Células madre.

¿Qué es una célula madre?

Una célula madre es una célula que tiene capacidad de autorrenovarse mediante divisiones mitóticas o bien de continuar la vía de diferenciación para la que está programada y, por lo tanto, producir células de uno o más tejidos maduros, funcionales y plenamente diferenciados en función de su grado de multipotencialidad. La mayoría de tejidos de un individuo adulto poseen una población específica propia de células madre que permiten su renovación periódica o su regeneración cuando se produce algún daño tisular. Algunas células madre adultas son capaces de diferenciarse en más de un tipo celular como las células madre mesenquimales y las células madre hematopoyéticas, mientras que otras son precursoras directas de las células del tejido en el que se encuentran, como por ejemplo las células madre de la piel o las células madre gonadales (células madre germinales). Es común que en documentos especializados se las denomine stem cells, en inglés, donde stem significa tronco, traduciéndolo lo más a menudo como «células troncales».

Las células madre embrionarias son aquellas que forman parte de la masa celular interna de un embrión de 4-5 días de edad y que tienen la capacidad de formar todos los tipos celulares de un organismo adulto. Una característica fundamental de las células madre embrionarias es que pueden mantenerse (en el embrión o en determinadas condiciones de cultivo) de forma indefinida, formando al dividirse una célula idéntica a ellas mismas, y manteniendo una población estable de células madre. Existen técnicas experimentales donde se pueden obtener células madre embrionarias sin que esto implique la destrucción del embrión. Son celulas indiferenciadas que tiene la capacidad de dividirse indefinidamente sin perder sus propiedades.

Tipos de células.

Existen cuatro tipos de células madre:

• Las células madre totipotentes pueden crecer y formar un organismo completo, tanto los componentes embrionarios (como por ejemplo, las tres capas embrionarias, el linaje germinal y los tejidos que darán lugar al saco vitelino), como los extraembrionarios (como la placenta). Es decir, pueden formar todo los tipos celulares.

• Las células madre pluripotentes no pueden formar un organismo completo, pero sí cualquier otro tipo de célula correspondiente a los tres linajes embrionarios (endodermo, ectodermo y mesodermo), así como el germinal y el saco vitelino. Pueden, por tanto, formar linajes celulares.

• Las células madre multipotentes son aquellas que sólo pueden generar células de su misma capa o linaje de origen embrionario (por ejemplo: una célula madre mesenquimal de médula ósea, al tener naturaleza mesodérmica, dará origen a células de esa capa como miocitos, adipocitos uosteocitos, entre otras).

• Las células madre unipotentes pueden formar únicamente un tipo de célula particular.

Fuentes de células madre.

Existen diferentes tipos de células madres, aunque las más empleadas en biología son las células madres embrionarias y las adultas:

• Célula madre embrionaria (pluripotentes): Se encuentran en la masa celular interna del blastocisto. El blastocisto está formado por una capa externa denominada trofoblasto, formada por unas 70 células, y una masa celular interna constituida por unas 30 células que son las células madres embrionarias que tienen la capacidad de diferenciarse en todos los tipos celulares que aparecen en el organismo adulto, dando lugar a los tejidos y órganos. En la actualidad se utilizan como modelo para estudiar el desarrollo embrionario y para entender cuáles son los mecanismos y las señales que permiten a una célula pluripotente llegar a formar cualquier célula plenamente diferenciada del organismo.

• Célula madre germinales: Se trata de células madres embrionarias pluripotenciales que se derivan de los esbozos gonadales del embrión. Estos esbozos gonadales se encuentran en una zona específica del embrión denominada cresta gonadal, que dará lugar a los óvulos yespermatozoides. Tienen una capacidad de diferenciación similar a las de las células madres embrionarias, pero su aislamiento resulta más difícil.

• Células madres fetales: Estas células madres aparecen en tejidos y órganos fetales como sangre,hígado, pulmón y poseen características similares a sus homólogas en tejidos adultos, aunque parecen mostrar mayor capacidad de expansión y diferenciación. Su procedencia no está del todo clara. Podrían tener origen embrionario o bien tratarse de nuevas oleadas de progenitores sin relación con las células madres embrionarias.

• Célula madre adulta: Son células no diferenciadas que se encuentran en tejidos y órganos adultos y que poseen la capacidad de diferenciarse para dar lugar a células adultas del tejido en el que se encuentran, por lo tanto se consideran células multipotenciales. En un individuo adulto se conocen hasta ahora alrededor de 20 tipos distintos de células madre, que son las encargadas de regenerar tejidos en continuo desgaste (como la piel o la sangre) o dañados (como el hígado). Su capacidad es más limitada para generar células especializadas. Las células madrehematopoyéticas de médula ósea (encargadas de la formación de la sangre) son las más conocidas y empleadas en la clínica desde hace tiempo. En la misma médula, aunque también en sangre del cordón umbilical, en sangre periférica y en la grasa corporal se ha encontrado otro tipo de célula madre, denominada mesenquimal que puede diferenciarse en numerosos tipos de células de los tres derivados embrionarios (musculares, vasculares, nerviosas, hematopoyéticas, óseas, etc). Aunque aún no se ha podido determinar su relevancia fisiológica se están realizando abundantes ensayos clínicos para sustituir tejidos dañados (corazón) por derivados de estas células.

La célula madre por excelencia es el cigoto, formado cuando un óvulo es fecundado por un espermatozoide. El cigoto es totipotente, es decir, puede dar lugar a todas las células del feto y a la parte embrionaria de la placenta.

Conforme el embrión se va desarrollando, sus células van perdiendo esta propiedad (totipotencia) de forma progresiva, llegando a la fase de blástula o blastocisto en la que contiene células pluripotentes (células madre embrionarias) capaces de diferenciarse en cualquier célula del organismo salvo las de la parte embrionaria de la placenta. Conforme avanza el desarrollo embrionario se forman diferentes poblaciones de células madre con una potencialidad de regenerar tejidos cada vez más restringida y que en la edad adulta se encuentran en "nichos" en algunos tejidos del organismo.

Recientes investigaciones lograron, mediante partenogénesis, activar óvulos humanos no fecundados, lo cual podría ser en futuro próximo una fuente sin controversias éticas para la consecución de células madre.

Métodos de obtención de células madre.

Existen diferentes técnicas para la obtención directa de células madre embrionarias y técnicas basadas en la reprogramación celular:

• Embriones crioconservados: La criopreservación o crioconservación es un método que utiliza nitrógeno líquido (-196 °C) para detener todas las funciones celulares y así poderlas conservar durante años. Estos embriones son procedentes de los tratamientos de reproducción humana asistida, que cuando se fecundan más de los necesarios pueden ser donados por los pacientes que se someten a este tratamiento. Estos embriones criopreservados en fase de blastocisto pueden conservarse durante cinco años, según lo reglamenta el R.D.

• Blastómeros individuales: Con esta técnica, probada primero en ratones y después en humanos, se consigue no destruir el embrión. Se utilizaron óvulos fecundados de ratón que se dejaron crecer hasta que tuviesen de 8 a 10 células. una de estas células se extrae y se cultiva. Con esta técnica se ha logrado obtener dos lineas celulares estables que mostraban un cariotipo normal y presentaban marcadores característicos de pluripotencialidad. El embrión del que se obtiene esta célula es completamente viable por lo que se puede implantar en un útero y seguir un desarrollo normal.

• Activación de ovocitos por transferencia nuclear somática: consiste en extraer un núcleo de un óvulo no fertilizado y sustituirlos por el núcleo de una célula somática adulta. Al encontrarse en un ambiente propicio, el citoplasma del óvulo, este núcleo es capaz de reprogramarse. Una ventaja de esta técnica es obtener células madre que contengan la misma dotación genética que el paciente y evitar así problemas de rechazo. Esta técnica sólo se ha realizado en animales, no en humanos. Las mutaciones producidas en el ADN de estas células adultas hace que se produzcan problemas durante la desdiferenciación.

• Partenogénesis: Este proceso reproductivo no se da en mamíferos. Sin embargo, la partenogénesis puede ser inducida en mamíferos mediante métodos químicos o físicos in vitro. Como resultado de esta activación, se obtiene una masa celular denominada partenote de las que se pueden aislar células pluripotenciales. Esta técnica sólo es aplicable en mujeres.

Células madre al líquido amniótico.

Gracias a los últimos avances científicos se demostró que el líquido amniótico contiene células de tejidos embrionarios y extra embrionarios diferenciadas y no diferenciadas derivadas del ectodermo, del mesodermo y del endodermo . La tipología y las características de las células del líquido amniótico varían según el momento de la gestación y en función de la existencia de posibles patologías fetales. Recientemente, se ha tenido constancia de experimentos que demuestran la presencia de células madre fetales mesenquimales con potencial diferenciador hacia elementos celulares derivados de tres hojas embrionarias, por ejemplo . Las células madre de líquido amniótico se expanden fácilmente en cultivo, mantienen la estabilidad genética y se pueden inducir a la diferenciación (estudios de Paolo De Coppi, Antony Atala, Giuseppe Simoni etc) también en células hematopoieticas. [Por eso representan una nueva fuente de células que podría tener múltiples aplicaciones en ingeniería de los tejidos y en la terapia celular, sobre todo para el tratamiento de anomalías congénitas en el periodo perinatal.

Las células madre de líquido amniótico no presentan controversia ética y pueden conservarse para uso propio.

Tratamientos con células madre.

Muchos descubrimientos médicos, creen que los tratamientos con células madre tienen el sistema para cambiar la cara humana, curar enfermedades y aliviar sufrimiento. Existen algunos tratamientos con células madre, pero la mayoría todavía se encuentran en una etapa experimental. Investigaciones médicas, anticipan que un día con el uso de la tecnología, derivada de investigaciones para las células madre adultas y embrionarias, se podrá tratar el cáncer, diabetes, heridas en la espina dorsal y daño en los músculos, como también se podrán tratar otras enfermedades. Muchos prometedores tratamientos de serias enfermedades han sido aplicados, usando células madre adultas. La ventaja de las células madre adultas sobre las embrionarias es que no hay problema en que sean rechazadas, porque normalmente las células madre son extraídas del paciente. Todavía existe un gran problema tanto científico como social rodeando de esta gran manera las investigaciones de las células madre embrionarias.

En los últimos años se está investigando en la proliferación In Vitro de las células madre de cordón umbilical para aumentar el número de células madre y cubrir la total necesidad para un trasplante. Estos estudios son muy prometedores y pueden permitir en un futuro utilizar células madre de cordón umbilical en terapia génica: podemos así tratar enfermedades causadas por la deficiencia o defecto de un determinado gen. Introduciendo un determinado gen en la proliferación de las células madre In Vitro y trasplantar tales células en el paciente receptor. El uso de otros tipos de células como portadores de genes buenos en pacientes con enfermedades causadas por deficiencias o déficits genéticos, está siendo testeado a nivel clínico.

Tratamientos actuales.

Recientemente han sido utilizadas las células madre encontradas en la sangre del cordón umbilical para tratar pacientes con cáncer. Durante la quimioterapia, la mayoría de las células en crecimiento mueren por los agentes cito tóxicos. El efecto secundario de la quimioterapia es lo que los trasplantes de células madre tratan de revertir; la sustancia que se encuentra sana dentro del hueso del paciente, el tuétano, es remplazada por aquellas perdidas en el tratamiento. En todos los actuales tratamientos de células madre, obtener células madre de un donante con el mismo tipo de sangre es preferible a que usar las del paciente mismo. Solo si (siempre como último recurso y si no se encontró un donante con el mismo tipo de sangre) es necesario para el paciente usar su propias células madre y si el paciente no tiene guardada su propia colección de células madre (sangre del cordón umbilical), entonces la sustancia contenedora en los huesos será removida antes de la quimioterapia, y re inyectada después.

Controversia sobre las células madre.

La controversia sobre las células madre es el debate ético sobre las investigaciones de la creación, uso y destrucción de las células madres embrionarias. La oposición a las investigaciones dice que esta práctica puede llevar a la clonación y fundamentalmente a la desvalorización de la vida humana. Contrariamente, las investigaciones médicas opinan que es necesario proceder con las investigaciones de las células madre embrionarias porque las tecnologías resultantes podrían tener un gran potencial médico, y que el exceso embrionario creado por la fertilización in vitro puede ser donado para las investigaciones. Esto en cambio, produjo conflictos con el movimiento Pro-Life (Pro-Vida), quienes adjudican la protección de embriones humanos. El constante debate ha hecho que autoridades de todo el mundo busquen regularidad en los trabajos y marquen el hecho de que las investigaciones de las células madre embrionarias representan un desafío ético y social.

De acuerdo con muchas religiones y sistemas éticos, la vida comienza en la fecundación. Según sus argumentos, cualquier medida intencional para detener el desarrollo después de la concepción se considera que la destrucción de una vida humana. Otros críticos no tienen un problema moral con la investigación con células madre, pero tienen miedo de un precedente para la experimentación humana. Algunos críticos pueden apoyar la idea de la investigación, pero quieren estricta y severamente imponían normas legales que impidan la experimentación genética, como la clonación y que garanticen que los embriones sólo se recogen a partir de fuentes apropiadas. Prevenir que la investigación con células madre se conviertan en una pendiente resbaladiza hacia experimentos genéticos humanos es considerado por la mayoría de la sociedad un punto importante en la controversia de las células madre.

Puntos de vista.

El estatus de un embrión humano y de las investigaciones sobre células madre embrionarias es un tema de mucha controversia, ya que el estado actual de la tecnología implica que la creación humana embrionaria de células madre requiera de la destrucción de un embrión humano. Los debates han motivado al movimiento Pro-Life, el cual se preocupa por los derechos y el estado de un embrión como un humano de temprana edad. Este movimiento cree que las investigaciones relacionadas con las células madre, instrumentaliza y viola lo que llaman la santicidad de la vida y deberían ser consideradas como un asesinato. Las ideas fundamentales de aquellos que se oponen a estas investigaciones son la defensa de lo que llaman inviolabilidad de la vida humana y que la vida humana empezaría cuando un espermatozoide fertiliza un ovulo para formar una sola célula.

Una parte de las investigaciones usa embriones que fueron creados pero no usados en la fertilización invitro para derivar una nueva línea de células madre. La mayoría de estos embriones tiende a ser destruida, o guardada por grandes períodos, pasando su tiempo de vida. Solamente en Estados Unidos, se ha estimado alrededor de 400.000 embriones en este estado.

Las investigaciones médicas señalan que las células madre tienen el potencial para alterar dramáticamente el acercamiento a la comprensión y tratamiento de enfermedades, y para aliviar sufrimiento. En el futuro, la mayoría de las investigaciones médicas anticipan el uso de tecnologías derivadas de las investigaciones de células madre para tratar una variedad de enfermedades. Heridas en la espina dorsal y el Parkinson son dos ejemplos que han sido reconocidos por personas famosas (por ahora, Christopher Reeve y Michael J. Fox)

En agosto de 2000, el Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos dijo:

"...Investigaciones alrededor de células madres pluripotentes… prometen nuevos tratamientos y posibles curas para muchas debilitantes enfermedades y heridas, incluyendo las enfermedades de Parkinson, diabetes, problemas del corazón, escoliosis múltiple, quemaduras y heridas en la espina dorsal. La NIH cree que el potencial medico de las células madre pluripotentes beneficiaran a las tecnologías y estarán de acuerdo a los estándares éticos.”

Recientemente, investigaciones en Advanced Cell Technology (Tecnología Celular Avanzada) en Woecester, Mass; lograron obtener células madre de un ratón sin matar a los embriones. Si esta técnica se mejora será posible eliminar algunos de los problemas éticos relacionados con las investigaciones embrionarias de células madre.

En el 2007 también se descubrió otra técnica gracias a los equipos de investigaciones de Estados Unidos y Japón. Se reprograman las células de la piel humana para funcionar mas como células embrionarias cuando se les introduce un virus. Extraer y clonar células madres es caro y complejo, pero el nuevo método de reprogramación es mucho más barato. Sin embargo, la técnica puede alterar el ADN de las nuevas células madre, resultando en una dañada y cancerígena piel. Más investigaciones deberán ser realizadas antes de poder crear a una célula madre no cancerígena.

CLONACIÓN

¿En qué consiste la clonación?

El término clon procede del griego “klon” que significa esqueje. De hecho, cuando a partir de un fragmento de planta, como por ejemplo un geranio, obtenemos una planta nueva estamos fabricando un clon. Clones son por tanto aquellos de organismos de idéntica constitución genética procedentes de un único individuo mediante multiplicación asexual, siendo a su vez iguales a él. La clonación es entonces el proceso de producción de clones, por el cual sin la unión de dos células sexuales se obtienen seres idénticos genéticamente.

En la naturaleza se producen de forma natural y esporádica clones de animales superiores. Es el caso de los gemelos monocigóticos que se producen sin intervención humana directa como consecuencia de una división espontánea del zigoto. Los gemelos monocigóticos tienen la misma dotación genética y son por tanto iguales entre sí (clones) aunque distintos a sus progenitores.

Dicho esto es importante hacer algunas precisiones necesarias para entender desde un principio las implicaciones y dimensión real de la clonación. El hecho de que dos clones sean genéticamente idénticos, no significa que sean idénticos en todas sus manifestaciones. El medio ambiente natural y cultural es determinante para generar diferencias entre ellos. A la pregunta de si un clon de Einstein tendría el mismo coeficiente intelectual, personalidad y carácter, que el Einstein original, la respuesta es no. La inteligencia, el carácter y la personalidad de un ser humano son consecuencia no sólo de sus genes sino también, y en una proporción nada desdeñable, del medio ambiente en el que este desarrolla. Aunque los genes sean los mismos se necesitan muchos años de influencias ambientales específicas para obtener la versión final de la persona. Si un clon de Einstein se desarrollara en el ambiente adecuado podríamos encontrarnos con un “Einstein 2” con un coeficiente de inteligencia superior, mejor memoria y un carácter distinto. O por el contrario, podríamos a partir de los mismos genes pero desarrollados en otras condiciones obtener un “Einstein 3” sin las geniales cualidades del original. No sabemos qué genes o factores ambientales determinan los comportamientos complejos de definen el carácter o la inteligencia, aunque hay acuerdo en que es una combinación de ambos. Para que los clones sean efectivamente idénticos desde todos los puntos de vista deberíamos ser capaces de reproducir exactamente no sólo el genoma, sino todos y cada uno de los factores ambientales en los que se desarrollarán, desde la composición de nutrientes y hormonas en el útero materno hasta el medio cultural, la sociedad, el lenguaje, la educación, etc. En definitiva su historia completa. Y puesto que social y culturalmente la flecha del tiempo se mueve en una única dirección (el tiempo es irreversible) y la historia no se puede repetir, dos clones nunca serán completamente idénticos.

Tipos y técnicas de clonación

Existen dos modalidades de clonación que se relacionan directamente con el debate que se ha suscitado: la clonación reproductiva y la terapéutica o celular. La clonación reproductiva está dirigida al nacimiento de individuos completos genéticamente idénticos. Implica la implantación del embrión clonado en el útero de una madre, el desarrollo del mismo y el nacimiento de un individuo. La clonación terapéutica no llega tan lejos. Está limitada a la fase celular y tiene como principal finalidad la obtención de las denominadas células madres. Las células madre son células capaces de reproducirse indefinidamente y que, estimuladas adecuadamente, pueden evolucionar y diferenciarse hacia cualquier tipo de tejido, ya sea piel, tejido nervioso o muscular. Estos tejidos se podrían utilizar para tratar a pacientes con una gran variedad de enfermedades sin problemas de rechazo. La clonación terapéutica es pues desde el primer momento instrumental, como un medio para generar células madre, mientras que la clonación reproductiva tiene como finalidad la reproducción humana por medios asexuales.

La técnica de clonación más relevante y prometedora es la de transferencia nuclear (TN). La TN consiste en la sustitución del núcleo celular de un óvulo por el núcleo de una célula con una dotación cromosómica completa. La célula donante del núcleo puede ser una célula ya diferenciada, “madura”, de cualquier otro tejido (intestinal, de tejido mamario, piel) aunque también pueden utilizarse para este fin células procedentes de un embrión.
Fue con esta técnica con la que Iam Wilmut, del Instituto Roslin de Edimburgo, consiguió la clonación, en 1997, del primer mamífero superior: la oveja Dolly. Poco después un grupo de la Universidad de Hawai, codirigidos por Teruhiko Wakayama y Riuzo Yanagimachi, empleando el mismo procedimiento obtuvo clones de ratones y clones de los clones. Hasta ese momento el único antecedente de clonación conocido fue la clonación de ranas hasta la fase de renacuajos que publicó en 1975 el embriólogo John Gurdon, del Medical Research Council de Cambridge. Sin embargo, cuando este y otros investigadores intentaron lo mismo con mamíferos, no se obtuvieron resultados, lo que llevó pensar que, en este aspecto, los embriones de rana se distinguían de los de otras especies y que no era posible obtener clones de otros animales por este método. El nacimiento de Dolly vino a demostrar que esto no era cierto, abriendo un campo inmenso de nuevas posibilidades.

La clonación por TN es conceptualmente simple. Consiste en sustituir el núcleo de un óvulo, por el núcleo de una célula, provocar el desarrollo del embrión e implantarlo en un útero, de manera que después del proceso de gestación nazca un individuo que es genéticamente idéntico al individuo que donó el nucleo. En el caso de la oveja Dolly el procedimiento seguido fue el siguiente. En primer lugar se extrajeron células de glándula mamaria de un ejemplar de oveja Finn Dorset, raza de pelo completamente blanco. Estas células como cualquier otra del mismo individuo, contienen todos los genes del organismo, pero al estar especializadas en glándula mamaria sólo están activos aquellos que son necesarios para la función de la mama. Las células una vez extraídas fueron trasladadas a un medio de cultivo en donde se les permitió crecer y dividirse, de manera que se obtuvo una población en la que todas ellas eran copias de las células originales. A continuación una de estas células se trasladó a otro medio de cultivo, en el que la célula entró en una fase llamada “durmiente” o “quiesciente” en el que cesa la división celular. La generación de embriones viables requiere de un tiempo para que el genoma del núcleo se “reprograme”, y pase de la función celular que originalmente tenía (glándula mamaria) a su nueva función de núcleo de embrión. La reprogramación es posible si se parte de células en fase durmiente que en fase de división. El siguiente paso consistió en extraer un óvulo sin fertilizar de otra oveja, en este caso de una Scotish Blackface, que se distingue de la Finn Dorset en que la cabeza es de color negro. A este óvulo se le extrajo el núcleo de manera que quedó el óvulo desprovisto de su genoma (los cromosomas del núcleo) pero con la maquinaria metabólica necesaria para producir un embrión intacta.

 Es en este momento en el que se produce la transferencia nuclear, insertando el núcleo de la célula donadora al óvulo anucleado. Esto se hizo situando a la célula donadora junto al óvulo anucleado y sometiendo al conjunto a un débil pulso eléctrico. La descarga provocó que se fundieran las dos células en una sola, de la misma forma que dos pompas de jabón se funden en una. La transferencia nuclear se puede conseguir también por otros procedimientos, como por ejemplo empleando una fina aguja que sirve para inyectar el núcleo en el óvulo. Al primer pulso eléctrico, que provocó la fusión en una única célula del óvulo y de la célula mamaria, siguió una segunda descarga eléctrica. Esta sirvió para simular la fertilización natural y desencadenar los mecanismos que inician la reprogramación del núcleo, que entra entonces en una fase de división celular y formación del embrión. La reprogramación celular es un mecanismo complejo y prácticamente desconocido en sus fundamentos moleculares. Lo que sí se sabe es que la composición macromolecular del citoplasma del óvulo es crítica en el proceso de reprogramación. Hasta aquí los pasos seguidos son comunes a los dos tipos de clonación, la reproductiva y la terapéutica. Es a partir de este momento que una y otra toman caminos diferentes.

 En la clonación reproductiva el siguiente paso es la implantación en el útero de una madre receptiva del embrión que ha comenzado a desarrollarse. En el caso de Dolly, el embrión se implantó en el útero de una Scotish Blackface y al cabo de 148 días de gestación esta parió un cordero (Dolly) de raza Finn Dorset (totalmente blanca) e idéntico a animal donador de núcleo.

En el caso de la clonación terapéutica, el paso siguiente consiste en dejar desarrollar al embrión durante cuatro o cinco días, de manera que el óvulo inicial se transforme en una bola de células 100-200 denominada blastocito, que contiene en su interior células madre utilizables. Este fue el procedimiento empleado por Advanced Cell Technology aunque no llegaron a separar y diferenciar las células madre del embrión humano clonado. Si al blastocito se le permitiera seguir desarrollándose y se implantara en un útero humano se podría obtener, tras el parto consiguiente, un clon humano. Esta técnica se halla por tanto en el umbral mismo de la clonación humana reproductiva.

El éxito de la clonación reproductiva depende de muchos factores muchos de los cuales no se controlan bien. Esta es la razón por la que el porcentaje de intentos fallidos en la generación de clones viables es muy alto. A las dificultades de la transferencia nuclear propiamente dicha hay que añadir los problemas asociados con la implantación del embrión al útero, que pueden también llegar malograse. De hecho Dolly es el único resultado satisfactorio de 277 intentos, lo que arroja un porcentaje de éxito (0.4%) muy por debajo del observado en el proceso natural. Muchos originaron fetos no viables. Otros que llegaron a nacer lo hicieron con graves problemas (e.g. malformaciones de riñón) y murieron a las pocas horas. Más recientemente se han clonado por la misma técnica de TN vacas, ratones, pollos, cerdos y monos, pero siempre con porcentajes de éxitos del 1-2% como máximo.

Clonación humana: estado de la cuestión

En el instante que se hizo público el nacimiento de Dolly se reanimó la carrera por obtener el primer clon humano. Sólo un año después Michael West, presidente de Advanced Cell Technology, anunció que su empresa obtuvo un embrión humano clonado por transferencia del núcleo de células de piel humana al óvulo de una vaca. En este caso el embrión se desarrolló durante doce días antes de detener el experimento.
En el año 2000 un consorcio científico privado liderado por los doctores Panaiotis Zavos (Centro Kentucky para la Medicina Reproductiva y la Fertilización in vitro) y Severino Antinori, experto en fertilidad humana, a los que posteriormente se unió la Dra. Cristine Boisselier, directora de la firma Clonaid, anunció planes para clonar seres humanos de parejas estériles sin posibilidad de procrear.
El último hito en esta secuencia de acontecimientos se ha producido este mismo año, cuando Advanced Cell Technology comunicó la obtención del primer embrión humano clonado con objeto de obtener del mismo células madres. Esta empresa, después de asesorarse sobre los aspectos éticos del procedimiento recolectó óvulos de mujeres anónimas sanas de edades comprendidas entre los 24 y 32 años que habían sido madres al menos una vez. Simultáneamente tomaron muestras de piel de otros donantes anónimos que posteriormente servirían para aportar los núcleos. Los donantes de núcleos fueron individuos de distintas edades, sanos unos y pero con diabetes o lesiones de médula espinal otros, ya que estos serían los primeros candidatos a beneficiarse de la clonación terapéutica. El único embrión conseguido exigió la formación de 71 zigotos.

Paralelamente al anuncio de estos resultados se ha reanimado un debate sobre los aspectos éticos de la clonación humana en sus dos variantes, la reproductiva y la terapéutica, y sus implicaciones económicas, sociales y políticas. En este debate se han esgrimido razones a favor y en contra de cada una de ellas y desde distintos puntos de vista.

La clonación terapéutica es la que cuenta con más partidarios, entre ellos lamayor parte de la comunidad científica. El argumento principal a su favor es que servirá para avanzar en el tratamiento de numerosas dolencias y enfermedades, así como en los procedimientos de fertilización in vitro. Los tejidos embrionarios clonados pueden ser usados para la sustitución de tejidos enfermos; para la producción de proteínas de uso terapéutico, el diagnóstico de enfermedades, el diseño de tratamientos de prevención de enfermedades genéticas, ensayos de medicinas y procedimientos médicos, etc. La clonación reproductiva tiene sin embargo muchos menos defensores. Entre estos se sitúan aquellos que esgrimen razones de índole personal: la clonación de adultos representa una salida para aquellos que por diversas razones deseen niños o adultos genéticamente idénticos a ellos mismos o a alguien a quien quieren o admiran. En este caso la clonación se justifica como una expresión de la libertad reproductiva individual que no debe estar limitada por la legislación.

Así como hay consenso generalizado en la comunidad científica y en la sociedad sobre la conveniencia y utilidad de la clonación terapéutica, casi la misma unanimidad se da sobre la inutilidad e inconveniencia de la clonación reproductiva. La primera razón de peso que la desaconseja desde muchos puntos de vista se refiere al carácter experimental de las técnicas empleadas y al elevado riesgo de fracasos y de seres humanos defectuosos. Además esta baja tasa de éxito precisaría emplear un elevado número de embriones, lo que agudizaría el problema del almacenamiento y uso de los embriones sobrantes. La clonación reproductiva pasaría a convertirse en un acto más de consumo: algo que se compra para adquirir un bien material; en este caso un ser humano idéntico a otro. En este escenario es posible imaginar un mercado de genoma, en el que se valore a los donantes dispuestos a permitir su clonación a cambio de dinero: estrellas de cine, atletas, premios Nobel, etc. Se produce también un conflicto de derechos individuales. Al derecho individual de reproducción esgrimido por los defensores de la clonación reproductiva se contraponen otros derechos de los que es titular el recién nacido. Así la clonación por transferencia génica a un óvulo previamente anucleado atenta contra el derecho del futuro hijo a tener un padre y una madre biológicos-genéticos. Por último no es descartable que los clones lleguen a ser considerados ciudadanos de segunda clase; en algunos casos engendrados con una única finalidad, la de servir de proveedor de órganos de repuesto.

Desde una perspectiva religiosa la posición común es de rechazo. Para la Iglesia Católica y también para la mayoría de las confesiones religiosas la vida humana es única y especial y sólo puede ser creada, determinada o controlada por sus deidades correspondientes. Esto les lleva a oponerse a la clonación humana en cualquiera de sus variantes, incluida la clonación terapéutica. Muchas religiones creen en la existencia e individualidad de un alma humana, por lo que de ser llevada a cabo la clonación reproductiva plantearía debates inusitados hasta ahora. Por ejemplo, ¿tendría alma un ser humano clonado? ; o dicho de otra manera, ¿sería posible clonar a la persona pero no al alma? En este aspecto la posición más extrema y heterodoxa es la que presenta el culto religioso de los raelianos. Para este grupo la vida en la tierra fue creada en laboratorios por seres extraterrestres. Los grandes profetas y fundadores de credos religiosos como Buda, Mahoma o Jesús son clones de seres superiores traídos a la tierra. En su concepción la resurrección de Jesús es interpretada como una clonación. Para los seguidores de esta doctrina la clonación permitirá a la humanidad en un futuro próximo alcanzar la vida eterna por la vía de la clonación. El próximo paso, una vez conseguida la clonación reproductiva, sería clonar a una persona adulta de forma directa y sin tener que pasar por el proceso de crecimiento. Se transferiría la memoria y la personalidad del individuo al clon; de manera que, en esta suerte de reencarnación, despertaríamos después de la muerte en un nuevo cuerpo tal y como si nos acabáramos de despertar de un sueño.

En línea con los argumentos a favor y en contra arriba expuestos, la legislación de la mayor parte de los países de nuestro entorno cultural ha desarrollado legislaciones que prohiben la clonación reproductiva pero que dejan abierta vías para la clonación terapéutica. Así en España la clonación de seres humanos está expresamente prohibida desde 1995 en el Código Penal (Art. 16: “se castigarán la creación de seres humanos por clonación u otros procedimientos dirigidos a la selección de la raza”). Anteriormente se consideraba motivo de infracción administrativa en la Ley sobre Técnicas de Reproducción Asistida de 1988. Una situación similar se da en Italia, Alemania, Francia, Bélgica o Japón. Por su parte el Consejo de Europa ha recomendado la prohibición en varias ocasiones. En Europa la excepción se ha dado hasta ahora en el Reino Unido. En este país la denominada Ley de Fecundación Humana y Embriología autoriza la clonación y el cultivo de células madre humanas con finalidades terapéuticas tales como obtención de cultivos celulares personalizados para transplantes. Sin embargo el 17 de noviembre de 2001 una sentencia del Alto Tribunal de Londres propiciada por grupos antiaborto, estableció que la clonación humana reproductiva no está incluida en dicha ley, lo que en la práctica supone que la clonación reproductiva no está sujeta a la legislación y en consecuencia no está penalizada. Inmediatamente después de conocerse la sentencia, Alan Milburn, Ministro de Salud, anunció la presentación de una nueva ley que establecerá que la clonación humana es un delito.

En los Estados Unidos de América el Presidente Bill Clinton impuso en su momento una moratoria sobre investigaciones encaminadas a la clonación humana y la Comisión Nacional Asesora de Bioética recomendó que se impusieran restricciones legales al respecto. Más recientemente el Presidente George W. Bush, a pesar de su rechazo inicial, ha permitido la investigación con fondos públicos en células madres clonadas extraídas de embriones de ciertas líneas ya existentes (clonación terapéutica), aunque el Congreso aún no ha prohibido con una legislación específica la experimentación en clonación con embriones humanos. Este vacío legal es el que ha permitido a la empresa Advanced Cell Technology llevar a cabo sus experimentos y lo que sin duda propiciará que otras empresas lo hagan. Existe no obstante una iniciativa legal, actualmente en el Senado, la ley Weldon-Stupal que se espera sea considerada a principios del próximo año en la que se penaliza con hasta 10 años de prisión y 1 millón de dólares a cualquiera que genere clones humanos.

Es indiscutible que la utilización de embriones clonados como fuente de células madre tiene una utilidad cierta en el desarrollo de terapias regenerativas que permitirán tratar una amplia gama de enfermedades humanas tales como la diabetes, el cáncer, el SIDA, el Parkinson o el Alzheimer. Igualmente es cierto que la clonación humana reproductiva es prácticamente posible. De hecho el más importante argumento en contra de la clonación reproductiva viene de las limitaciones de la técnica de cara a su viabilidad. Pero que estas limitaciones se superen es cuestión de tiempo y llegado ese momento nada podrá impedir que se practique. Presumiblemente se abrirá un nuevo mercado (legal o ilegal) en el que aquellos que puedan permitírselo podrán generar clones de sí mismos. Se abre por tanto un debate que afecta no sólo a la definición de lo que es un ser humano y a la imagen que este puede tener de sí mismo sino que también tiene dimensiones políticas y económicas.

Ante este panorama compuesto a partes iguales de riesgos y posibilidades, ¿debe la comunidad renunciar a los beneficios potenciales por el rechazo ético que generan las cuestiones asociadas con la clonación humana en cualquiera de sus modalidades?; ¿condenaremos al nuevo Frankenstein como hizo la sociedad de la novela de Mary Shelley?; ¿adoptaremos la solución de imponer a todos un juicio inspirado por principios espirituales o la de permitir a los ciudadanos juzgar por sí mismos sobre cuestiones que, como las que surgen con relación a la clonación humana, son definitorias y nos afectan íntimamente?

Este es el debate que se ha abierto, en el que todos tenemos derecho a intervenir. Pero la participación exige conocimiento, información. Es condición necesaria, pero no suficiente contar con información rigurosa y accesible sobre los principios en los que se sustentan esta nueva revolución tecnológica. Sólo así estaremos a salvo de las manipulaciones a las que, por motivos religiosos, ideológicos, económicos o por prejuicios basados en ignorancia, vamos a estar expuestos. En cualquier investigación científica y en sus posibles aplicaciones siempre hay riesgos, riesgos cada día más sutiles y difíciles de comprender. Nuestra sociedad y nuestra cultura basada en los principios de democracia y respeto a la libertad individual, han resuelto este antiguo dilema a través del debate democrático y del análisis ético. Y en ningún caso la solución ha sido quemar el laboratorio, matar a Frankenstein y condenar a su criatura. Por el contrario la respuesta ha sido conocer las consecuencias de lo que se investiga en él y aceptar y limitar sus riesgos. Lo que nos lleva a que la actividad científica debe estar regulada por la sociedad a través sus instituciones y de la representación política. Instituciones y representación en los que las únicas fuerzas y argumentos no deben ser las puras del mercado y del beneficio económico.

La universidad y las sociedades científicas tienen en este sentido un papel, una función que cumplir: promover la apertura de la sociedad hacia los cambios tecnológicos que ya estamos experimentando, informando de sus beneficios y peligros potenciales pero sobre todo estimulando el pensamiento crítico, científico y humanista. El miedo no debe limitar la libertad y el progreso. Víctor Frankenstein no debe morir, ni su laboratorio destruido por el miedo.

Proyecto Genoma Humano

El Proyecto Genoma Humano (PGH) fue un proyecto internacional de investigación científica con el objetivo fundamental de determinar la secuencia de pares de bases químicas que componen el ADN e identificar y cartografiar los aproximadamente 20.000-25.000 genes del genoma humano desde un punto de vista físico y funcional.
El proyecto, dotado con 90.000 millones de dólares, fue fundado en 1990 en el Departamento de Energía y los Institutos Nacionaes de la Salud de los Estados Unicos, bajo la dirección de James D. Wtson, con un plazo de realización de 15 años. Debido a la amplia colaboración internacional, a los avances en el campo de la genómica, así como los avances en la tecnología computacional, un borrador inicial del genoma fue terminado en el año 2001 (anunciado conjuntamente por el ex-presidente Bill Clinton y el ex-primer ministro británico Tony Blair el 26 de junio de 2001), finalmente el genoma completo fue presentado en abril del 2003, dos años antes de lo esperado. Un proyecto paralelo se realizó fuera del gobierno por parte de la Corporación Celera. La mayoría de la secuenciación se realizó en las universidades y centros de investigación de los Estados Unicos, Canadá, Nueva Zelanda y Gran Bretaña.
El Genoma Humano es la secuencia de ADN de un ser humano. Está dividido en 24 fragmentos, que conforman los 23 pares de cromosomas distintos de la especie humana (22 autosomas y 1 par de cromosomas sexuales). El genoma humano está compuesto por aproximadamente entre 25000 y 30000 genes distintos. Cada uno de estos genes contiene codificada la información necesaria para la síntesis de una o varias prteínas (o ARN funcionales, en el caso de los genes ARN). El "genoma" de cualquier persona (a excepción de los gemelos idénticos y los organismos clonados) es único.
Conocer la secuencia completa del genoma humano puede tener mucha relevancia en cuanto a los estudios de biomedicina y genética clínica, desarrollando el conocimiento de enfermedades poco estudiadas, nuevas medicinas y diagnósticos más fiables y rápidos. Sin embargo descubrir toda la secuencia génica de un organismo no nos permite conocer su fenotipo. Como consecuencia, la ciencia de la genómica no podría hacerse cargo en la actualidad de todos los problemas éticos y sociales que ya están empezando a ser debatidos. Por eso el PGH necesita una regulación legislativa relativa al uso del conocimiento de la secuencia genómica, pero no tendría por qué ser un impedimento en su desarrollo, ya que el saber en sí, es inofensivo.
Antes de los ochenta ya se conocía la secuencia de genes sueltos de algunos organismos, como también se conocían los genomas de entidades subcelulares, tales como virus y plásmidos. Así pues, no fue hasta 1986 cuando el Ministerio de Energía (DOE), concretó institucionalmente el Proyecto Genoma Humano (PGH) durante un congreso en Santa Fe. El PGH contaba con una buena suma económica y sería utilizado para estudiar los posibles efectos de las radiaciones sobre el ADN. Al siguiente año, en el congreso de biólogos en el Laboratorio de Cold Spring Harbor, el Instituto Nacional de la Salud (NIH) quiso participar del proyecto al ser otro organismo público con mucha más experiencia biológica, si bien no tanta en la organización de proyectos de esta magnitud.
El debate público que suscitó la idea captó la atención de los responsables políticos, no solo porque el Proyecto Genoma Humano era un gran reto tecnocientífico, sino por las tecnologías de vanguardia que surgirían, así como porque el conocimiento obtenido aseguraría la superioridad tecnológica y comercial del país. Antes de dar luz verde a la iniciativa del PGH se necesitó por un lado el informe de 1988 de la Oficina de Evaluación Tecnológica del Congreso (OTA) y el del Consejo Nacional de Investigación (NRC). Ese año se inauguró HUGO (Organización del Genoma Humano) y Jamnes D. Watson fue nombrado alto cargo del proyecto. Sería reemplazado por Francis Collins en abril de 1993, en gran parte por su enemistad con Bernadine Healy que era su jefe por aquel entonces. Tras esto el nombre del Centro cambió a Instituto Nacional de Investigaciones del Genoma Humano (NHGRI).
En 1990 se inauguró definitivamente el Proyecto Genoma Humano calculándose quince años de trabajo. Sus objetivos principales en una primera etapa eran la elaboración de mapas genéticos y físicos de gran resolución, mientras se ponían a punto nuevas técnicas de secuenciación, para poder abordar todo el genoma. Se calculó que el PGH americano necesitaría unos 3000 millones de dólares y terminaría en 2005. En 1993 los fondos públicos aportaron 170 millones de dólares, mientras que la industria gastó aproximadamente 80 millones. Con el paso de los años, la inversión privada cobró relevancia y amenazó con adelantar a las financiaciones públicas.

Alimentos Trangénicos

Los alimentos sometidos a ingeniería genética o alimentos transgénicos son aquellos que fueron producidos a partir de un organismo modificado genéticamente mediante ingeniería genética. Dicho de otra forma, es aquel alimento obtenido de un organismo al cual le han incorporado genes de otro para producir una característica deseada. En la actualidad tienen mayor presencia alimentos procedentes de plantas transgénicas como el maíz, la cebada o la soja.
La ingeniería genética o tecnología del ADN recombinante es la ciencia que manipula secuencias de ADN (que normalmente codifican genes) de forma directa, posibilitando su extracción de un taxón biológico dado y su inclusión en otro, así como la modificación o eliminación de estos genes. En esto se diferencia de la mejora clásica, que es la ciencia que introduce fragmentos de ADN (conteniendo como en el caso anterior genes) de forma indirecta, mediante cruzamientos dirigidos. La primera estrategia, la de la ingeniería genética, se circunscribe en la disciplina denominada biotecnología vegetal. Cabe destacar que la inserción de grupos de genes mediante obtención de híbridos (incluso de especies distintas) y otros procesos pueden realizarse mediante técnicas de biotecnología vegetal que no son consideradas ingeniería genética, como puede ser la fusión de protoplastos.
La mejora de las especies que serán usadas como alimento ha sido un motivo común en la historia de la Humanidad. Entre el 12.000 y 4.000 a. de C. ya se realizaba una mejora por selección artificial de plantas. Tras el descubrimiento de la reproducción sexual en vegetales, se realizó el primer cruzamiento intergenérico (es decir, entre especies de géneros distintos) en 1876. En 1909 se efectuó la primera fusión de protoplastos, y en 1927 se obtuvieron mutantes de mayor productividad mediante irradiación con rayos X de semillas. Finalmente, en 1983 se produjo la primera planta transgénica y en 1994 se aprobó la comercialización del primer alimento modificado genéticamente.
En el año 2007, los cultivos de transgénicos se extienden en 114,3 millones de hectáreas de 23 países, de los cuales 12 son países en vías de desarrollo. En el año 2006 en Estados Unidos el 89% de plantaciones de soja lo eran de variedades transgénicas, así como el 83% del algodón y el 61% del maíz.