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El nacimiento de Dolly: así se clonó.

Dolly es con toda probabilidad la oveja más famosa del globo. Ostenta el título de ser el primer mamífero clonado a partir de una célula adulta. El ejemplar de oveja común, que nació en 1996, murió tan sólo seis años y medio más tarde, ya en el 2003. Su nacimiento cubrió de gloria científica a sus “creadores” – los escoceses Ian Wilmut y Keith Campbell – por dar el paso más importante del siglo XX en el campo de la biología celular.

Portada del Time con la noticia de Dolly

Portada del Time con la noticia de Dolly

De la reproducción sexual a la transferencia nuclear

Aunque ya existían desde hacía unas pocas décadas las técnicas de reproducción asistida (tales como Inseminación Artificial o Fecundación in vitro, entre otras) ahora la fecundación iba un paso más allá. Resulta que con un óvulo sano y una célula adulta se podría generar teóricamente nuevos embriones. No sólo eso, sino que además estos embriones eran clónicos respecto al donador de la célula adulta. La técnica de la transferencia nuclear se utilizó con éxito por primera vez en la creación de Dolly pero este método se ha ido actualizando y sigue vigente hoy en día como uso para nuevas aplicaciones.

A grosso modo podemos decir que la transferencia nuclear consiste en desproveer a un óvulo de su núcleo, el compartimento donde reside el material genético, para introducir otro núcleo (el del individuo que queremos clonar) con sus genes. Una vez se ha llevado a cabo, el óvulo activado se desarrolla cuál embrión de una célula (cigoto) y está listo para ser implantado en un útero receptor para su posterior gestación.

La idea parece sencilla pero hay diferentes individuos en juego y algunos pasos que hemos omitido para simplificarla. A continuación la dividimos en tres etapas para profundizar más en cada una de ellas y resolver el quién es quién anterior.

-          Enucleación del óvulo: Disponemos de un óvulo que viene de un donador. Este individuo puede ser el mismo que queremos clonar o no, hasta aquí es indiferente y sea quien sea lo único importante es que tengamos un óvulo.

A continuación procedemos a extraer el núcleo del óvulo y con ello borrar todos los genes del donante. Por este mismo motivo nos es indiferente la identidad del donador, una vez eliminado el núcleo decimos adiós a su identidad: ni rastro de él ni de sus genes. Por razones obvias, si queremos clonar un animal macho el óvulo tiene que venir de un individuo diferente que sea hembra.

¿Cómo se elimina un núcleo celular? Hay diferentes maneras pero la forma más usual consiste en introducir una especie de aguja – que se llama micro-pipeta-  en el óvulo, aspirar el conjunto de cromosomas que se encuentran condensados en el núcleo y retirar la aguja con cuidado. Todo esto se debe hacer inmovilizando la célula sobre un soporte que la aspira para mantenerla en posición fija.

RECORDAMOS que el núcleo de un óvulo contiene la mitad de cromosomas – es haploide -  que una célula adulta – diploide – puesto que precisa de la penetración del espermatozoide para completar el número de cromosomas de un individuo.

A la derecha tenemos la pipeta que aspira el óvulo para mantenerlo fijado y a la izquierda la que extraerá el núcleo. En rojo he marcado el núcleo del óvulo.

Derecha: Pipeta que fija el óvulo.Izquierda: Pipeta que extraerá el núcleo. En rojo el núcleo del óvulo.

-          Transferencia del núcleo: Aquí es cuando necesitamos el material celular del individuo a clonar.

Ahora ya tenemos la carcasa del futuro embrión, pero nos falta el motor, que será el nuevo núcleo. Para ello necesitamos obtenerlo de una célula cualquiera del organismos – se ha conseguido realizar este paso con todos los tipos celulares – pero con Dolly decidieron coger una muestra de glándula mamaria.

Tras romper la célula y hacer sucesivas filtraciones o limpiezas hasta purificar su núcleo, éste se inyecta dentro del óvulo por microinyección – de la misma manera que hemos visto como se extraía el núcleo del óvulo en la enucleación anterior – .

-          Activación: Ahora necesitamos que el conjunto óvulo- núcleo se comporte como un embrión y por tanto empiece a desarrollarse como tal. Podemos aplicar un pulso eléctrico o moléculas químicas que ayudan a “engañar” al óvulo para que “piense” que ha sido fecundado y dé lugar a las divisiones correspondientes.

Una vez el embrión ha desarrollado hasta el estadio de blastocito vamos a implantarlo en un útero sano. En el experimento de Dolly, hasta este paso se utilizaron 237 óvulos y de ellos sólo nació una oveja.

La oveja receptora que se encargará de gestar y parir el futuro feto puede ser la misma que done el óvulo de la enucleación y la misma que done el núcleo a clonar pero no es un requisito necesario.

Desarrollo del embrión clonado.

Desarrollo del embrión clonado.

 

La muerte de Dolly y el paradigma del envejecimiento prematuro

Se han detectado dos grandes alteraciones en los individuos clónicos que nacen por esta técnica:

Síndrome de LOS: No hay una explicación conocida para este efecto, conocido en bovinos y ovinos mayoritariamente. Los organismos recién nacidos presentan un tamaño y un peso significativamente superior a la media, motivo por el cual complica el parto.

Envejecimiento prematuro. Toda célula tiene una memoria sobre su edad y su envejecimiento. No olvidemos que el núcleo insertado en el óvulo es una célula adulta por lo que el futuro feto a nivel funcional sumará su edad biológica más la edad que tenía el donador del núcleo cuando la transferencia.

Posición de los telómeros en el cromosoma.

Posición de los telómeros en el cromosoma.

Es curioso el tema de Dolly porque hay disparidad de opiniones. Los veterinarios que la cuidaron aseguran que murió por problemas pulmonares adquiridos. Casualidad o no Dolly falleció a los seis años y medio, a los que habría que sumarle los seis a los que se clonó la célula de su madre. Ésto hace un total de 12 años, la esperanza media de vida de la oveja.

(Si queréis saber más sobre la actividad telomerasa y su relación con el envejecimiento prematuro podéis leer la primera entrada que publicamos en AlbaCiencia).

 

 

Hoy en día la transferencia nuclear se prueba para obtener células madre. También se usó para dar a luz  a Polly: la primera oveja clónica y transgénica a la par. Existen muchos experimentos interesantes que se reproducen mediante esta técnica… Pero esa es otra historia debe ser contada en otra ocasión. 

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