Ingeniería genética, clonación y evolución humana
Introducción
De todos es sabido el auge que ha tomado la ingeniería genética en las últimas décadas y su enorme potencial. Paralelamente, en los últimos años se han hecho grandes avances en la técnica de la clonación, hasta tal punto que algunos científicos afirman en la actualidad estar en condiciones de clonar seres humanos. ¿Qué ocurriría en el futuro si las técnicas de la ingeniería genética se combinaran con las de la clonación y se aplicaran al ser humano? Al paso que avanza la biología molecular, es muy probable que en un futuro no muy lejano esto sea posible. En este artículo, explico brevemente en que consisten estos procedimientos, cual es el estado actual de su desarrollo y que podría pasar si se aplican en el hombre del futuro. No entro en consideraciones morales, éticas, políticas ni religiosas sino que trato el tema desde un punto de vista estrictamente científico.
La ingeniería genética y sus aplicaciones
La ingeniería genética es una técnica que manipula los genes. Puede alterar o introducir genes en el genoma de un ser vivo que carece de ellos.
Las finalidades pueden ser diversas: en las plantas se intenta crear variedades mas resistentes al clima, plagas, con mayor poder nutritivo, de mayor tamaño, etc, en los animales se obtienen variedades ganaderas de mayor rendimiento, de más rápido crecimiento...; en la especie humana se intentan curar determinadas enfermedades genéticas; es la llamada terapia génica; también se obtienen sustancias útiles para el hombre producidas por bacterias que se utilizan como fábricas de producción, una vez introducidos en ellas determinados genes; así se han obtenido la insulina, la hormona de crecimiento, el interferón y el factor VIII de la coagulación sanguínea, algunos tipos de vacunas... también se pretende utilizar a los microorganismos modificados genéticamente para que degraden determinados contaminantes como metales y plásticos.
Todo comenzó cuando a principios de la década de los setenta del siglo XX, Paul Berg descubrió las enzimas de restricción. Actúan como auténticos bisturís genéticos que son capaces de cortar el ADN en puntos concretos y así separar los segmentos de ADN que interesan. De esta forma surgió la tecnología del ADN recombinante; se llama así al formado al intercalar un segmento de ADN extraño en un ADN receptor. En la actualidad se puede aislar un gen determinado mediante las enzimas de restricción, el ADN pasajero, y mediante un vector adecuado, introducirlo en bacterias. Estas al reproducirse, van aumentando el número de copias de ese gen. Este proceso de amplificación se denomina clonación del ADN. El vector puede ser un plásmido bacteriano o un virus.
Los plásmidos son pequeños ADN circulares de doble hélice que se encuentran en el citoplasma de una bacteria. Son como microcromosomas que se multiplican autonómicamente. Portan determinados genes y en ellos se pueden introducir genes pasajeros para que las bacterias los expresen. Además hay plásmidos que pueden introducir genes en células eucariotas.
Los virus también se utilizan como vectores de genes. Hay virus que se insertan en el genoma tanto de bacterias como de células eucariotas (no bacterianas) y que por lo tanto pueden incluir en dicho genoma genes extraños si previamente se han insertado en el virus. En este aspecto son muy utilizados los retrovirus, virus de ARN que se retrotranscriben a ADN y se insertan con facilidad en el genoma de las células. En este caso se inserta en el virus como pasajero ARN mensajero (copia a ARN de un determinado gen).
Los organismos eucarióticos (no bacterianos) desarrollados a partir de una célula en la que se han introducido genes extraños se denominan organismos transgénicos. La introducción de genes en células eucariotas es más difícil que en bacterias. Se conocen técnicas alternativas como son la microinyección (introducción de ADN mediante una microaguja y un micromanipulador) y el uso de una pistola que dispara microbalas de metal recubiertas de ADN. En las plantas se suele utilizar como vector un plásmido de una bacteria parásita que provoca tumores.
El 25 de julio de 1978 se practicó la primera fertilización in vitro en la especie humana con el nacimiento de Louise Brown. Un óvulo fue extraído del ovario de la madre y colocado en una pequeña cápsula de plástico; al mismo caldo de cultivo se le añadió esperma del padre; la cápsula fue colocada bajo el microscopio y se observó como tenía lugar la fertilización. Al óvulo fertilizado se le permitió dividirse tres veces y luego se colocó en el útero de la progenitora. Con este método (FIV), nació la reprogenética, ciencia que trata de buscar alternativas a la reproducción humana natural. En principio, el FIV trató de superar la esterilidad de los varones.
La reprogenética
Actualmente se pueden congelar espermatozoides y óvulos, para posteriormente ser utilizados. En 1984 le logro congelar por primera vez un embrión y posteriormente utilizarlo para engendrar un nuevo ser. Desde entonces la crioconservación de embriones humanos se ha convertido en una práctica rutinaria en todas las clínicas de FIV competentes. Los óvulos y embriones congelados que se extraen de una mujer pueden implantarse en la misma mujer con posterioridad, suponiendo que esta haya perdido la funcionalidad de sus ovarios. También pueden transplantarse en otras mujeres que no son fértiles y no pueden producir óvulos propios. Otra aplicación es el diagnóstico genético: Se pueden extraer una o varias células embrionarias individuales y luego determinar si en ellas están o no presentes algunos genes específicos. Los embriones se congelan durante el análisis y luego si el diagnóstico es correcto, se descongelan y se implantan de nuevo en el útero de la mujer.
La clonación
El 23 de febrero de 1997 se produjo la clonación de la oveja Dolly. Era una oveja de seis meses que había sido clonada a partir de una célula tomada del tejido de la ubre de una oveja.
La palabra clonación ha sido utilizada para describir el proceso mediante el cual una célula, o un grupo de células, de un organismo individual se utiliza para obtener un organismo completamente nuevo que es un clon del original. El individuo clonado es genéticamente idéntico a la célula u organismo ancestral del que se obtuvo, así como a cualquier otro clon obtenido del mismo ancestro. Los organismos que se reproducen asexualmente practican este proceso de clonación. Tal es el caso, por ejemplo, de las bacterias.
La clonación en plantas es mucho más fácil que en animales. En estos, las células adultas tienen una capacidad de desarrollo muy restringida y ya está muy diferenciada. Por eso, el principal problema para clonar animales a partir de células adultas es reprogramar su material genético, es decir desdiferenciarlas, hacerlas embrionarias genéticamente hablando. Los científicos transplantan a un óvulo al que previamente se le ha extraído su núcleo, el núcleo de la célula adulta a clonar. Primero se hizo con ranas y luego con ratones, pero con un bajo porcentaje de éxito. El óvulo no fecundado está lleno de proteínas señalizadoras que quizá confundan al ADN del núcleo transplantado con el del espermatozoide y lo reprogramen. El hecho de que la célula donante se paralice en un estado G0, de hibernación, que se consigue proporcionándola escasez de nutrientes, facilita la acción de estas proteínas señalizadoras. De esta forma nació la oveja Dolly: a partir de la fusión de un óvulo no fecundado, libre de núcleo con una célula donante obtenida de la glándula mamaria de una oveja de seis años.
La clonación en la especie humana
¿Qué posibilidades hay de que la tecnología de clonación desarrollada en ovejas pueda ser transferida a nuestra especie?
Según el prestigioso científico Lee. M. Silver, la clonación en mamíferos ya se ha producido además de en ovejas, en vacas, cerdos, cabras, conejos y ratones a partir de embriones con núcleos transplantados. También se ha conseguido en el mono Rhesus. Pero en todos estos casos se ha conseguido con núcleos transplantados de células embrionarias. En el caso de la especie humana hay que asegurarse de que el riesgo de taras de nacimiento no sea mayor que el asociado con niños concebidos de forma natural.
La clonación de humanos podría utilizarse para curar determinadas enfermedades: por ejemplo un cáncer de sangre, una leucemia nucleóide que solo puede curarse eficazmente mediante el reemplazo de células sanguíneas germinales cancerosas por otras sanas proporcionadas por un transplante de médula de una persona compatible, es decir un clon: la madre podría tener un nuevo hijo clonado a partir de una célula adulta suya y este hermano pequeño podría curar al mayor, enfermo.
La clonación también podría satisfacer el deseo de tener hijos de parejas homosexuales o personas solteras, bien sean masculinos o femeninos.
En la actualidad ya hay algunos anuncios de intentos de clonación humana aunque todavía no se ha anunciado el nacimiento de tales clones:
El polémico ginecólogo italiano Antinori asegura que ha clonado un ser humano / Marzo 2002. EFE El ginecólogo italiano Severino Antinori, obsesionado desde hace tiempo con llevar a cabo la primera clonación de un ser humano, asegura que por fin lo ha conseguido. El polémico y discutido médico, experto mundial en clonación, realizó este anuncio revolucionario durante un congreso de ingeniería genética en los Emiratos Árabes Unidos.«Una mujer, entre las miles de parejas estériles que participan en nuestro programa, espera un niño», afirmó Antinori en su intervención. Después precisó que se trata de una paciente residente en Dubai -una ciudad del país árabe- a la que se ha implantado un clon humano en el útero hace ocho semanas. Esta es la noticia que el mundo teme y espera desde hace algunos años, pero la comunidad científica tiene sus reservas con el controvertido médico romano y ayer recibió la noticia con desconfianza. Antinori, cuyo estudio ayer no confirmaba el anuncio, ya proclamó el año pasado que en noviembre comenzaría sus experimentos para clonar seres humanos con fines reproductivos. Tanto los gobiernos europeos como Estados Unidos se negaron a acoger tal iniciativa en sus territorios, pero el ginecólogo no cejó en su empeño y buscó otros países más receptivos a su propuesta. El lugar, hasta ahora, se ha mantenido en secreto. El método es conocido, porque Antinori lo ha explicado decenas de veces: trasladar DNA de núcleos de células vivas del padre a un óvulo femenino, crear de este modo un embrión humano e implantarlo en el útero de la mujer.
Tras comprobar la técnica en animales -la primera, la famosa oveja 'Dolly'-, hasta el momento la ciencia, que se sepa, se ha detenido en el embrión. Lo anunció en noviembre la compañía Advanced Cell Techology de Massachusetts al dar a conocer, con una gran conmoción mundial, que había clonado tres embriones humanos de forma experimental hasta el límite de seis células.
Severino Antinori, que había colaborado con la empresa norteamericana, ya dijo entonces que él seguía adelante con su proyecto de sobrepasar definitivamente esa barrera. Según asegura, tiene 5.000 candidatas sólo en Estados Unidos.
En una de sus últimas entrevistas definió su técnica como 'reclonación', ya experimentada con cabras, y que explicó de forma sintética: «Se inyectan núcleos de células de cabra en óvulos de cabra y después de tres días se forman embriones. Se coge una nueva célula y se inyecta en otro óvulo. La operación se repite con un tercer óvulo, por eso no es una clonación. Yo no haré niños 'fotocopia', como el caso de 'Dolly', tendrán el ADN de su madre, pero su propia identidad».
Científicos vinculados a la secta de los raelianos dicen haber implantado embriones humanos clonados en mujeres
Washington, 11 abr. De 2002. (COLPISA/EP)
Un grupo de científicos de la sociedad Clonaid, vinculada a la secta de los raelianos, ha implantado embriones humanos clonados en úteros de mujeres para provocar un embarazo con la esperanza de conseguir el nacimiento del primer humano clonado, según informaron hoy fuentes de esta sociedad.
"Hemos desarrollado embriones humanos hasta la fase del blastocito, lo que implica más de un centenar de células. Cuando están desarrollados, los implantamos", explicó el director general de Clonaid, el científico francés Brigitte Boisselier.
"El inicio mismo de la clonación humana es crear embriones e implantarlos. Cuando digo que lo hacemos es porque es cierto, pero nunca diría cuánto nos queda para lograr un nacimiento", añadió, rechazando concretar si alguno de los intentos de embarazo ha tenido éxito y cuántos se están desarrollando actualmente.
"Sólo lo anunciaré cuando el bebé haya nacido, sea en la fecha que sea, porque al igual que en la fertilización 'in vitro', hay riesgo de aborto", indicó, añadiendo: "Lo único que puedo decir es que todo va muy bien".
Aplicación de las técnicas anteriores al hombre futuro
Hay dos campos de investigación que se beneficiarán con incorporación de la clonación. La regeneración de tejidos (clonación terapéutica) y la ingeniería genética.
Desde 1981 es posible que células embrionarias se reproduzcan en un medio de cultivo sin que se diferencien. Estas células se llaman células germinales embrionarias o células ES. La tecnología de células ES nos proporciona una herramienta para multiplicar el embrión en una masa de tejido indiferenciado del tamaño que sea necesario y luego convertirlo en el tejido particular que uno desee, utilizando las señales moleculares apropiadas. De esta forma se utiliza una célula adulta (de la piel por ejemplo) de un enfermo, pongamos, con un cáncer de sangre (leucemia nucleóide), para formar un embrión nuevo, con la ayuda de un óvulo donado no fertilizado. Con ese embrión se fabrica una masa de células ES que luego servirán para formar células de médula ósea para un posterior transplante y de esta forma se cura el linfoma. Así mismo podrían obtenerse bancos de cualquier tejido para transplantes evitando el rechazo, al ser de la misma persona.
Con la clonación, la ingeniería genética se podría practicar en la especie humana. Muchas células ES obtenidas a partir de un solo embrión clonado podrían ser sometidas a ingeniería genética y desechar las erróneas. Las células deseadas podrían producir un nuevo embrión para el desarrollo de un nuevo ser humano, genéticamente tratado.
De esta forma pueden surgir los seres humanos genéticamente enriquecidos: Con los adelantos de la ingeniería genética y la clonación se están dando los primeros pasos para la elección de los niños virtuales o “a la carta”. A partir de 1990 ya se pueden escoger embriones individuales en función de sus perfiles genéticos; es la llamada biopsia embrionaria o diagnóstico genético preimplantacional (DGP). Es posible hacer una selección de los miles de genes diferentes que hay dentro de los embriones individuales, para determinar las diversas diferencias que puede haber entre los niños virtuales asociados con dichos embriones. Previamente se estimula a una mujer mediante hormonas para que produzca un gran número de óvulos (de 12 a 30); estos óvulos son extraídos de los ovarios y se fecundan in vitro. Cuando los embriones resultantes tienen entre 6 y 10 células (dos días y medio), se extraen de ellos una o dos células; se lee su ADN mediante la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (protocolo RCP) y otras técnicas moleculares y posteriormente se seleccionan los embriones que contienen los genes deseados para ser introducidos de nuevo en la mujer y se produzca la gestación. Este procedimiento actualmente tiene sus limitaciones y el porcentaje de éxito no es todo lo deseable. Por eso, actualmente se utiliza esta técnica solamente en casos de parejas para las que existe un riesgo conocido de tener un hijo afectado por una enfermedad genética debido a un gen defectuosos que porten los padres.
Pero aunque la selección de embriones es ya un hecho, y puede impedir herencias de genotipos defectuosos como los causantes de la fibrosis quística, corea de Huntington, anemia falciforme, fenilcetonuria.... la ingeniería genética de embriones humanos todavía está por llegar, aunque es probable que llegue en un futuro más o menos próximo. Entonces se potenciará, la anterior cura de enfermedades, en todos los casos y además se podrá practicar el enriquecimiento genético, aunque en este segundo supuesto habrá más impedimentos morales, éticos y legales.
Este enriquecimiento génico ya es algo rutinario en ratones y otros mamíferos.
Para introducir ADN extraño en mamíferos hay que transferirlo en la etapa de embrión unicelular; por ejemplo se puede utilizar una aguja microscópica especial que contiene ADN extraño y se atraviesa la membrana y el citoplasma de un embrión unicelular de mamífero, como un ratón, y se entra en el núcleo, donde se libera el ADN, que queda copiado en uno de los cromosomas del embrión. Esto ya se hizo en 1980.
La aplicación de esta técnica en embriones humanos topa con algunos problemas técnicos, aparte de los éticos. En primer lugar, el porcentaje de incorporación del ADN es de menos del 5O% y además esta incorporación se realiza al azar en el genoma y si se incorpora en el 5% del genoma en donde hay genes funcionales, puede alterar la función de alguno de ellos y mutarlo, lo cual en el caso de los seres humanos, son riesgos que no se pueden permitir: Es de suponer que estas limitaciones se corrijan en un futuro, por ejemplo introduciendo en lugar de genes, cromosomas enteros, cromosomas artificiales construidos en el laboratorio con muchos genes deseados. Después se escogerían los embriones adecuados, si previamente se han clonado, como comenté antes. También se conseguirá reemplazar genes defectuosos por genes normales. Esto ya se ha conseguido en animales. Ya se ha desarrollado una terapia anti-gen, que utiliza transgenes (antigenes) que actúan para neutralizar la acción de otros genes específicos. De esta forma, es muy prometedora en los seres humanos la colocación directa dentro de embriones unicelulares de cromosomas artificiales con paquetes de genes y antigenes. Es probable que la ingeniería genética de embriones humanos llegará a ser factible, segura y eficiente para mediados del siglo XXI.
¿Cómo se utilizará la ingeniería genética en la especie humana en el futuro? Adelantemos algunas sugerencias bastante probables:
Empezará con el tratamiento de solo aquellas enfermedades infantiles, como la anemia falciforme y la fibrosis quística, que tienen un grave impacto sobre la calidad de vida. Posteriormente se extenderá a tratar otro tipo de enfermedades como obesidad, diabetes, enfermedades cardiacas, asma y varios tipos de cáncer. Más adelante se añadirán nuevos genes que permitirán curar determinadas enfermedades infecciosas como el SIDA; también se añadirán genes que mejoren varias características de la salud como resistencia a determinadas enfermedades. La frontera final estará en la mente y en los sentidos; la adicción al alcohol será eliminada, junto con las predisposiciones a las enfermedades mentales y los comportamientos antisociales como la agresividad extrema. La agudeza visual y auditiva serán enriquecidas en algunos para mejorar el potencial artístico y más adelante se podrán enriquecer también diversas facultades mentales y cognitivas, e incluso se podrán introducir genes que permitan ciertas percepciones que el ser humano ahora no tiene como la visión de rayos ultravioleta, la radiotelepatía....
El peligro de este enriquecimiento genético radica en que como será costoso, únicamente los ricos podrán pagárselo y se acentúe la existencia de dos clases: los pobres, que no tendrán acceso a la ingeniería genética y los ricos, la clase dominante y dirigente, que cada vez se enriquecerán más genéticamente hasta tal punto que llegue un momento que se conviertan en una especie distinta, que ya no se pueda cruzar con la clase de los pobres.
Quizá el enriquecimiento genético facilite en un futuro la conquista de otros mundos, de otros planetas...
Conclusión
A lo largo de la presente exposición, he supuesto que se aplicarán los adelantos
científicos en reprogenética, clonación e ingeniería genética en la especie humana sin que existan limitaciones éticas, morales, religiosas y políticas, lo cual ha sido un tanto ingenuo por mi parte, ya que de hecho, muchos de estos adelantos, es muy probable que nunca se lleguen a plasmar en el hombre, para bien o para mal... quien sabe.
Año 2002