Una informaci ón elaborada por
Museos Cient í f ic os Coru ñ eses
Monografías de Comunicación Científica
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Edición realizada con el patrocinio de
clonación humana
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l 13 de febrero de 2004 todos los medios de comunicación abrieron sus titulares con la noticia de que se habían clonado los primeros embriones humanos. Este acontecimiento histórico ha servido para reabrir el debate ético sobre las investigaciones relacionadas con el tema. Pero también para alimentar la esperanza de que una futura y cer cercana cana tecnología biomédica sea capaz de regenerar los órganos y tejidos de personas enfermas o lesionadas. La repercusión sanitaria de estos tratamientos, que en conjunto se denominan medicina regenerativa, se ha comparado a la que en su día tuvieron las vacunas o los antibióticos. Los Museos Científicos Coruñeses han recogido rec ogido las preguntas que más inquietan a la ciudadanía para responder con esta monografía a la información que demandan.
! ¿Qué
es la clonación?
a clonación es un proceso como resultado del cual se originan individuos –células, embriones, organismos- genéticamente idénticos, denominados clónicos. Sucede de forma natural pero también puede ser provocada en un laboratorio.
L
! ¿Desde
cuándo se hace la clonación? urante cientos de años los agricultores han llevado a cabo clonaciones mediante injertos de plantas, para mantener sus características. Lo que hacían no era más que obtener clónicos. Por su parte, las bacterias, los organismos unicelulares y muchos vegetales se copian a sí mismos como método de reproducción. Y procesos similares emplean animales tan diferentes como abejas, estrellas de mar, pulgones o algunas lagartijas. También hay mamíferos clónicos, como pueden ser dos niños gemelos idénticos (también denominados monocigóticos o univitelinos), la oveja Dolly, la gata Copycat o el mono Tetra con respecto a sus respectivos antecesores.
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Reproducción Reproducció n Sexual Óvulo Mujer Mujer
!
Cigoto
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Varón
Es ermatozoide ermatozoide
Clonación por transferencia nuclear Óvulo
Núcleo eliminado Nuclóvulo
Núcleo para insertar Célula del cuerpo (Piel, músculo, etc…)
Blastocisto
! ¿De
dónde vienen los embriones clonados? l resultado de la fecundación de una célula reproductora femenina –óvulo- con una célula reproductora masculina –espermatozoideforma una nueva célula llamada huevo o cigoto. Éste comienza a segmentarse y se transforma en lo que llamamos blastocisto. Cuando el blastocisto se implanta sobre la pared del útero femenino recibe el nombre de embrión. Algunas personas consideran ya embrión el huevo o cigoto. En la clonación efectuada en Corea no se parte de un óvulo y un espermatozoide; sino que el origen
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es un óvulo al que se le extrae el núcleo y en su lugar se implanta el de la célula de la persona, (órgano o tejido) que se desea clonar. Algunos investigadores han propuesto denominar nuclóvulo a este cigoto obtenido por
transferencia nuclear, para diferenciarlo del que procede de la fecundación.
Blastocisto
Útero
Embrión Embrión
! ¿Para
qué sirve la clonación?
l uso terapéutico tiene por objeto garantizar la ausencia de rechazo en la producción de tejidos y órganos para trasplantes. La clonación de seres humanos con fines reproductivos es motivo de importantes discusiones; aunque algunos reconocen investigar con este objetivo. También se ha empleado la clonación para intentar recuperar especies desaparecidas, como por ejemplo el bucardo (Capra pyrenaica pyrenaica ), ), o en peligro de extinción. Por otro lado, la obtención y mantenimiento de animales mejorados para una determinada producción (carne, lana, leche enriquecida, hormonas humanas como la insulina, etc.) sería de gran importancia social y económica.
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! ¿Cómo
se puede clonar un ser humano? xisten varios procesos. La formación de dos gemelos idénticos, que se produce en el útero de una madre es uno de ellos. Lo que sucede es que al poco tiempo de la fecundación, las dos células que derivan del huevo se independizan. A partir de ahí cada una producirá un individuo genéticamente igual al otro. Este mismo proceso puede inducirse en el laboratorio. Otro método es el llamado transferencia de núcleo, sólo llevado a cabo en laboratorio: se extrae
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el núcleo de una célula de un individuo adulto y luego se inserta en un óvulo al que se le ha quitado su núcleo. Los tejidos o el individuo que puedan
resultar de ese proceso serían clónicos del adulto “donante” del núcleo. Este último caso es el que llevó al nacimiento de Dolly, y el que se ha empleado para la obtención de los blastocistos humanos a los que se refiere la reciente noticia.
! ¿Serán ! ¿Qué
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es un blastocisto?
l desarrollo durante 4 ó 5 días de un cigoto o de un nuclóvulo origina un blastocisto. Es el conjunto de unas 150 células que tiene forma de esfera hueca; el
exterior está formado por una capa de células y el interior está lleno de un fluido en donde se encuentran un grupo de células, las llamadas células madre embrionales. Cuando el blastocisto se implanta sobre el útero, las células del exterior dan origen a la placenta y las interiores comienzan a transformarse en un futuro ser humano.
exactamente iguales a su progenitor las personas clónicas? ¿Pensarán y se comportarán igual?
Gemelos idénticos
o. La información genética inicial de los clónicos es exactamente la misma, pero a lo largo del desarrollo (ya en el útero materno) hay múltiples factores que determinan las características de cada individuo. Luego, factores como
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la alimentación, el clima o la educación determinan la identidad de un organismo, lo que hace que cada individuo sea único .
Un curioso ejemplo es el de la gata clónica Copycat, cuya apariencia, ya al nacer, era muy diferente a la hembra de la que fue clonada.
Copycat
Cultivos de células madre Cigoto
Blastocisto
(Natural o clónico)
Células madre embrionarias
Células madre cultivadas
! ¿Por
qué se habla de clonación terapéutica y de clonación reproductiva?
A
unque las técnicas utilizadas en ambas clonaciones puedan ser similares, se emplean nombres distintos para señalar la finalidad que se persigue con su aplicación. La clonación
Tejido óseo Tejido muscular
terapéutica tiene por objetivo conseguir células madre que puedan ser empleadas para tratar enfermedades. El de la clonación reproductiva es conseguir embriones humanos que se puedan implantar y desarro-
llarse en el útero de una mujer hasta conseguir un recién nacido. ! ¿Qué
es una célula madre?
diferencia del resto de las células del cuerpo, son células no especializadas, capaces de reproducirse y mantener ese estado, pero que pueden transfor-
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marse en alguno de los más de doscientos tipos celulares especializados que posee un ser vivo
(células nerviosas, musculares, epiteliales, etc). Son responsables del crecimiento y reparación de los tejidos, y se encuentran en cigotos, blastocistos, embriones, fetos y en organismos adultos. Todos los animales y vegetales las poseen.
Tejido nervioso
! ¿Hay
diferentes tipos de células madre? n función de su capacidad para producir tejidos diferentes, existen tres tipos de células madre. Las llamadas totipotentes son capaces de dar lugar a un organismo completo; las pluripotentes pueden producir cualquiera de los tejidos que forman un individuo, como el nervioso y el muscular; y las multipotentes sólo crean los tipos celulares de un tejido determinado. Tomando como punto de partida el momento de la fecundación y según avanza el desarrollo, la potencialidad de las células madre disminuye con el tiempo. Son totipotentes durante uno o dos días y luego pluripotentes hasta los cuatro o cinco días, cuando forman parte de un blastocisto; también hay células multipotentes, en un organismo adulto, que son las encargadas de renovar sus tejidos.
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! ¿Se
podría conseguir un ser humano a partir de una célula madre? e habla de células madre “embrionarias” para referirse referirse a las totipotentes y pluripotentes, y de células madre “adultas” cuando se quiere designar a las multipotentes (las únicas que permanecen en un cuerpo adulto). Sólo podrían formar un ser humano las totipotentes . Por sí solas, las células madre pluripotentes, que son las que con-
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tienen los blastocistos, no tienen capacidad
para formar un organismo adulto. Cultivo de células madre embrionarias
! ¿Se
podría clonar sólo un órgano o una parte de una persona? a regeneración completa de un órgano a partir de la clonación de células madre aún está dando sus primeros pasos, pero en enero de 2002 se consiguió un éxito importante. Se lograron transformar
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células madre obtenidas por clonación de las células de una vaca adulta en un órgano similar a un riñón. Su implantación en esa misma vaca per-
! ¿Qué
enfermedades se podrán curar con las células madre? as posibles aplicaciones de las células madre son diversas y numerosas. Por ejemplo, ya se está consiguiendo regenerar un tejido dañado –cardíaco, piel- mediante implante de estas células; la generalización de este tratamiento permitiría reconstruir lesiones de infartos, quemaduras,
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fracturas graves o tejidos afectados por muchas enfermedades; de esta manera podrían tratarse la diabetes, el Alzheimer, el Parkinson, la leucemia o la artritis reumatoide. También se
investiga en la regeneración completa de órganos.
mitió comprobar que filtraba la sangre y producía orina como un riñón normal; además se constató que no hubo reacción de rechazo, puesto que era clónico. ! ¿Qué
tienen que ver las células madre con la clonación?
L
a clonación es un mecanismo que permite obtener células madre de interés médico.
El problema más importante que tienen actualmente los trasplantes de tejidos y de órganos es la reacción de rechazo que aparece en el cuerpo receptor. Esto se trata de evitar con medicamentos que tienen importantes efectos secundarios. Las células madre clonadas a partir del enfermo permitirían obtener tejidos u órganos que no fueran rechazados.
! ¿Sólo
se pueden conseguir células madre de los embriones? as células madre pueden ser de origen embrionario o adulto. En el primer caso, se obtienen de nuclóvulos conseguidos mediante clonación por transferencia nuclear y de óvulos fecundados in vitro excedentes de terapias de infertilidad o que proceden de embarazos interrumpidos. Las células
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madre adultas se pueden obtener de diferentes tejidos como la médula ósea, el hígado, la piel, del cordón umbilical o de la placenta .
! ¿Cómo
se hace para que las células madre se transformen en un tejido determinad determinado? o? ediante el control de las señales de origen interno y externo que guían a la célula en su transformación. Las internas vienen dadas por el material hereditario de la célula. Las externas son ciertas moléculas presentes en el entorno, sustancias secretadas por otras células y el contacto físico con las células vecinas. El método utili-
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zado actualmente consiste en cambiar la composición química del medio donde se cultivan las células madre mediante la eliminación o adición de sustancias determinadas. Así se han
obtenido células musculares cardíacas, sanguíneas, nerviosas y células del páncreas productoras productoras de insulina. Pero la técnica necesita ser mejorada.
! ¿Qué
riesgos y efectos secundarios tienen estas investigaciones? or ahora la eficacia de la clonación es bajísima. En el experimento de Corea se necesitaron 242 óvulos (de 16 mujeres) para conseguir 30 blastobl astocistos, de los que sólo prosperó una línea de células madre. Y aún se desconocen los medios para aumentar el éxito de la transferencia nuclear. Por otro lado, al realizar un trasplante de células madre hay que asegurarse de que todas están diferenciadas en el tejido deseado; si las hubiera sin diferenciar podrían crear un cáncer en el receptor . La clonación reproductiva no está lo suficientemente desarrollada para conseguir seres humanos sanos. Los pocos animales clonados que llegaron a nacer han presentado una amplia variedad de anomalías: envejecimiento prematuro, problemas de
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corazón y pulmón, riñones deficientes, intestinos bloqueados, sistema inmune debilitado y malformaciones físicas.
En su día, las disecciones de cadáveres, las transfusiones de sangre, las vacunas, los trasplantes y las fecundaciones in vitro provocaron la polémica y el debate social.
! ¿No
estaba prohibido investigar con células madre embrionarias? ún no existe ningún acuerdo internacional que regule estas investigaciones, por lo que cada país puede establecer sus propias leyes. Este vacío legal permite que se pueda llevar a cabo en algunos países, como Corea, donde la clonación no está claramente prohibida. Hay otros, como el Reino Unido, donde está legalizada la clonación terapéutica y, por tanto, la investigación con células madre.
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! ¿Qué
leyes hay en España sobre estas investigaciones? n España están prohibidas la clonación terapéutica y la reproductiva. El Convenio de Oviedo de Bioética, firmado por 19 países europeos europeos y al que se acoge España, prohíbe “la constitución de embriones con fines de experimentación”, lo que obliga a definir si todo blastocisto es o no un embrión. Por otro lado, nuestro Código Penal dice: “Serán castigados con la pena de prisión de uno a cinco años e inhabilitación especial para empleo, profesión u oficio de seis
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a diez años quienes fecunden óvulos humanos con cualquier fin distinto a la procreación humana”. Lo que en este caso puede ser motivo de discusión es si la transferencia de núcleo se considera una “fecundación de óvulos humanos”. La reciente modificación de la Ley de Reproducción permite, desde noviembre de 2003, la investigación sólo con células madre embrionarias obtenidas de los blastocistos sobrantes de los tratamientos de reproducción asistida.
! ¿Por qué
hay tanta discusión sobre la clonación? n motivo es que la clonación terapéutica produce blastocistos que deben romperse para que sus células madre puedan generar tejidos; y si ese blastocisto hubiera sido implantado en el útero quizás se podría desarrollar hasta formar un ser humano. La respuesta ética a este hecho depende de cómo se valore y defina un embrión humano. Quienes consideran que el cigoto es un ser humano desde la fecundación califican la clonación como algo totalmente inaceptable. Por el contrario, quienes entienden que el embrión se origina cuando el blastocisto se implanta en el útero, no ven objeciones a estas investigaciones. Otro motivo es la posibilidad de que la clonación reproductiva pudie-
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ra emplearse para conseguir personas con determinados genes o para manipular embriones humanos.
De Dolly a la actualidad ! 1997
El nacimiento de la oveja Dolly demuestra la viabilidad de clonar un mamífero mediante la transferencia del núcleo de una célula adulta. ! 1998
Se logran aislar y cultivar por primera
vez células madre de embriones y fetos humanos. ! 2001
Se realiza el primer intento por recuperar una especie extinguida mediante la clonación. También se obtienen 41 nuclóvulos humanos (óvulos cuyo núcleo ha sido sustituido por el de una célula adulta) de los que sólo uno alcanza el estadio de desarrollo de seis células. ! 2002
Se consigue crear un riñón funcional de vaca mediante el desarrollo de células madre clonadas.
! 2003
Un paciente de 43 años recupera la visión mediante un trasplante de las células madre que existen en el ojo. Se descubre que células madre humanas inyectadas en el corazón infartado de ratones se transforman en músculo cardíaco y en vasos sanguíneos. ! 2004
La revista Science publica la investigación en la que se consiguieron los primeros nuclóvulos humanos que se desarrollaron hasta el estadio de blastocisto, y de los que se lograron obtener células madre que se transformar transformaron on en diferentes tejidos.
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