Algunas preguntas sobre la tecnología de clonación
Clon es la transliteración de la palabra inglesa "clone", que generalmente se traduce como copia o transferencia en Taiwán, Hong Kong y Macao. Es el proceso de utilizar la biotecnología para producir descendencia con el mismo genoma que el individuo original mediante reproducción asexual. Los científicos llaman clonación al proceso de manipulación genética artificial de la reproducción animal, y esta biotecnología se llama tecnología de clonación. La tecnología de clonación en sí es reproducción asexual, es decir, una línea celular pura formada por la división y reproducción de las mismas células ancestrales. Los genes de esta línea celular son idénticos entre sí.
Clon El inglés 'clone' proviene del griego 'KL! n' (ramita). En horticultura, la palabra "clon" se utilizó hasta el siglo XX. Más tarde, a veces se agregaba una 'e' al final de la palabra para convertirse en 'clon' para indicar que la 'o' se pronunciaba como una vocal larga. Recientemente, a medida que el concepto y la palabra se han utilizado más ampliamente en la vida pública, la ortografía se ha limitado al uso de "clon". En China continental, la traducción china de la palabra es "clon", mientras que en Hong Kong y Taiwán suele traducirse como "clon" o "copia". El primer "clon" es como la transliteración de "copia", que tiene la desventaja de no leer el significado literal; mientras que el segundo "copia" puede expresar aproximadamente el significado de clonar, pero no es exacto y puede malinterpretarse fácilmente.
La clonación suele ser reproducción asexual inducida artificialmente o reproducción asexual natural (como las plantas). Un clon es un organismo multicelular que es genéticamente idéntico a otro organismo. Los clones pueden ser clones naturales, como la reproducción asexual o dos individuos genéticamente idénticos producidos por casualidad (como gemelos idénticos). Pero por clonación normalmente nos referimos a una copia idéntica producida mediante un diseño consciente.
La tecnología de clonación se denomina "tecnología de biomagnificación" en la biología moderna y ha pasado por tres etapas de desarrollo: La primera etapa es la clonación microbiana, es decir, una bacteria replica rápidamente miles de copias con ella. convertirse en colonias bacterianas; el segundo período es la clonación biotecnológica, como el uso de genes genéticos; el tercer período es la clonación animal, que consiste en clonar una célula en un animal; Dolly, la oveja clonada, fue clonada a partir de células somáticas de una oveja hembra utilizando tecnología de clonación animal.
En biología, la clonación se suele utilizar de dos formas: clonar un gen o clonar una especie. Clonar un gen significa tomar un gen de un individuo (por ejemplo, mediante PCR) e insertarlo en él. Además, la reproducción asexual también se da en el reino animal, pero es más común en los invertebrados, como la reproducción por fisión en los protozoos y la reproducción por gemación en los urocordados. Pero los animales avanzados, en condiciones naturales, sólo pueden reproducirse sexualmente, por lo que los científicos deben pasar por una serie de procedimientos complicados para permitirles reproducirse asexualmente. En la década de 1950, los científicos clonaron con éxito un anfibio, Xenopus laevis, abriendo un nuevo capítulo en la biología celular.
A finales de los años 80, Reino Unido y China utilizaron sucesivamente células embrionarias como donantes para "clonar" mamíferos. A mediados de la década de 1990, China había clonado cinco mamíferos, entre ellos ratones, conejos, cabras, vacas y cerdos.
19 Long produjo una cordera Dolly con la misma estructura genética que la donante, causando un gran revuelo en el mundo. Lo que tiene de especial Dolly es que nació sin la participación de espermatozoides. Los investigadores primero succionaron el material genético de un óvulo de oveja y lo convirtieron en una cáscara vacía. Luego tomaron células de la glándula mamaria de una oveja de 6 años e inyectaron el material genético en la cáscara vacía del óvulo. Esto da como resultado un óvulo que contiene material genético nuevo pero que no ha sido refinado. Los óvulos modificados se dividen y multiplican para formar un embrión, que luego se implanta en el útero de otra oveja. Con el suave parto de la oveja, "Dolly" llegó al mundo.
Pero ¿por qué otros animales clonados no han tenido un impacto tan grande en el mundo? Esto se debe a que los genes genéticos de otros animales clonados provienen de embriones, todos los cuales se llevan a cabo mediante transferencia nuclear utilizando células embrionarias, y no se puede decir estrictamente que sea "reproducción asexual". Otra razón es que las propias células embrionarias se reproducen sexualmente, y la mitad del genoma del núcleo proviene del padre y la otra mitad de la madre. El genoma de Dolly proviene íntegramente de un solo progenitor, lo que supone una verdadera reproducción asexual. Por lo tanto, estrictamente hablando, "Dolly" es el primer mamífero verdaderamente clonado del mundo.
El 23 de febrero de 1997, científicos del Instituto Roslin en Escocia, Inglaterra, anunciaron que el uso exitoso por parte de su equipo de investigación de la tecnología de "clonación" de células somáticas de cabra era el resultado del desarrollo científico y que tenía perspectivas de aplicación muy amplias. En la horticultura y la ganadería, la tecnología de clonación es un medio ideal para generar variedades con rasgos genéticos estables. Mediante la tecnología de clonación se pueden cultivar árboles frutales de alta calidad y ganado mejorado. En el campo de la medicina, Estados Unidos, Suiza y otros países han podido utilizar tecnología de "clonación" para cultivar piel humana para injertos de piel. Este nuevo logro evita posibles reacciones de rechazo en los alotrasplantes y trae buenas noticias a los pacientes. Según un informe de la agencia de noticias china Xinhua del 4 de abril de 1997, Cao Yilin, un experto en cirugía plástica del Noveno Hospital de Trabajadores de Shanghai, replicó con éxito una oreja humana en un ratón por primera vez en el mundo, lo que trajo esperanzas para la reparación y Reconstrucción de órganos perdidos. La tecnología de clonación también se puede utilizar para reproducir muchos genes valiosos, como la insulina para tratar la diabetes, la hormona del crecimiento que se espera ayude a las personas con enanismo a crecer y los interferones que pueden combatir muchas enfermedades e infecciones.
La clonación es un avance tecnológico importante en el campo de las ciencias biológicas, que refleja el progreso de la tecnología de diferenciación nuclear, el cultivo celular y la tecnología de control. Originalmente la transliteración del inglés clon, significa un grupo de descendientes individuales con el mismo genotipo formado por reproducción asexual de células, denominada "reproducción asexual". El gran avance en la tecnología de clonación animal también ha generado una controversia generalizada.
El término "clonación" se introdujo en la horticultura en 1903 y poco a poco se fue utilizando en botánica, zoología y medicina. En un sentido amplio, la "clonación" es algo que encontramos a menudo en nuestra vida diaria, pero no se llama "clonación". En la naturaleza, muchas plantas tienen un instinto de clonación innato, como las batatas, las patatas, las rosas y otras plantas propagadas mediante esquejes. La tecnología de clonación animal ha experimentado el proceso de desarrollo desde células embrionarias hasta células somáticas.
En primavera, la oveja de 6 años tiene exactamente los mismos genes y se puede decir que es una copia de su madre. Vale la pena señalar que la tecnología de clonación no solo traerá enormes beneficios a la humanidad, sino que también traerá desastres y problemas a la humanidad. Sin embargo, no podemos impedir su desarrollo porque puede tener graves consecuencias. En última instancia, sus ventajas superan sus desventajas y será beneficioso para su amplia aplicación en humanos. Luego, el individuo (generalmente a través de un transportista) lo estudia o lo utiliza. La clonación a veces se refiere a la identificación exitosa de un determinado -{A|zh-cn: fenotipo; Zh-tw: gen dominante. Entonces, cuando un biólogo dice que el gen de una determinada enfermedad se ha clonado con éxito, significa que se ha determinado la ubicación y la secuencia de ADN del gen. La obtención de una copia del gen puede considerarse un subproducto de la identificación del gen.
Clonar un organismo significa crear un nuevo objeto que tiene exactamente la misma información genética que el organismo original. En el contexto de la biología moderna, esto implica a menudo la transferencia nuclear de células somáticas. En la transferencia nuclear de células somáticas, el núcleo del ovocito se extrae y se reemplaza con un núcleo extraído de un organismo clonado. Normalmente, el ovocito y su núcleo trasplantado deben ser de la misma especie. Debido a que el núcleo contiene casi toda la información genética de la vida, el ovocito huésped se convierte en un organismo genéticamente idéntico al donante nuclear. Aunque aquí no se trasplanta ADN mitocondrial, sigue siendo relativamente raro y el impacto en la biología suele ser insignificante.
En horticultura, un clon se refiere a la descendencia de una sola planta producida mediante reproducción vegetativa. Muchas plantas obtienen una gran cantidad de descendencia de una sola planta mediante reproducción asexual conocida como clonación.
La tecnología de clonación puede salvar animales raros y en peligro de extinción, ampliar poblaciones animales mejoradas, proporcionar suficientes animales de experimentación, promover la investigación con animales modificados genéticamente, superar enfermedades genéticas, desarrollar nuevos fármacos de alto nivel y producir órganos internos para trasplantes humanos. Desempeña un papel, pero si se aplica a la reproducción humana, creará una enorme crisis ética.
2 El proceso de desarrollo de la tecnología de clonación
Investigaciones tempranas sobre la clonación
La composición genética de todos los miembros de un mismo clon es exactamente la misma, a menos que exista una mutación. La clonación de plantas, animales y microorganismos naturales existe desde hace mucho tiempo en la naturaleza. Por ejemplo, los gemelos idénticos son en realidad clones. Sin embargo, la incidencia de la clonación natural de mamíferos es extremadamente baja, el número de miembros es pequeño (normalmente dos), carece de propósito y rara vez puede utilizarse en beneficio de la humanidad. Por lo tanto, la gente comenzó a explorar métodos artificiales para producir clones de animales superiores. De esta manera, la palabra clonación comenzó a utilizarse como verbo para referirse al acto de criar artificialmente animales clonados.
Actualmente existen dos métodos principales para producir clones de mamíferos: la segmentación embrionaria y la transferencia nuclear.
Dolly, la oveja clonada y varios animales clonados desarrollados por científicos de varios países, adoptaron posteriormente la tecnología de transferencia nuclear. La llamada transferencia nuclear se refiere al proceso de trasplantar los núcleos de embriones o animales adultos en diferentes etapas de desarrollo a ovocitos enucleados mediante microcirugía y fusión celular para reformar el embrión y madurarlo. A diferencia de la tecnología de segmentación de embriones, la tecnología de transferencia nuclear, especialmente la tecnología de transferencia nuclear en serie, puede producir un número ilimitado de individuos genéticamente idénticos. Dado que la transferencia nuclear es un método eficaz para producir animales clonados, a menudo se la denomina tecnología de clonación animal.
La idea de clonar animales mediante tecnología de transferencia nuclear fue propuesta por primera vez por Hans Spielmann en 1938. Lo llamó un "experimento extraño" en el que se extraían núcleos de embriones en desarrollo (maduros o inmaduros) y se trasplantaban a óvulos. Esta idea es ahora la forma básica de clonar animales.
A partir de 1952, los científicos utilizaron por primera vez ranas para realizar experimentos de clonación por transferencia nuclear y, sucesivamente, obtuvieron renacuajos y ranas adultas. Desde 65438 hasta 0963, un equipo de investigación científica dirigido por el profesor Tong Dizhou en mi país estudió por primera vez la tecnología de transferencia nuclear de embriones de peces utilizando peces de colores como material y logró el éxito. En 1964, el científico británico J. Gurdon irradió huevos no fertilizados de Xenopus laevis con luz ultravioleta para destruir sus núcleos, luego absorbió los núcleos de las células epiteliales en la naturaleza, es decir, las células somáticas de los renacuajos, e inyectó los núcleos en los huevos con los destruidos. núcleos. Se descubrió que el 1,5% de los huevos transferidos se diferenciaron y se desarrollaron hasta convertirse en ranas adultas normales. Los experimentos de Gordon demostraron por primera vez que los núcleos somáticos de los animales son integrales.
El primer resultado en la investigación sobre la transferencia nuclear de embriones de mamíferos se logró en 1981: Carl Ilmenzer y Peter Hope utilizaron células embrionarias de ratón para cultivar ratones normales. En 1984, Steen Willadsen clonó una oveja nacida viva utilizando células embrionarias inmaduras tomadas de oveja. Posteriormente, otros repitieron su método experimental utilizando diversos animales como vacas, cerdos, cabras, conejos y macacos. En 1989, Willardson obtuvo la vaca clonada de segunda generación mediante transferencia nuclear continua. En 1994, Neil First clonó una vaca a partir de un embrión en etapa avanzada con al menos 120 células. En 1995, la transferencia nuclear había tenido éxito principalmente en embriones de mamíferos, incluidos embriones congelados y generados in vitro; también se habían intentado experimentos de transferencia nuclear con células madre embrionarias o células madre adultas. Sin embargo, hasta 1995 la transferencia nuclear de células diferenciadas en animales adultos no había tenido éxito.
El significado y las repercusiones de la clonación de la oveja "Dolly"
3. ¿Qué principios éticos vulnera la clonación humana?
La clonación humana viola la ética de la vida humana.
¿Deberían la ciencia y la tecnología modernas, especialmente las ciencias y la tecnología de la vida modernas, respetar los principios éticos y escuchar las voces éticas? Según algunos científicos locos que clonan humanos en secreto en Estados Unidos, los expertos señalan que la clonación de humanos viola la bioética humana, y existe una gran controversia y una serie de cuestiones legales difíciles de resolver.
Recientemente, muchos medios nacionales reimprimieron una impactante noticia reportada por medios extranjeros: un grupo de científicos lunáticos controlados por una organización sectaria están llevando a cabo un experimento secreto de clonación humana en lo profundo del desierto de Nevada, Estados Unidos. Basándose en los mismos principios que utilizaron los científicos británicos para crear la primera oveja clonada del mundo, Dolly, extrajeron células de una niña estadounidense de 10 meses que murió en febrero de este año para crear un clon. Se dice que "si todo va bien, el primer clon humano del mundo nacerá a finales del próximo año".
Después de que se conoció la noticia, la tecnología de la clonación y sus cuestiones éticas han vuelto a convertirse en un tema de discusión. tema candente de discusión. Si esta noticia es cierta, cómo ver este asunto, cómo evaluarlo y pensar correctamente sobre este tema, el periodista entrevistó a Shen Mingxian, director del Departamento de Ética, Derecho y Sociedad del Centro Nacional de Investigación del Genoma Humano del Sur e investigador del Instituto. de Filosofía de la Academia de Ciencias Sociales de Shanghai. El profesor Shen dijo: Desde que el Instituto Británico Roslin clonó con éxito a la oveja Dolly en 1997, impulsado por la fama y la fortuna, personas en el extranjero han estado proponiendo e intentando participar en la investigación de la clonación humana. Aunque varios gobiernos la han prohibido, en los últimos dos años han aparecido en los periódicos más de una vez informes relacionados con la clonación humana. Sin embargo, es realmente impactante que esto sea tan rápido y esté relacionado con una secta.
Es comprensible que los padres que han perdido a su querida hija esperen resucitarla mediante la tecnología de clonación. Pero si los científicos utilizan esto para realizar experimentos sobre clonación humana, valdría la pena discutirlo. El profesor Shen cree que incluso si se dejan de lado las sectas, este enfoque no es aconsejable. En lo que respecta al "clon", vivirá a la sombra de "Soy una copia de un muerto".
¿Qué impacto tendrá esto en su psicología?
Según la perspectiva de la bioética, la ciencia y la tecnología deben partir de intereses a largo plazo y beneficiar a toda la humanidad. Debe seguir los cuatro principios éticos internacionalmente reconocidos de "benevolencia, no maleficencia, independencia e imparcialidad". La oveja Dolly ha sido clonada con éxito y ha experimentado más de 200 fracasos, incluidas deformidades o abortos espontáneos. Sin embargo, la clonación humana es más compleja y, sin duda, enfrentará más fracasos. Sería una violación de los derechos humanos crear seres humanos enfermos, deformes o de corta vida.
El profesor Shen señaló que la comunidad científica actual divide la clonación en clonación terapéutica y clonación reproductiva. El primero utiliza células madre embrionarias para clonar órganos humanos con fines de investigación médica para resolver el problema de la insuficiencia de donantes para el trasplante de órganos. Ha recibido el apoyo de las comunidades científicas y éticas internacionales, pero existe la premisa de que los embriones utilizados para la clonación terapéutica no pueden exceder el límite. Límite de gestación de 14 días. En cuanto a la clonación reproductiva, es decir, la clonación humana, en general viola los principios de la bioética, por lo que la opinión generalizada de los científicos se opone firmemente a ella. La UNESCO, la Organización Mundial de la Salud, el Comité Internacional de Ética del Genoma Humano y los gobiernos nacionales han sido muy claros en su oposición a la clonación reproductiva. Incluso si realmente naciera la clonación humana, todavía tenemos que atenernos a esta posición básica.
4¿Cuál es la tendencia de la tecnología de clonación?
Perspectivas de aplicación de la tecnología de clonación
La tecnología de clonación ha mostrado amplias perspectivas de aplicación, que se pueden resumir en los siguientes cuatro aspectos:
(1) Cultivar variedades excelentes , para producir animales de experimentación;
(2) para producir animales transgénicos;
(3) para producir células madre embrionarias humanas para terapia de reemplazo de células y tejidos;
( 4) Reproducción de especies animales en peligro de extinción, preservación y difusión de los recursos de especies animales.
A continuación se describe brevemente la producción de animales transgénicos y células madre embrionarias.
La investigación sobre animales transgénicos es uno de los temas más atractivos y prometedores en el campo de la bioingeniería animal. Los animales transgénicos pueden utilizarse como donantes para trasplantes de órganos médicos, como biorreactores y para el mejoramiento genético del ganado y el establecimiento de modelos experimentales de enfermedades. Sin embargo, actualmente no existen muchas aplicaciones prácticas de los animales transgénicos. Además de los modelos médicos de ratones transgénicos modificados genéticamente, desde hace mucho tiempo, desde hace más de 10 años, se investiga la producción de proteínas farmacéuticas en biorreactores mamarios de animales transgénicos. Sin embargo, actualmente solo hay 2 medicamentos en el mundo que han entrado en ensayos clínicos de fase III, y de 5 a 6 medicamentos han entrado en ensayos clínicos de fase II. Sin embargo, aún no se han creado líneas ganaderas transgénicas cuyas características agronómicas hayan sido mejoradas y puedan utilizarse en la producción ganadera. La baja eficiencia de producción de los animales transgénicos, el alto costo y la falla regulatoria causada por la dificultad de la integración en sitios fijos, la separación de rasgos genéticos en la descendencia reproducida sexualmente de animales transgénicos y la dificultad para mantener el excelente éxito de sus ancestros son las principales razones que restringen el progreso práctico de los animales transgénicos en la actualidad.
El éxito de la clonación de células somáticas ha desencadenado una nueva revolución en la producción de animales transgénicos. La tecnología de clonación de células somáticas animales proporciona la posibilidad técnica de amplificar rápidamente los efectos innovadores del germoplasma producidos por los animales transgénicos. El uso de tecnología simple de transfección de células somáticas para transferir el gen objetivo puede evitar las dificultades e ineficiencias de las células germinales del ganado. Al mismo tiempo, esta línea celular transgénica se puede utilizar para realizar pruebas previas de integración transgénica y preselección de género en condiciones de laboratorio. Antes del trasplante nuclear, el gen de fusión del gen extraño diana y el gen marcador (como el gen LagZ y el gen del antibiótico neomicina) se introducen en las células somáticas cultivadas, y luego las células transgénicas positivas y sus clones se examinan a través del expresión del gen marcador y luego las células positivas se trasplantan. Los núcleos de las células se trasplantan a los ovocitos enucleados. En teoría, los animales finales producidos deberían ser animales transgénicos 100% positivos. Mediante este método, Schnieke et al. (Bio Report, 1997) han obtenido con éxito 6 ovejas transgénicas, 3 de las cuales tienen el gen del factor IX de coagulación humano y el gen marcador (gen de resistencia a la neomicina), y 3 de las cuales tienen el gen marcador. La tasa de integración del gen fuente llega al 50%. Chibelli (Science, 1997) también obtuvo tres bovinos transgénicos mediante transferencia nuclear, confirmando la eficacia de este método. Se puede observar que una de las direcciones de aplicación más importantes de la tecnología de clonación animal en la actualidad es el desarrollo de animales clonados transgénicos de alto valor agregado.
Las células madre embrionarias son células madre totipotentes con potencial para formar todos los tipos de células adultas. Los científicos han estado intentando inducir varias células madre para que se diferencien en tipos de tejidos específicos para reemplazar los dañados en el cuerpo, por ejemplo mediante la implantación de células productoras de insulina en los diabéticos.
Los científicos han podido convertir células ES de cerdo en cardiomiocitos latentes, células ES humanas en células neurales y mesenquimales y células ES de ratón en células endodérmicas. Estos resultados abren el camino a terapias de reemplazo de células y tejidos. Actualmente, los científicos han aislado con éxito células ES humanas (Thomson et al. 1998, Science), y la tecnología de clonación de células somáticas ofrece la posibilidad de producir las propias células ES del paciente. Las células somáticas del paciente se trasplantan a ovocitos enucleados para formar embriones recombinantes, que se cultivan en blastocistos in vitro. Luego, las células ES se aíslan de los blastocistos y las células ES obtenidas se dirigen para diferenciarse en tipos de células específicas (como células nerviosas y musculares). células sanguíneas) para terapia de reemplazo. El objetivo final de este método de transferencia nuclear es tratar células madre en lugar de obtener individuos clonados, lo que los científicos llaman "clonación terapéutica".
La aplicación de la tecnología de clonación en la investigación básica también es muy significativa, ya que proporciona herramientas para estudiar mecanismos como la embriogénesis y los gametos, la diferenciación de células y tejidos, la regulación de la expresión genética y la interacción nucleocitoplasmática.
Como nuevo equipo de investigación, la tasa de éxito de la clonación de animales sigue siendo muy baja. En el experimento para criar a Dolly, el equipo de investigación de Wilmut fusionó 277 óvulos con núcleos de células trasplantadas y sólo consiguió una oveja viva, Dolly, con una tasa de éxito de sólo el 0,36%. Las tasas de éxito de la clonación simultánea de fibroblastos fetales y células embrionarias fueron sólo de 65438 ± 0,7% y 65438+ respectivamente.
Además, algunos individuos que nacen presentan deficiencias fisiológicas o inmunológicas. Tomemos como ejemplo el ganado clonado criado en Japón, Francia y otros países. En febrero de 2000, habían nacido en Japón 121 animales clonados con células somáticas, pero sólo 64 sobrevivieron. Los resultados mostraron que la función placentaria de algunos terneros era imperfecta y que el contenido de oxígeno y la concentración del factor de crecimiento en la sangre eran inferiores a los niveles normales. El timo, el bazo y los ganglios linfáticos de algunos terneros se desarrollan de forma anormal; los fetos de animales clonados generalmente tienden a desarrollarse más rápido que los animales comunes, lo que puede ser la causa de la muerte.
Incluso Dolly, que se estaba desarrollando normalmente, tenía signos de envejecimiento prematuro. Los extremos de los cromosomas, llamados telómeros, determinan el número de veces que una célula puede dividirse: con cada división, los telómeros se acortan y, cuando se agotan, la célula pierde su capacidad de dividirse. En 1998, los científicos descubrieron que los telómeros de las células de Dolly eran más cortos de lo normal, lo que significaba que sus células estaban en un estado más envejecido. En aquel momento se pensó que esto podría deberse a la clonación de Dolly a partir de células de ovejas adultas, de modo que sus células llevaran la huella de las células adultas. Sin embargo, esta explicación ahora está siendo cuestionada. Robert Lanza, médico de Massachusetts, EE.UU., clonó ganado utilizando células senescentes cultivadas y obtuvo seis terneros. Entre 5 y 10 meses después del nacimiento, se descubrió que los telómeros de estas vacas clonadas eran más largos que los de los terneros normales de la misma edad, y algunos eran incluso más largos que los de los terneros recién nacidos normales. Actualmente, no está claro por qué este fenómeno difiere del caso de Dolly. Sin embargo, este experimento muestra que, en algunos casos, el proceso de clonación puede alterar el reloj molecular de las células maduras, provocando que "rejuvenezcan". El impacto de este cambio en la vida útil de los animales clonados requiere más observación.
Además de los obstáculos teóricos y técnicos antes mencionados, las implicaciones éticas de la tecnología de clonación (especialmente su uso en embriones humanos) y la fuerte reacción pública a ella también limitan su aplicación. Sin embargo, el desarrollo de la tecnología de clonación en los últimos años muestra que la mayoría de los países del mundo no se quedan atrás y nadie ha abandonado la investigación sobre tecnología de clonación. En este punto, la actitud del gobierno británico es muy representativa. Menos de un mes después de febrero de 1997, el Comité Británico de Ciencia y Tecnología publicó un informe especial sobre la tecnología de clonación, afirmando que el gobierno británico reconsideraría esta decisión y creía que no era prudente prohibir ciegamente esta investigación. La clave es establecer ciertas normas y utilizarlas en beneficio de la humanidad.
Una bacteria se puede dividir en dos partes en unos 20 minutos; una rama de uva cortada en diez gajos puede convertirse en diez uvas; un cactus cortado en varios trozos, cada trozo echará raíces al tocar el suelo; una fresa Cientos de plantones de fresa pueden crecer en un año a base de sus estolones que se postran en el suelo... Estas son las cosas que reproduce una criatura dividiéndose en dos, o agrandando una pequeña parte de sí misma, que es lo que llamada reproducción asexual. El nombre en inglés de reproducción asexual es "clone", que se transcribe como "Clone".
Muchos animales en la naturaleza, en circunstancias normales, dependen de la fusión (fertilización) de células masculinas (esperma) producidas por el padre y células femeninas (óvulo) producidas por la madre para formar un óvulo fertilizado (cigoto). ), y luego El óvulo fertilizado se convierte en un embrión a través de una serie de divisiones celulares y finalmente forma un nuevo individuo. Este método de reproducción, que se basa en las células sexuales proporcionadas por ambos padres para producir descendencia mediante la fusión de células sexuales, se llama reproducción sexual. Sin embargo, si dividimos quirúrgicamente el embrión en dos partes, cuatro partes, ocho partes... Finalmente, un embrión crece en dos, cuatro, ocho... organismos mediante métodos especiales. Estos organismos son individuos clonados, estos dos, cuatro, ocho… individuos se llaman clones (también llamados clones).
En la primavera de 1979, científicos del Instituto de Hidrobiología de Wuhan, de la Academia de Ciencias de China, cultivaron artificialmente células en estadio de blastocisto de carpa cruciana. Después de 59 generaciones de subcultivo continuo durante 385 días, se extrajeron los núcleos de las células cultivadas utilizando un tubo de vidrio con un diámetro de aproximadamente 65.438 ± 00 micrones bajo un microscopio. Al mismo tiempo, se extrae el núcleo del huevo de la carpa cruciana para prepararlo para recibir el núcleo del blastocisto. Una vez que todo esté listo, mueva los núcleos extraídos del tubo de vidrio a la posición vacía del huevo de carpa cruciana. La mayoría de los núcleos de blastocistos bajo cultivo artificial mueren prematuramente. Entre los 189 huevos que fueron intercambiados nuclearmente, sólo dos alevines eclosionaron. Al final, sólo un pez joven sobrevivió a la dificultad. Después de más de 80 días de cultivo, creció hasta convertirse en una carpa cruciana de 8 cm de largo. Este tipo de carpa cruciana no ha experimentado la unión de células masculinas y femeninas, sino que solo reemplazó el núcleo de un blastocisto con un óvulo. El óvulo en realidad se produce a partir del óvulo después de que se ha cambiado el núcleo, por lo que también es un. peces clonados.
Antes de que apareciera la clonación de la carpa cruciana, científicos de la Universidad de Oxford en el Reino Unido realizaron experimentos de clonación con una especie de sapo africano de garras (Xenopus laevis) en 1960 y 1962. El método experimental consiste en irradiar huevos de Xenopus laevis con luz ultravioleta para destruir sus núcleos celulares y luego utilizar una cirugía sofisticada para extraer los núcleos celulares de las células epiteliales intestinales, las células hepáticas y las células renales de los renacuajos de Xenopus laevis, y colocar con precisión los núcleos. de estas células en los núcleos celulares en los huevos destruidos por los rayos UV. Después de un cuidadoso cuidado, algunos de estos óvulos de intercambio nuclear finalmente se convirtieron en un vivo Xenopus laevis. No fue producido por la combinación de espermatozoides y óvulos, por lo que también fue un Xenopus laevis clonado.
El Sr. Tong Dizhou, un famoso biólogo chino, realizó con éxito un experimento de clonación de la rana de manchas negras en 1978. Trasplantó los núcleos de glóbulos rojos de la rana a huevos de rana previamente enucleados. Los huevos enucleados eventualmente se convirtieron en renacuajos que podían nadar libremente en el agua.
Con la madurez de la tecnología de intercambio nuclear de peces y el éxito del intercambio nuclear de anfibios, un grupo de científicos dedicados al cultivo de semillas están muy entusiasmados. Dado que los núcleos de los blastocistos de la carpa cruciana pueden reemplazar los núcleos de los óvulos de la carpa cruciana para obtener peces clonados, ¿se pueden obtener nuevos peces híbridos intercambiando núcleos de peces heterogéneos? Este problema fue planteado y resuelto por primera vez por científicos chinos, quienes lograron reemplazar el núcleo de una célula embrionaria de carpa cruciana con el núcleo de un óvulo de carpa cruciana en un instituto que cultivó con éxito carpa cruciana clonada. El núcleo de la célula de la carpa y el citoplasma del huevo de la carpa cruciana pueden coexistir pacíficamente e iniciar un proceso similar a la división y desarrollo de un huevo fecundado. Finalmente, una especie de "carpa cruciana" con "barba" crece muy rápido, al igual que la carpa, pero sus escamas laterales y el número de espinas son las mismas que las de la carpa cruciana, y el sabor del pescado no es menor que el de la carpa cruciana. carpa. La aparición de esta nueva especie de pez clonada artificialmente ha abierto nuevas vías para la cría de peces.
La búsqueda de la ciencia es interminable y el éxito de la clonación de peces y anfibios ha llevado naturalmente a los científicos a centrar su atención en los mamíferos. Científicos de Estados Unidos y Suiza fueron los primeros en extraer el núcleo de una célula embrionaria de ratón gris y reemplazarlo con el núcleo de un óvulo de ratón negro fertilizado. De hecho, al óvulo fertilizado de este ratón negro se le extrajo el núcleo del espermatozoide junto con el núcleo del óvulo tan pronto como entró en el óvulo. El núcleo de un embrión de ardilla se trasplantó a un óvulo fertilizado enucleado de un ratón negro, se cultivó artificialmente en un tubo de ensayo durante cuatro días y luego se implantó en el útero de un ratón blanco. Después de cientos de operaciones de gris, blanco y negro, el ratón blanco finalmente dio a luz a tres pequeñas ardillas.
La revista británica "Nature" publicada el 27 de febrero de 1996 publicó los resultados de la investigación de Wilmot y otros en el Instituto Roslin de Edimburgo: Después de 247 fracasos, obtuvieron un resultado en julio del año anterior. oveja clonada llamada Dolly.
¿Cómo se “creó” la oveja Dolly? Wilmot y otros estudiosos inyectaron por primera vez gonadotropina en ovejas escocesas de cara negra para inducir la ovulación. Inmediatamente después de obtener los óvulos, utilizaron una pipeta muy fina para extraer los núcleos de los óvulos.
Al mismo tiempo, extrajeron los núcleos de las células de la glándula mamaria de una oveja de seis años llamada Fendosit que estaba embarazada de tres meses y los enviaron inmediatamente a los óvulos de una oveja escocesa de cara negra enucleada. Después de la cirugía, utilizaron pulsos eléctricos de la misma frecuencia para estimular el intercambio de óvulos. El citoplasma de la oveja escocesa de cara negra y el núcleo de las células de la glándula mamaria de la oveja Fendorset están coordinados entre sí, lo que permite que esta célula "ensamblada" experimente el proceso de división y desarrollo como un óvulo fertilizado en un tubo de ensayo para formar un embrión, y luego el embrión se transfiere hábilmente y se implanta en el útero de otra oveja. En julio del año pasado, la oveja que "crió" los embriones fuera del cuerpo finalmente dio a luz a Dolly, una corderita. Dolly no es el producto de la fertilización de óvulos de oveja y espermatozoides de carnero, sino el resultado del desarrollo paso a paso del "intercambio nuclear de óvulos", por lo que es una "oveja clonada".
El nacimiento de la "oveja clonada" conmocionó a los países del mundo. Su característica encomiable es que es el núcleo de una célula somática, no de una célula embrionaria. Este resultado demuestra que las llamadas células altamente diferenciadas en los animales, que desempeñan funciones especiales y tienen formas específicas, como los huevos fertilizados, tienen el potencial de convertirse en individuos completos. En otras palabras, las células animales son tan totipotentes como las células vegetales.
La tecnología de clonación traerá enormes beneficios a la humanidad. Por ejemplo, la leche de oveja criada por la empresa británica PPL contiene alfa-1 antitripsina para el tratamiento del enfisema. El precio de esta leche de cabra es de 6.000 dólares el litro. Una oveja es como una fábrica farmacéutica. ¿Cuál es la forma más eficaz y cómoda de criar este tipo de ovejas? La mejor manera es "clonar". De manera similar, la empresa holandesa PHP ha criado vacas que pueden secretar lactoferrina humana, y la empresa israelí LAS ha criado ovejas que pueden producir albúmina sérica. ¿Cómo se puede criar eficazmente este ganado de alto valor añadido? La respuesta, por supuesto, es "clonar".
El apareamiento de una yegua con un burro puede dar como resultado un animal con un vigor híbrido particularmente fuerte: una mula. Las mulas no pueden reproducirse, entonces, ¿cómo pueden las mulas excelentes ampliar su reproducción? La mejor manera es también "clonar". Los pandas gigantes de China son tesoros nacionales, pero su tasa natural de éxito de apareamiento es baja y están al borde de la extinción. ¿Cómo salvar animales tan raros? La "clonación" proporciona una forma práctica para los humanos.
Los animales clonados también desempeñan un papel importante en el estudio de la biología del cáncer, la inmunología y la esperanza de vida humana.
Es innegable que la aparición de las “ovejas clonadas” también ha despertado el interés de muchas personas por la “clonación humana”. Por ejemplo, algunos están considerando la posibilidad de clonar un embrión a partir de sus propias células y congelarlo antes de que tome forma. Un día en el futuro, cuando haya un problema con uno de nuestros propios órganos, podremos extraer este órgano del embrión para cultivarlo y luego reemplazar nuestro órgano enfermo para proporcionarnos "accesorios" mediante la clonación.
El debate sobre la "clonación humana" recuerda a la gente que el progreso científico y tecnológico es una marcha de alegrías y tristezas. Cuanto más se desarrollan y penetran más amplia y profundamente la ciencia y la tecnología en la sociedad, más probable es que desencadenen muchas cuestiones éticas, morales y jurídicas conexas. Me gustaría finalizar este artículo con una cita del famoso biólogo molecular ganador del Premio Nobel J.D. Watson: “Se puede esperar que muchos biólogos, especialmente aquellos que trabajan en la reproducción asexual, consideren cuidadosamente sus implicaciones y lleven a cabo debates científicos para educar personas de todo el mundo."