Clonación

Proceso de producción de individuos genéticamente idénticos de un organismo.

Para la clonación de seres humanos, consulte Clonación humana . Para otros usos, consulte Clonación (desambiguación) .

Muchos organismos, incluidos los álamos , se reproducen por clonación, creando a menudo grandes grupos de organismos con el mismo ADN . Un ejemplo que se muestra aquí es el álamo temblón .

La clonación es el proceso de producir individuos con ADN idéntico o virtualmente idéntico , ya sea de forma natural o artificial. En la naturaleza, muchos organismos producen clones mediante reproducción asexual . La clonación en biotecnología se refiere al proceso de crear clones de organismos o copias de células o fragmentos de ADN ( clonación molecular ).

El término clon , acuñado por Herbert J. Webber , se deriva de la palabra griega antigua κλών klōn , "ramita", que se refiere al proceso mediante el cual se puede crear una nueva planta a partir de una ramita. En botánica, el término lusus se usó tradicionalmente. ^[1] En horticultura, el clon de ortografía se utilizó hasta el siglo XX; la e final entró en uso para indicar que la vocal es una "o larga" en lugar de una "o corta". ^{[2] [3]} Desde que el término entró en el léxico popular en un contexto más general, el clon de ortografía se ha utilizado exclusivamente.

Clonación natural

La clonación es una forma natural de reproducción que ha permitido que las formas de vida se propaguen durante cientos de millones de años. Es el método de reproducción utilizado por plantas, hongos y bacterias, y también es la forma en que se reproducen las colonias clonales . ^{[4] [5]} Ejemplos de estos organismos incluyen plantas de arándanos , avellanos , árboles de Pando , ^{[6] [7]} el café de Kentucky , Myrica y el liquidámbar americano.

Clonación molecular

Artículo principal: Clonación molecular

La clonación molecular se refiere al proceso de fabricación de múltiples moléculas. La clonación se usa comúnmente para amplificar fragmentos de ADN que contienen genes completos , pero también se puede usar para amplificar cualquier secuencia de ADN, como promotores , secuencias no codificantes y ADN fragmentado aleatoriamente. Se utiliza en una amplia gama de experimentos biológicos y aplicaciones prácticas que van desde la toma de huellas genéticas hasta la producción de proteínas a gran escala. Ocasionalmente, el término clonación se utiliza de manera engañosa para referirse a la identificación de la ubicación cromosómica de un gen asociado con un fenotipo de interés particular, como en la clonación posicional.. En la práctica, la localización del gen en un cromosoma o región genómica no necesariamente permite aislar o amplificar la secuencia genómica relevante. Para amplificar cualquier secuencia de ADN en un organismo vivo, esa secuencia debe estar ligada a un origen de replicación , que es una secuencia de ADN capaz de dirigir la propagación de sí misma y de cualquier secuencia ligada. Sin embargo, se necesitan otras características, y existe una variedad de vectores de clonación especializados (una pequeña pieza de ADN en la que se puede insertar un fragmento de ADN extraño) que permiten la producción de proteínas , el etiquetado de afinidad , la producción de ARN o ADN monocatenario y un hospedador de otras herramientas de biología molecular.

La clonación de cualquier fragmento de ADN implica esencialmente cuatro pasos ^[8]

1. fragmentación: rompiendo una hebra de ADN
2. ligadura : pegar piezas de ADN en una secuencia deseada
3. transfección : inserción de las piezas de ADN recién formadas en las células
4. cribado / selección: seleccionar las células que se transfectaron con éxito con el nuevo ADN

Aunque estos pasos son invariables entre los procedimientos de clonación, se pueden seleccionar varias rutas alternativas; estos se resumen como una estrategia de clonación .

Inicialmente, el ADN de interés debe aislarse para proporcionar un segmento de ADN de tamaño adecuado. Posteriormente, se utiliza un procedimiento de ligación en el que el fragmento amplificado se inserta en un vector (fragmento de ADN). El vector (que es frecuentemente circular) se linealiza usando enzimas de restricción y se incuba con el fragmento de interés en condiciones apropiadas con una enzima llamada ADN ligasa . Después de la ligación, el vector con el inserto de interés se transfecta en células. Se encuentran disponibles varias técnicas alternativas, como la sensibilización química de las células, la electroporación , la inyección óptica y la biolística.. Finalmente, se cultivan las células transfectadas. Como los procedimientos mencionados anteriormente tienen una eficacia particularmente baja, existe la necesidad de identificar las células que se han transfectado con éxito con la construcción de vector que contiene la secuencia de inserción deseada en la orientación requerida. Los vectores de clonación modernos incluyen marcadores de resistencia a antibióticos seleccionables , que permiten que crezcan sólo las células en las que se ha transfectado el vector. Además, los vectores de clonación pueden contener marcadores de selección de color, que proporcionan un tramado azul / blanco (complementación de factor alfa) en X-galmedio. Sin embargo, estos pasos de selección no garantizan absolutamente que el inserto de ADN esté presente en las células obtenidas. Debe requerirse una mayor investigación de las colonias resultantes para confirmar que la clonación fue exitosa. Esto se puede lograr mediante PCR , análisis de fragmentos de restricción y / o secuenciación de ADN .

Clonación celular

Clonación de organismos unicelulares

Clonación de colonias de líneas celulares mediante anillos de clonación

Clonar una célula significa derivar una población de células a partir de una sola célula. En el caso de organismos unicelulares como bacterias y levaduras, este proceso es notablemente simple y esencialmente solo requiere la inoculación del medio apropiado. Sin embargo, en el caso de cultivos celulares de organismos multicelulares, la clonación de células es una tarea ardua ya que estas células no crecerán fácilmente en medios estándar.

Una técnica de cultivo de tejidos útil utilizada para clonar distintos linajes de líneas celulares implica el uso de anillos de clonación (cilindros). ^[9] En esta técnica, una suspensión unicelular de células que han sido expuestas a un agente o fármaco mutagénico utilizado para impulsar la selección se siembra en placas a alta dilución para crear colonias aisladas, cada una de las cuales surge de una única célula distinta potencialmente clonal. En una etapa de crecimiento inicial, cuando las colonias constan de solo unas pocas células , se colocan anillos de poliestireno estériles (anillos de clonación), que se han sumergido en grasa, sobre una colonia individual y se agrega una pequeña cantidad de tripsina . Las células clonadas se recogen del interior del anillo y se transfieren a un nuevo recipiente para un mayor crecimiento.

Clonación de células madre

Artículo principal: Transferencia nuclear de células somáticas

La transferencia nuclear de células somáticas , conocida popularmente como SCNT, también se puede utilizar para crear embriones con fines terapéuticos o de investigación. El propósito más probable de esto es producir embriones para su uso en la investigación de células madre . Este proceso también se denomina "clonación de investigación" o "clonación terapéutica". El objetivo no es crear seres humanos clonados (lo que se denomina "clonación reproductiva"), sino recolectar células madre que puedan usarse para estudiar el desarrollo humano y para tratar potencialmente enfermedades. Si bien se ha creado un blastocisto humano clonal, las líneas de células madre aún no se han aislado de una fuente clonal. ^[10]

La clonación terapéutica se logra mediante la creación de células madre embrionarias con la esperanza de tratar enfermedades como la diabetes y el Alzheimer. El proceso comienza extrayendo el núcleo (que contiene el ADN) de un óvulo e insertando un núcleo de la célula adulta que se va a clonar. ^[11] En el caso de alguien con la enfermedad de Alzheimer, el núcleo de una célula de la piel de ese paciente se coloca en un huevo vacío. La célula reprogramada comienza a convertirse en un embrión porque el óvulo reacciona con el núcleo transferido. El embrión se volverá genéticamente idéntico al paciente. ^[11] El embrión formará un blastocisto que tiene el potencial de formar / convertirse en cualquier célula del cuerpo. ^[12]

La razón por la que se utiliza SCNT para la clonación es porque las células somáticas se pueden adquirir y cultivar fácilmente en el laboratorio. Este proceso puede agregar o eliminar genomas específicos de animales de granja. Un punto clave para recordar es que la clonación se logra cuando el ovocito mantiene sus funciones normales y, en lugar de utilizar los genomas del esperma y del óvulo para replicarse, el ovocito se inserta en el núcleo de la célula somática del donante. ^[13] El ovocito reaccionará en el núcleo de la célula somática, de la misma manera que lo haría en los espermatozoides. ^[13]

El proceso de clonación de un animal de granja en particular utilizando SCNT es relativamente el mismo para todos los animales. El primer paso es recolectar las células somáticas del animal que se clonará. Las células somáticas pueden usarse inmediatamente o almacenarse en el laboratorio para su uso posterior. ^[13] La parte más difícil de SCNT es eliminar el ADN materno de un ovocito en la metafase II. Una vez hecho esto, el núcleo somático se puede insertar en el citoplasma de un huevo. ^[13] Esto crea un embrión de una célula. La célula somática agrupada y el citoplasma del huevo se introducen luego en una corriente eléctrica. ^{[13] Con} suerte, esta energía permitirá que el embrión clonado comience a desarrollarse. Los embriones desarrollados con éxito se colocan luego en receptores sustitutos, como una vaca o una oveja en el caso de los animales de granja.^[13]

SCNT se considera un buen método para producir animales agrícolas para consumo alimentario. Clonó con éxito ovejas, vacas, cabras y cerdos. Otro beneficio es que SCNT se considera una solución para clonar especies en peligro de extinción que están al borde de la extinción. ^[13] Sin embargo, el estrés colocado tanto en el óvulo como en el núcleo introducido puede ser enorme, lo que llevó a una gran pérdida de células resultantes en las primeras investigaciones. Por ejemplo, la oveja clonada Dolly nació después de que se usaran 277 huevos para SCNT, lo que creó 29 embriones viables. Solo tres de estos embriones sobrevivieron hasta el nacimiento y solo uno sobrevivió hasta la edad adulta. ^[14] Como el procedimiento no se pudo automatizar y tuvo que realizarse manualmente bajo un microscopio, SCNT consumía muchos recursos. La bioquímica involucrada en la reprogramación del núcleo de células somáticas diferenciadas y la activación del óvulo receptor también estaba lejos de ser bien conocida. Sin embargo, en 2014, los investigadores informaron tasas de éxito de clonación de siete a ocho de cada diez ^[15] y, en 2016, se informó que una empresa coreana Sooam Biotech producía 500 embriones clonados por día. ^[dieciséis]

En SCNT, no se transfiere toda la información genética de la célula donante, ya que quedan atrás las mitocondrias de la célula donante que contienen su propio ADN mitocondrial . Las células híbridas resultantes retienen las estructuras mitocondriales que originalmente pertenecían al huevo. Como consecuencia, los clones como Dolly que nacen de SCNT no son copias perfectas del donante del núcleo.

Clonación de organismos

Ver también: reproducción asexual , esquejes (plantas) y reproducción vegetativa

La clonación de organismos (también llamada clonación reproductiva) se refiere al procedimiento de creación de un nuevo organismo multicelular, genéticamente idéntico a otro. En esencia, esta forma de clonación es un método asexual de reproducción, en el que no se produce la fertilización ni el contacto entre gametos. La reproducción asexual es un fenómeno que ocurre naturalmente en muchas especies, incluidas la mayoría de las plantas y algunos insectos. Los científicos han logrado importantes logros con la clonación, incluida la reproducción asexual de ovejas y vacas. Existe un gran debate ético sobre si se debe utilizar o no la clonación. Sin embargo, la clonación, o propagación asexual, ^[17] ha sido una práctica común en el mundo de la horticultura durante cientos de años.

Hortícola

La propagación de plantas a partir de esquejes , como las vides, es una forma antigua de clonación.

Para el uso de la clonación en viticultura, consulte Propagación de vides .

El término clon se usa en horticultura para referirse a los descendientes de una sola planta que fueron producidos por reproducción vegetativa o apomixis . Muchos cultivares de plantas hortícolas son clones, derivados de un solo individuo, multiplicados por algún proceso distinto de la reproducción sexual. ^[18] Como ejemplo, algunos cultivares europeos de uvas representan clones que se han propagado durante más de dos milenios. Otros ejemplos son la papa y el plátano. ^[19]

El injerto se puede considerar como una clonación, ya que todos los brotes y ramas que provienen del injerto son genéticamente un clon de un solo individuo, pero este tipo particular de clonación no ha sido objeto de un escrutinio ético y generalmente se trata como un tipo de operación completamente diferente.

Muchos árboles, arbustos , enredaderas , helechos y otras plantas herbáceas perennes forman colonias clonales de forma natural. Partes de una planta individual pueden desprenderse por fragmentación y crecer hasta convertirse en individuos clonales separados. Un ejemplo común es la reproducción vegetativa de clones de gametofitos de musgo y hepática por medio de gemmas . Algunas plantas vasculares, como el diente de león y ciertas hierbas vivíparas, también forman semillas asexualmente, denominadas apomixis , lo que da como resultado poblaciones clonales de individuos genéticamente idénticos.

Partenogénesis

La derivación clonal existe en la naturaleza en algunas especies animales y se conoce como partenogénesis (reproducción de un organismo por sí solo sin pareja). Esta es una forma asexual de reproducción que solo se encuentra en las hembras de algunos insectos, crustáceos, nematodos, ^[20] peces (por ejemplo, el tiburón martillo ^[21] ) y lagartos, incluido el dragón de Komodo ^[21] y varios látigos . El crecimiento y desarrollo se produce sin fertilización por parte de un macho. En las plantas, la partenogénesis significa el desarrollo de un embrión a partir de un óvulo no fertilizado y es un proceso componente de la apomixis. En especies que utilizan el sistema de determinación del sexo XY, la descendencia siempre será hembra. Un ejemplo es la pequeña hormiga de fuego ( Wasmannia auropunctata ), que es originaria de América Central y del Sur, pero se ha extendido por muchos ambientes tropicales.

Clonación artificial de organismos

La clonación artificial de organismos también puede denominarse clonación reproductiva .

Primeros pasos

Hans Spemann , un embriólogo alemán fue galardonado con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1935 por su descubrimiento del efecto ahora conocido como inducción embrionaria, ejercido por varias partes del embrión, que dirige el desarrollo de grupos de células en tejidos y órganos particulares. . En 1924, él y su estudiante, Hilde Mangold , fueron los primeros en realizar la transferencia nuclear de células somáticas utilizando embriones de anfibios , uno de los primeros pasos hacia la clonación. ^[22]

Métodos

La clonación reproductiva generalmente usa " transferencia nuclear de células somáticas " (SCNT) para crear animales que son genéticamente idénticos. Este proceso implica la transferencia de un núcleo de una célula adulta de un donante (célula somática) a un óvulo del que se ha extraído el núcleo, oa una célula de un blastocisto del que se ha extraído el núcleo. ^[23] Si el óvulo comienza a dividirse normalmente, se transfiere al útero de la madre sustituta. Dichos clones no son estrictamente idénticos ya que las células somáticas pueden contener mutaciones en su ADN nuclear. Además, las mitocondrias en el citoplasma también contienen ADN y durante la SCNT este ADN mitocondrial es totalmente del óvulo del donante citoplasmático, por lo que elEl genoma mitocondrial no es el mismo que el de la célula donante del núcleo a partir de la cual se produjo. Esto puede tener implicaciones importantes para la transferencia nuclear entre especies en las que las incompatibilidades entre el núcleo y las mitocondrias pueden provocar la muerte.

La división de embriones artificial o el hermanamiento de embriones , una técnica que crea gemelos monocigóticos a partir de un solo embrión, no se considera de la misma manera que otros métodos de clonación. Durante ese procedimiento, el embrión de un donante se divide en dos embriones distintos, que luego se pueden transferir mediante transferencia de embriones . Se realiza de manera óptima en la etapa de 6 a 8 células, donde se puede utilizar como una expansión de la FIV para aumentar el número de embriones disponibles. ^[24] Si ambos embriones tienen éxito, da lugar a gemelos monocigóticos (idénticos) .

Dolly la oveja

Artículo principal: la oveja Dolly

El taxidermied cuerpo de la oveja Dolly

Clon de dolly

Dolly , una oveja de Finn-Dorset , fue el primer mamífero que se clonó con éxito a partir de una célula somática adulta. Dolly se formó tomando una célula de la ubre de su madre biológica de 6 años. ^[25] El embrión de Dolly se creó tomando la célula e insertándola en un óvulo de oveja. Fueron necesarios 434 intentos antes de que un embrión tuviera éxito. ^[26] Luego, el embrión se colocó dentro de una oveja que pasó por un embarazo normal. ^[27] Fue clonada en el Instituto Roslin en Escocia por los científicos británicos Sir Ian Wilmut y Keith Campbell.y vivió allí desde su nacimiento en 1996 hasta su muerte en 2003 cuando tenía seis años. Nació el 5 de julio de 1996, pero no se anunció al mundo hasta el 22 de febrero de 1997. ^[28] Sus restos disecados se colocaron en el Museo Real de Edimburgo , que forma parte de los Museos Nacionales de Escocia . ^[29]

Dolly fue públicamente importante porque el esfuerzo mostró que el material genético de una célula adulta específica, diseñada para expresar solo un subconjunto distinto de sus genes, puede rediseñarse para hacer crecer un organismo completamente nuevo. Antes de esta demostración, John Gurdon había demostrado que los núcleos de células diferenciadas podían dar lugar a un organismo completo después del trasplante en un óvulo enucleado. ^[30] Sin embargo, este concepto aún no se ha demostrado en un sistema de mamíferos.

La primera clonación de mamíferos (que resultó en la oveja Dolly) tuvo una tasa de éxito de 29 embriones por 277 huevos fertilizados, lo que produjo tres corderos al nacer, uno de los cuales vivió. En un experimento bovino en el que participaron 70 terneros clonados, un tercio de los terneros murieron bastante jóvenes. El primer caballo clonado con éxito, Prometea , tomó 814 intentos. En particular, aunque los primeros clones ^{[se necesita aclaración ]} fueron ranas, todavía no se ha producido ninguna rana clonada adulta a partir de una célula donante de núcleo adulto somático.

Hubo afirmaciones tempranas de que la oveja Dolly tenía patologías que se parecían al envejecimiento acelerado. Los científicos especularon que la muerte de Dolly en 2003 estaba relacionada con el acortamiento de los telómeros , complejos de ADN-proteína que protegen el final de los cromosomas lineales . Sin embargo, otros investigadores, incluido Ian Wilmut, quien dirigió el equipo que clonó con éxito a Dolly, argumentan que la muerte prematura de Dolly debido a una infección respiratoria no estuvo relacionada con problemas con el proceso de clonación. Esta idea de que los núcleos no han envejecido de forma irreversible se demostró en 2013 que es cierta para los ratones. ^[31]

Dolly recibió el nombre de la artista Dolly Parton porque las células clonadas para hacerla eran de una glándula mamaria , y Parton es conocida por su amplio escote. ^[32]

Especies clonadas

Más información: Lista de animales que han sido clonados

Más información: Clonación de animales comerciales

Las modernas técnicas de clonación que implican la transferencia nuclear se han realizado con éxito en varias especies. Los experimentos notables incluyen:

• Renacuajo : (1952) Robert Briggs y Thomas J. King habían clonado con éxito ranas leopardo del norte : treinta y cinco embriones completos y veintisiete renacuajos de ciento cuatro transferencias nucleares exitosas. ^{[33] [34]}
• Carpa : (1963) En China, el embriólogo Tong Dizhou produjo el primer pez clonado del mundo insertando el ADN de una célula de una carpa macho en un huevo de una carpa hembra. Publicó los hallazgos en una revista científica china. ^[35]
• Pez cebra : El primer vertebrado clonado (1981) por George Streisinger ( Streisinger, George; Walker, C .; Dower, N .; Knauber, D .; Singer, F. (1981), Producción de clones de pez cebra diploide homocigótico (Brachydanio rerio))
• Oveja : Marcado como el primer mamífero que fue clonado (1984) a partir de células embrionarias tempranas por Steen Willadsen . Megan y Morag ^[36] clonaron a partir de células embrionarias diferenciadas en junio de 1995 y la oveja Dolly de una célula somática en 1996. ^{[37] [35]}
• Ratones: (1986) Se clonó con éxito un ratón a partir de una célula embrionaria temprana. Los científicos soviéticos Chaylakhyan, Veprencev, Sviridova y Nikitin hicieron clonar el ratón "Masha". La investigación se publicó en la revista "Biofizika" volumen ХХХII, número 5 de 1987. ^{[ aclaración necesaria ] [38] [39]}
• Mono Rhesus : Tetra (enero de 2000) de la división del embrión y no de la transferencia nuclear. Más parecido a la formación artificial de gemelos. ^{[40] [41]}
• Cerdo: los primeros cerdos clonados (marzo de 2000). ^[42] En 2014, BGI en China producía 500 cerdos clonados al año para probar nuevos medicamentos. ^[43]
• Gaur : (2001) fue la primera especie en peligro de extinción clonada. ^[44]
• Bovinos: Alfa y Beta (machos, 2001) y (2005) Brasil ^[45]
• Gato: CopyCat "CC" (hembra, finales de 2001), Little Nicky , 2004, fue el primer gato clonado por motivos comerciales ^[46]
• Rata: Ralph , la primera rata clonada (2003) ^[47]
• Mula : Idaho Gem , una mula de John nacida el 4 de mayo de 2003, fue el primer clon de una familia de caballos. ^[48]
• Caballo: Prometea , una hembra de Haflinger nacida el 28 de mayo de 2003, fue el primer clon de caballo. ^[49]
• Perro: Snuppy , un sabueso afgano macho fue el primer perro clonado (2005). ^[50] En 2017, el primer perro clon de edición de genes del mundo, Apple, fue creado por Sinogene Biotechnology. ^[51]
• Wolf : Snuwolf y Snuwolffy , las dos primeras lobos hembras clonadas (2005). ^[52]
• Búfalo de agua : Samrupa fue el primer búfalo de agua clonado. Nació el 6 de febrero de 2009 en el Instituto Nacional de Investigación del Diario Karnal de la India , pero murió cinco días después debido a una infección pulmonar. ^[53]
• La cabra montés de los Pirineos (2009) fue el primer animal extinto en ser clonado de nuevo a la vida; el clon vivió siete minutos antes de morir por defectos pulmonares. ^{[54] [55]}
• Camel: (2009) Injaz , es el primer camello clonado. ^[56]
• Cabra pashmina : (2012) Noori , es la primera cabra pashmina clonada. Científicos de la facultad de ciencias veterinarias y cría de animales de la Universidad de Ciencias y Tecnología Agrícolas de Sher-e-Kashmir de Cachemira clonaron con éxito la primera cabra pashmina (Noori) utilizando técnicas de reproducción avanzadas bajo el liderazgo de Riaz Ahmad Shah. ^[57]
• Cabra: (2001) Los científicos de la Universidad Northwest A&F clonaron con éxito la primera cabra que utilizó la célula hembra adulta. ^[58]
• Rana incubadora gástrica : (2013) La rana incubadora gástrica, Rheobatrachus silus , que se cree extinta desde 1983 fue clonada en Australia, aunque los embriones murieron después de unos días. ^[59]
• Macaco mono: (2017) Primera clonación exitosa de un Primate especies utilizando la transferencia nuclear , con el nacimiento de dos clones en vivo, llamado Zhong Hua Zhong y Hua . Realizado en China en 2017, y reportado en enero de 2018. ^{[60] [61] [62] [63]} En enero de 2019, científicos en China informaron de la creación de cinco monos idénticos clonados genéticamente editados , utilizando la misma técnica de clonación que fue utilizado con Zhong Zhong y Hua Hua y la oveja Dolly , y la misma técnica de edición de genes Crispr - Cas9 supuestamente utilizada por He Jiankuien la creación de los primeros bebés humanos modificados genéticamente, Lulu y Nana . Los clones de monos se hicieron para estudiar varias enfermedades médicas. ^{[64] [65]}
• Hurón de patas negras : (2020) En 2020, un equipo de científicos clonó a una hembra llamada Willa, que murió a mediados de la década de 1980 y no dejó descendientes vivos. Su clon, una hembra llamada Elizabeth Ann, nació el 10 de diciembre. Los científicos esperan que la contribución de este individuo alivie los efectos de la endogamia y ayude a los hurones de patas negras a afrontar mejor la peste. Los expertos estiman que el genoma de esta hembra contiene tres veces más diversidad genética que cualquiera de los hurones de patas negras modernos. ^[66]

Clonación humana

Artículo principal: Clonación humana

La clonación humana es la creación de una copia genéticamente idéntica de un humano. El término se usa generalmente para referirse a la clonación humana artificial, que es la reproducción de células y tejidos humanos. No se refiere a la concepción natural y el parto de gemelos idénticos . La posibilidad de la clonación humana ha suscitado controversias . Estas preocupaciones éticas han llevado a varias naciones a aprobar leyes sobre la clonación humana y su legalidad. En este momento, los científicos no tienen la intención de intentar clonar personas y creen que sus resultados deberían generar una discusión más amplia sobre las leyes y regulaciones que el mundo necesita para regular la clonación. ^[67]

Dos tipos de clonación humana teórica comúnmente discutidos son la clonación terapéutica y la clonación reproductiva . La clonación terapéutica implicaría la clonación de células de un ser humano para su uso en medicina y trasplantes, y es un área activa de investigación, pero no está en la práctica médica en ningún lugar del mundo, a partir de 2021 ^[actualizar]. Dos métodos comunes de clonación terapéutica que se están investigando son la transferencia nuclear de células somáticas y, más recientemente, la inducción de células madre pluripotentes . La clonación reproductiva implicaría hacer un ser humano clonado completo, en lugar de solo células o tejidos específicos. ^[68]

Cuestiones éticas de la clonación

Artículo principal: Ética de la clonación

Existe una variedad de posiciones éticas con respecto a las posibilidades de la clonación, especialmente la clonación humana . Si bien muchas de estas opiniones son de origen religioso, las cuestiones planteadas por la clonación también se enfrentan a perspectivas seculares. Las perspectivas sobre la clonación humana son teóricas, ya que la clonación terapéutica y reproductiva humana no se utiliza comercialmente; En la actualidad, los animales se clonan en laboratorios y en la producción ganadera.

Los defensores apoyan el desarrollo de la clonación terapéutica para generar tejidos y órganos completos para tratar a pacientes que de otra manera no pueden obtener trasplantes, ^[69] para evitar la necesidad de fármacos inmunosupresores , ^[68] y evitar los efectos del envejecimiento. ^{[70] Los} defensores de la clonación reproductiva creen que los padres que de otra manera no pueden procrear deberían tener acceso a la tecnología. ^[71]

A quienes se oponen a la clonación les preocupa que la tecnología aún no esté lo suficientemente desarrollada como para ser segura ^[72] y que podría ser propensa al abuso (lo que daría lugar a la generación de seres humanos de los que se extraerían órganos y tejidos), ^{[73] [74]} como así como preocupaciones sobre cómo los individuos clonados podrían integrarse con las familias y con la sociedad en general. ^{[75] [76]}

Los grupos religiosos están divididos, y algunos se oponen a la tecnología por usurpar el "lugar de Dios" y, en la medida en que se utilizan embriones, destruyendo una vida humana; otros apoyan los posibles beneficios de la clonación terapéutica para salvar vidas. ^{[77] [78]}

Los grupos de animales se oponen a la clonación de animales debido a la cantidad de animales clonados que sufren de malformaciones antes de morir, y aunque la FDA de EE. UU. Ha aprobado los alimentos de animales clonados, ^{[79] [80] los} grupos se oponen a su uso. preocupado por la seguridad alimentaria. ^{[81] [82]}

Clonación de especies extintas y en peligro

La clonación, o más precisamente, la reconstrucción del ADN funcional de especies extintas ha sido, durante décadas, un sueño. Las posibles implicaciones de esto se dramatizaron en la novela Carnosaur de 1984 y en la novela Jurassic Park de 1990 . ^{[83] [84]} Las mejores técnicas de clonación actuales tienen una tasa promedio de éxito del 9,4 por ciento ^[85] (y tan alta como el 25 por ciento ^[31] ) cuando se trabaja con especies familiares como ratones, ^{[nota 1]} mientras se clona animales salvajes suele tener menos del 1 por ciento de éxito. ^[88]

Han surgido varios bancos de tejidos, incluido el " zoológico congelado " en el zoológico de San Diego , para almacenar tejido congelado de las especies más raras y amenazadas del mundo. ^{[83] [89] [90]} Esto también se conoce como "Clonación para la conservación". ^{[91] [92]}

En 2001, una vaca llamada Bessie dio a luz a un gaur asiático clonado , una especie en peligro de extinción, pero el ternero murió después de dos días. En 2003, se clonó con éxito un banteng , seguido de tres gatos monteses africanos de un embrión congelado descongelado. Estos éxitos proporcionaron la esperanza de que se pudieran utilizar técnicas similares (utilizando madres sustitutas de otra especie) para clonar especies extintas. Anticipándose a esta posibilidad, las muestras de tejido del último bucardo ( cabra montés de los Pirineos ) se congelaron en nitrógeno líquido inmediatamente después de su muerte en 2000. Los investigadores también están considerando la clonación de especies en peligro de extinción como el panda gigante y el guepardo . ^{[93][94] [95] [96]}

En 2002, los genetistas del Museo Australiano anunciaron que habían replicado el ADN del tilacino (tigre de Tasmania), en ese momento extinto durante unos 65 años, utilizando la reacción en cadena de la polimerasa . ^[97] Sin embargo, el 15 de febrero de 2005, el museo anunció que detendría el proyecto después de que las pruebas mostraran que el ADN de las muestras había sido demasiado degradado por el conservante ( etanol ). El 15 de mayo de 2005 se anunció que se reactivaría el proyecto del tilacino, con nueva participación de investigadores de Nueva Gales del Sur y Victoria . ^[98]

En 2003 se clonó por primera vez un animal extinto, la cabra montés de los Pirineos antes mencionada, en el Centro de Investigación y Tecnología Alimentaria de Aragón, utilizando el núcleo celular conservado congelado de las muestras de piel de 2001 y óvulos de cabra doméstica. La cabra montés murió poco después de nacer debido a defectos físicos en sus pulmones. ^[99]

Uno de los objetivos más esperados para la clonación fue una vez el mamut lanudo , pero los intentos de extraer ADN de mamuts congelados no han tenido éxito, aunque un equipo conjunto ruso-japonés está trabajando actualmente para lograr este objetivo. En enero de 2011, Yomiuri Shimbun informó que un equipo de científicos encabezado por Akira Iritani de la Universidad de Kyoto se había basado en la investigación del Dr. Wakayama, diciendo que extraerían ADN de un cadáver de mamut que se había conservado en un laboratorio ruso y insértelo en los óvulos de un elefante asiático con la esperanza de producir un embrión de mamut. Los investigadores dijeron que esperaban producir un mamut bebé dentro de seis años. ^{[100] [101]}Sin embargo, se señaló que el resultado, de ser posible, sería un híbrido elefante-mamut en lugar de un mamut verdadero. ^[102] Otro problema es la supervivencia del mamut reconstruido: los rumiantes dependen de una simbiosis con microbiota específica en sus estómagos para la digestión. ^[102]

Científicos de la Universidad de Newcastle y la Universidad de Nueva Gales del Sur anunciaron en marzo de 2013 que la rana incubadora gástrica recientemente extinta sería objeto de un intento de clonación para resucitar la especie. ^[103]

Muchos de estos proyectos de "extinción" se describen en el Proyecto Revive and Restore de la Fundación Long Now . ^[104]

Vida útil

Después de un proyecto de ocho años que involucró el uso de una técnica de clonación pionera, los investigadores japoneses crearon 25 generaciones de ratones clonados sanos con una esperanza de vida normal, lo que demuestra que los clones no son intrínsecamente más cortos que los animales nacidos de forma natural. ^{[31] [105]} Otras fuentes han señalado que la descendencia de los clones tiende a ser más saludable que los clones originales y no se puede distinguir de los animales producidos naturalmente. ^[106]

La oveja Dolly fue clonada a partir de una muestra de células de seis años de una glándula mamaria. Debido a esto, algunos postularon que pudo haber envejecido más rápidamente que otros animales nacidos de forma natural, ya que murió relativamente temprano para una oveja a la edad de seis años. En última instancia, su muerte se atribuyó a una enfermedad respiratoria y se cuestiona la teoría del "envejecimiento avanzado". ^{[107] [ dudoso - discutir ]}

Un estudio detallado publicado en 2016 y estudios menos detallados de otros sugieren que una vez que los animales clonados superan el primer o segundo mes de vida, en general están sanos. Sin embargo, la pérdida temprana del embarazo y las pérdidas neonatales son aún mayores con la clonación que con la concepción natural o la reproducción asistida (FIV). La investigación actual intenta superar estos problemas. ^[32]

En la cultura popular

Sontarans en Doctor Who son una raza guerrera clonada

La discusión sobre la clonación en los medios populares a menudo presenta el tema de manera negativa. En un artículo del artículo de Time del 8 de noviembre de 1993 , la clonación se describió de manera negativa, modificando la Creación de Adán de Miguel Ángel para representar a Adán con cinco manos idénticas. ^{[108] El número de} Newsweek del 10 de marzo de 1997 también criticaba la ética de la clonación humana e incluía un gráfico que mostraba bebés idénticos en vasos de precipitados. ^[109]

El concepto de clonación, particularmente la clonación humana, ha presentado una amplia variedad de obras de ciencia ficción. Una pintura temprana de ficción de la clonación es Proceso de Bokanovsky que cuenta en Aldous Huxley 1931 distópica novela 's Un mundo feliz . El proceso se aplica a óvulos humanos fertilizados in vitro , lo que hace que se dividan en copias genéticas idénticas del original. ^{[110] [111]} Tras el renovado interés en la clonación en la década de 1950, el tema se exploró más a fondo en obras como la historia de 1953 UN-Man de Poul Anderson , que describe una tecnología llamada "exogénesis", y el libro de Gordon Rattray Taylor .La bomba de tiempo biológica , que popularizó el término "clonación" en 1963. ^[112]

La clonación es un tema recurrente en una serie de películas de ciencia ficción contemporáneas, que van desde películas de acción como Jurassic Park (1993), Alien Resurrection (1997), The 6th Day (2000), Resident Evil (2002), Star Wars: Episodio II - Attack of the Clones (2002), The Island (2005) y Moon (2009) hasta comedias como Sleeper, de 1973, de Woody Allen . ^[113]

El proceso de clonación se representa de diversas formas en la ficción. Muchas obras describen la creación artificial de seres humanos mediante un método de cultivo de células a partir de una muestra de tejido o ADN; la replicación puede ser instantánea o tener lugar a través del crecimiento lento de embriones humanos en úteros artificiales . En la larga serie de televisión británica Doctor Who , el Cuarto Doctor y su compañera Leela fueron clonados en cuestión de segundos a partir de muestras de ADN (" El enemigo invisible ", 1977) y luego, en un aparente homenaje a la película de 1966 Viaje fantástico.- reducido a tamaño microscópico para entrar en el cuerpo del Doctor y combatir un virus alienígena. Los clones de esta historia son efímeros y solo pueden sobrevivir unos minutos antes de que caduquen. ^[114] Películas de ciencia ficción como The Matrix y Star Wars: Episodio II - El ataque de los clones han presentado escenas de fetos humanos que se cultivan a escala industrial en tanques mecánicos. ^[115]

La clonación de seres humanos a partir de partes del cuerpo también es un tema común en la ciencia ficción. La clonación figura con fuerza entre las convenciones de ciencia ficción parodiadas en Sleeper de Woody Allen , cuya trama se centra en un intento de clonar a un dictador asesinado de su nariz incorpórea. ^[116] En la historia de 2008 de Doctor Who " Journey's End ", una versión duplicada del Décimo Doctor crece espontáneamente de su mano cortada, que había sido cortada en una pelea de espadas durante un episodio anterior. ^[117]

Después de la muerte de su amada Coton de Tulear, de 14 años, llamada Samantha a fines de 2017, Barbra Streisand anunció que había clonado al perro y que ahora estaba "esperando que [los dos cachorros clonados] envejecieran para [ella] poder mira si tienen los ojos marrones [de Samantha] y su seriedad ". ^[118] La operación costó $ 50,000 a través de la compañía de clonación de mascotas ViaGen . ^[119]

Clonación e identidad

La ciencia ficción ha utilizado la clonación, más común y específicamente la clonación humana , para plantear las controvertidas cuestiones de identidad. ^{[120] [121]} A Number es una obra de 2002 de la dramaturga inglesa Caryl Churchill que aborda el tema de la clonación e identidad humanas, especialmente la naturaleza y la crianza . La historia, ambientada en un futuro próximo, se estructura en torno al conflicto entre un padre (Salter) y sus hijos (Bernard 1, Bernard 2 y Michael Black), dos de los cuales son clones del primero. A Number fue adaptado por Caryl Churchill para televisión, en una coproducción entre la BBC y HBO Films . ^[122]

En 2012, se creó una serie de televisión japonesa llamada "Bunshin". El personaje principal de la historia, Mariko, es una mujer que estudia el bienestar infantil en Hokkaido. Creció siempre dudando del amor de su madre, que no se parecía en nada a ella y que murió nueve años antes. Un día, encuentra algunas de las pertenencias de su madre en la casa de un pariente y se dirige a Tokio para buscar la verdad detrás de su nacimiento. Más tarde descubrió que era un clon. ^[123]

En la serie de televisión de 2013 Orphan Black , la clonación se utiliza como un estudio científico sobre la adaptación conductual de los clones. ^[124] En una línea similar, el libro El doble del premio Nobel José Saramago explora la experiencia emocional de un hombre que descubre que es un clon. ^[125]

Clonación como resurrección

La clonación se ha utilizado en la ficción como una forma de recrear personajes históricos. En la novela de Ira Levin de 1976 The Boys from Brazil y su adaptación cinematográfica de 1978 , Josef Mengele usa la clonación para crear copias de Adolf Hitler . ^[126]

En la novela Jurassic Park de Michael Crichton de 1990 , que generó una serie de largometrajes de Jurassic Park , una empresa de bioingeniería desarrolla una técnica para resucitar especies extintas de dinosaurios mediante la creación de criaturas clonadas utilizando ADN extraído de fósiles . Los dinosaurios clonados se utilizan para poblar el parque de vida silvestre Jurassic Park para el entretenimiento de los visitantes. El plan sale desastrosamente mal cuando los dinosaurios escapan de sus recintos. A pesar de ser clonados selectivamente como hembras para evitar que se reproduzcan, los dinosaurios desarrollan la capacidad de reproducirse a través de la partenogénesis . ^[127]

Clonación para la guerra

El uso de la clonación con fines militares también se ha explorado en varias obras de ficción. En Doctor Who , una raza alienígena de seres guerreros con armadura llamada Sontarans fue introducida en la serie de 1973 " The Time Warrior ". Sontarans son representados como criaturas rechonchas y calvas que han sido diseñadas genéticamente para el combate. Su punto débil es un "respiradero probiano", una pequeña cavidad en la parte posterior de su cuello que está asociada con el proceso de clonación. ^[128] El concepto de soldados clonados que se crían para el combate fue revisado en " The Doctor's Daughter " (2008), cuando el ADN del Doctor se usa para crear una guerrera llamada Jenny . ^[129]

La película de 1977 Star Wars se ambienta en el contexto de un conflicto histórico llamado las Guerras Clon . Los eventos de esta guerra no fueron completamente explorados hasta las películas precuelas Attack of the Clones (2002) y Revenge of the Sith (2005), que representan una guerra espacial librada por un ejército masivo de soldados clon fuertemente blindados que lleva a la fundación de el Imperio Galáctico . Los soldados clonados se "fabrican" a escala industrial, genéticamente condicionados para la obediencia y la eficacia del combate. También se revela que el popular personaje Boba Fett se originó como un clon de Jango Fett., un mercenario que sirvió como modelo genético para los soldados clon. ^{[130] [131]}

Clonación para explotación

Un subtema recurrente de la ficción de la clonación es el uso de clones como suministro de órganos para trasplantes . La novela de Kazuo Ishiguro de 2005 Never Let Me Go y la adaptación cinematográfica de 2010 ^[132] están ambientadas en una historia alternativa en la que los humanos clonados se crean con el único propósito de proporcionar donaciones de órganos a humanos nacidos de forma natural, a pesar del hecho de que son completamente sensibles. y consciente de sí mismo. La película de 2005 La isla ^[133] gira en torno a una trama similar, con la excepción de que los clones desconocen la razón de su existencia.

La explotación de clones humanos para trabajos peligrosos e indeseables se examinó en la película británica de ciencia ficción de 2009 Moon . ^[134] En la novela futurista Cloud Atlas y la película posterior , una de las líneas de la historia se centra en un clon fabricado por ingeniería genética llamado Sonmi ~ 451, uno de los millones criados en un "tanque de útero" artificial, destinado a servir desde el nacimiento. Ella es una de las miles creadas para el trabajo manual y emocional ; La propia Sonmi trabaja como mesera en un restaurante. Más tarde descubre que la única fuente de alimento para los clones, llamada "jabón", se fabrica a partir de los propios clones. ^[135]

En la película Us , en algún momento antes de la década de 1980, el gobierno de los Estados Unidos crea clones de todos los ciudadanos de los Estados Unidos con la intención de usarlos para controlar a sus contrapartes originales, similares a los muñecos vudú . Esto falla, ya que pudieron copiar cuerpos, pero no pudieron copiar las almas de aquellos que clonaron. El proyecto se abandona y los clones quedan atrapados reflejando exactamente las acciones de sus homólogos en la superficie durante generaciones. En la actualidad, los clones lanzan un ataque sorpresa y logran completar un genocidio masivo de sus contrapartes inconscientes. ^{[136] [137]}

En el Anime, Manga y Novelas Ligeras de A Certain Magical Index y A Certain Scientific Railgun , uno de los Espers llamado ADN de Mikoto Misaka fue cosechado sin saberlo, creando 12,000 clones exactos pero no igualmente poderosos para un experimento. Fueron utilizados como práctica de tiro por Accelerator, solo para subir de nivel, ya que matar al original varias veces es imposible. El experimento terminó cuando Tōma Kamijō salvó y frustró el experimento. Los clones restantes se han dispersado por todo el mundo para realizar más experimentos y ampliar su esperanza de vida, salvo al menos 10 que permanecieron en Ciudad Academia y el último clon, que no estaba completamente desarrollado cuando se detuvo el experimento.

Ver también

• Arca congelada
• El Consejo Presidencial de Bioética

Notas

1. Un artículo de noticias en 2014 informó tasas de éxito del 70-80 por ciento para la clonación de cerdos por BGI , una empresa china ^[86] y en otro artículo de noticias en 2015 una empresa coreana, Sooam Biotech, afirmó tasas de éxito del 40 por ciento con la clonación de perros ^{[87 ]}

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Lectura adicional

• Guo, Owen. "El centro de clonación de animales más grande del mundo está listo para el 2016 en una China escéptica". The New York Times, The New York Times, 26 de noviembre de 2015
• Lerner, K. Lee. "Clonación de animales". The Gale Encyclopedia of Science, editado por K. Lee Lerner y Brenda Wilmoth Lerner, 5ª ed., Gale, 2014. Science in Context, enlace ^{[ enlace muerto permanente ]}
• Dutchen, Stephanie. "La rebelión de los clones". Rise of the Clones | Escuela de Medicina de Harvard, 2018 hms.harvard.edu/news/rise-clones

Enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con la clonación .

Recursos de la biblioteca sobre clonación

Recursos en su biblioteca Recursos en otras bibliotecas

• "Clonación" . Enciclopedia de Filosofía de Internet .
• Hoja de datos de clonación del sitio web de información del proyecto del genoma humano.
• Video Freeview 'Clonación' de Vega Science Trust y BBC / OU
• Cloning in Focus , una mirada accesible y completa a la investigación de la clonación del Centro de Aprendizaje de Ciencias Genéticas de la Universidad de Utah
• Haga clic y clone . Pruébelo usted mismo en el laboratorio virtual de clonación de ratones, del Centro de Aprendizaje de Ciencias Genéticas de la Universidad de Utah
• "Clonación Addendum: Una declaración sobre los problemas del informe de clonación del Consejo de Bioética del Presidente", The National Review, 15 de julio de 2002 8:45 am