula del cuerpo tiene su propia diferenciación. En otras palabras, en cada célula solo están funcionando aquellos genes que son necesarios para que realice "funciones oficiales" que son diferentes para cada órgano. Los investigadores temían que al trasplantar material genético tan especializado en el cigoto, crearían un clon inviable. Estas dudas fueron disipadas por John Gurdon, luego de que en 1962 pudo clonar una rana de la forma descrita.
Biólogo John Gurdon
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Es cierto que algunos científicos consideraron que el experimento no estaba del todo limpio, porque Gurdon usó células de renacuajo. Ocho años después, en 1970, pudo repetir el mismo experimento, pero con células adultas. Los clones sobrevivieron. Por tanto, los científicos han hecho un descubrimiento decisivo en el campo de la clonación: las células somáticas especializadas pueden dar vida a un nuevo organismo.
Ratón y tres ovejas
Entonces se abrió el camino para la clonación de mamíferos. Sin embargo, aquí no todo fue tan bien: durante muchos años, investigadores de diferentes países no pudieron repetir el experimento de Gurdon en animales más complejos. Entonces decidieron simplificar su tarea: colocaron no el núcleo de una célula somática en el cigoto, sino una célula embrionaria. Los científicos de dos países han logrado el éxito aquí: los genetistas soviéticos crearon el ratón Masha, y los británicos, la oveja Megan y Morag.
Entonces, ¿por qué no puedes crear un clon usando células somáticas? Después de los primeros experimentos fallidos, los científicos decidieron que era simplemente imposible realizar un experimento de este tipo con mamíferos, esta opinión reinó en el mundo científico casi hasta finales del siglo XX. Y luego apareció Dolly en la Universidad de Rosslyn (Gran Bretaña), el primer mamífero obtenido como resultado de la fusión de un huevo y una célula somática especializada. Entonces, ¿qué cambió el grupo de Jan Wilmuth en la experiencia para que pudiera nacer Dolly?
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Embriólogo Jan Wilmut
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Los investigadores cambiaron bastante la tecnología: en lugar de un cigoto, utilizaron un huevo no fertilizado.
Pero incluso estos cambios no llevaron al grupo al éxito absoluto. Dolly emergió de uno de los 277 huevos; 28 de sus gemelos lograron convertirse en embriones, y solo ella nació. Es poco probable que una tecnología de este tipo pueda considerarse exitosa y ponerse en marcha, pero a fines de la década de 1990, esto no era lo que pensaban los científicos. El punto principal fue demostrar que los mamíferos se pueden clonar utilizando una célula somática. Desde este punto de vista, la aparición de Dolly fue un tremendo éxito.
Número de identificación 6LL3
La oveja nació el 5 de julio de 1996 con el nombre (más precisamente, el número) 6LL3. La idea de darle al primer clon de mamífero el nombre Dolly vino a la mente de los agricultores que cuidaban de la madre sustituta de la oveja (su madre real había muerto tres años antes; el material genético utilizado fue congelado y cuidadosamente conservado hasta tiempos mejores).
Les resultó gracioso que 6LL3 emergiera de una jaula sacada de una ubre, por lo que le dieron a la oveja el nombre de la cantante de country Dolly Parton, quien debía su fama en parte al gran busto.
La oveja vivió seis años y parió seis corderos. Es cierto que seis años no son suficientes para las ovejas, que suelen morir a los 10-12 años, pero según la versión oficial, la muerte de Dolly no tiene nada que ver con las consecuencias de la clonación: durante dos años la oveja sufrió de artritis y al final de su vida también se contagió. virus pulmonar severo. El 14 de febrero de 2003, uno de los animales más famosos fue sacrificado.
Sueños de Jurassic Park
Pero Dolly no se hizo famosa de inmediato: el mundo se enteró de su existencia solo siete meses después de su nacimiento, el 22 de febrero de 1997. Durante todo este tiempo, los científicos recibieron una patente para una técnica de transferencia de núcleos, por lo que no pudieron anunciar su increíble éxito en la prensa. Pero aparecieron las hermanas gemelas de Dolly. En 2016, 13 de ellos ya alcanzaron una edad respetable de siete a nueve años. La tecnología, que en un principio no fue muy efectiva, se perfeccionó, lo que permitió realizar experimentos con otros animales domésticos.
Uno de los principales objetivos que persiguen los científicos ahora es el "resurgimiento" de especies extintas. Los pioneros en este ámbito fueron investigadores españoles: en 2009 clonaron una cabra pirenaica, que desapareció de la faz de la tierra nueve años antes. Los científicos tuvieron suerte: en el Centro de Investigación Agrícola y Tecnológica de Aragón se conservó el material genético del animal, que se utilizó en la clonación. El éxito de la oveja Dolly, sin embargo, no pudo repetirse: el clon murió 7 minutos después del nacimiento debido a un defecto congénito del pulmón.
Muchos científicos creen que es demasiado pronto para hablar de la clonación de especies extintas. Primero, incluso si es posible extraer el ADN de un animal extinto de los restos, no está claro qué hacer con el huevo. El grupo de Oxford está tratando de resolver este problema con un óvulo relacionado. Los investigadores están trabajando en la resurrección del pájaro Dodo, que desapareció a finales del siglo XVII. Descubrieron que el pariente más cercano de esta gran ave no voladora es una paloma, y más específicamente la paloma corona de Victoria, o paloma pico de sierra. Queda por ver la coherencia de la teoría de Oxford.
En segundo lugar, no está claro cómo reaccionarán los organismos extintos a las condiciones ambientales cambiantes. Los escépticos creen que los organismos de los clones no podrán adaptarse ni siquiera a la composición moderna de la atmósfera y morirán.
Pero tales preocupaciones no deberían detener a los científicos. La comunidad científica no puede decir con certeza cómo las células somáticas especializadas se convierten en células que dan vida, o por qué se debe usar un huevo en la clonación en lugar de un cigoto. Anticipar la reacción de la naturaleza ante la reproducción de especies extintas es una tarea ingrata. Sin duda, vale la pena dejar de intentarlo.
Yulia Popova
