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10 rarezas de la ciencia reproductiva
Clonación FIV Células madre. Siglos de estudiar el huevo, la célula y el embrión han llevado a avances sorprendentes que benefician a la humanidad. A través de la ciencia de la reproducción, las personas han logrado objetivos nobles, como superar la infertilidad, así como las comodidades mundanas, como una mejor carne.
Pero el progreso de la ciencia ha mostrado algunos giros extraños y resultados extraños. También ha planteado inquietantes cuestiones éticas. A continuación se muestran 10 de estas rarezas de la ciencia reproductiva.
10 Lassos y salamandras de pelo de bebé
El científico Hans Spemann descubrió que sus herramientas estándar no funcionaban bien en sus sujetos de prueba, en embriones de salamandra en etapa muy temprana. Estaban demasiado resbaladizos. Mientras sostenía a su hija de nueve meses, Spemann tuvo una idea. Se arrancó un mechón del cabello de su hija y regresó al laboratorio.
Con pequeños nudos de pelo de bebé como herramientas, llevó a cabo sus experimentos. En un experimento anterior, él dividió los embriones. Contra las teorías típicas de la época, el resultado fue la creación de salamandras completamente formadas: gemelos artificiales.
En un experimento posterior, restringió una célula en forma de mancuerna y empujó el núcleo en una sección de la célula. Cuando se aflojó el lazo del cabello del bebé, el núcleo se deslizó nuevamente hacia la parte de la célula que antes no tenía núcleo. Luego, esa parte de la célula se dividió, esencialmente haciendo un clon del lado desarrollado del embrión.
Los resultados variaron dependiendo de dónde cortó el huevo y cómo lo estrechó. Si la soga corta una parte del huevo, se forman gemelos idénticos. Pero si cortó otra parte, solo la mitad del embrión se desarrolló correctamente. La otra mitad se convirtió en sólo un grupo de sangre y tripas.
Si limitaba un poco el huevo, se formaba una salamandra de dos cabezas. Las dos cabezas pelearon por la comida del mismo cuerpo, y él las llamó "dos egotismos en lugar de uno". Spemann mantuvo estas monstruosas salamandras en nombre de la investigación.
9 clones de orina
Dolly la oveja fue hecha por transferencia nuclear. En esta técnica, el núcleo de una célula de oveja adulta se colocó en una célula de huevo y finalmente se transfirió a una oveja para desarrollarse.
La transferencia nuclear podría ser útil en la preservación de mamíferos en peligro de extinción. Sin embargo, tomar células de un donante tiene algún riesgo porque podría dañar accidentalmente al animal. Investigadores de la Universidad de Yamanashi sugieren una forma fácil de recolectar una variedad de células de donantes sin dañar al animal: solo use orina. Se pueden encontrar varios tipos de células en la orina, como las células de la vejiga y el riñón, y estas células pueden crecer en el laboratorio después de la recolección.
En general, la orina no es buena para la supervivencia celular. Por un lado, algunos de sus ingredientes son tóxicos. Por esta razón, se pensó que incluso si las células vivas pudieran extraerse de la orina, el ambiente afectaría la supervivencia de las células y la integridad del núcleo.
Pero esto no fue un problema. Algunos de los clones de orina sobrevivieron a una etapa embrionaria temprana y se transfirieron a sustitutos para desarrollarse aún más. Cuando esos clones de orina maduraron, todavía tenían descendencia cuando se criaban entre sí. Las pruebas de los investigadores sobre la fertilidad de los clones sugieren fuertemente que las células de la orina todavía son buenas para la clonación.
Sin embargo, todavía existe un problema. Solo hay una capacidad limitada para recolectar las células en la orina de animales salvajes, especialmente en condiciones de limpieza.
8 FIV en la historia
Con la fertilización in vitro (FIV), las parejas infértiles tienen la oportunidad de sortear los límites de sus cuerpos y tener hijos. En este procedimiento, los gametos se colocan dentro de un pequeño plato de vidrio donde se fusionan para formar un cigoto. Después de que el cigoto ha progresado a la etapa de un embrión temprano, se vuelve a colocar dentro del cuerpo de una mujer para desarrollarse. Hoy en día, la FIV es un procedimiento de rutina (aunque costoso) y millones de bebés se han hecho con él.
Sin embargo, hace décadas, se consideraba poco ético e imposible y los científicos responsables del primer bebé de FIV incluso fueron acusados de "jugar a Dios". Ciertamente, el proceso se ha simplificado desde entonces.
Originalmente, la FIV era mucho más exigente y secreta. El secreto era necesario debido a lo controvertido que era entonces. Las mujeres tenían que pasar dos o tres semanas en la clínica como pacientes hospitalizados, permaneciendo en edificios portátiles en los terrenos de la clínica. Tuvieron que recolectar toda la orina durante el tratamiento ya que esta era la única forma en que los médicos podían controlar los niveles de hormonas. Los pacientes debían dar muestras cada tres horas, incluso de noche.
En un momento dado, los huevos tenían que recogerse mediante una forma de cirugía de ojo de cerradura en la que se hacían pequeñas incisiones en el cuerpo. Ahora, existe una técnica más nueva y segura que solo necesita una sedación suave. Con esta nueva técnica, los huevos pueden recolectarse aspirándolos con una aguja bajo guía ultrasónica. Todo el proceso dura unos 30 minutos.
7 Anormalidades de la clonación
La oveja Dolly, famosa como el primer clon de un mamífero adulto, es el único éxito en una larga cadena de fracasos. De los 277 clones hechos por los científicos que la crearon, solo Dolly sobrevivió hasta el nacimiento.
Los embarazos fallidos y las muertes son una parte normal de la reproducción. Los mortinatos y los defectos de nacimiento pueden ocurrir sin importar cómo se fabrica un animal. Dicho esto, la clonación tiene una larga historia de problemas.
Algunos fetos anormales se desarrollan a término, resultando en anomalías al nacer. El fenotipo anormal más prominente de algunos clones es el "síndrome de descendencia grande". Los terneros o corderos con síndrome de descendencia grande son entre un 30 y un 40 por ciento más grandes de lo normal, lo que lleva a partos difíciles. Otros problemas de salud incluyen defectos en los órganos, como el cerebro, el corazón y el hígado.
Los clones de terneros y corderos que tienen anomalías al nacer pueden tener problemas de salud durante los primeros meses de vida.Sin embargo, después de seis meses, no se distinguen en apariencia ni en las mediciones de sangre de animales criados normalmente de la misma edad.
Los efectos negativos de la clonación en el bienestar de los animales hicieron que el parlamento europeo prohibiera la clonación de animales de granja en 2015. Sin embargo, la clonación de ganado continúa en los EE. UU.
6 resurrección de un filete
El problema de clonar vacas para hacer la mejor carne es que es imposible saber si la carne es excepcionalmente de alta calidad sin matar a la vaca. Afortunadamente, hay una manera de evitar esto: simplemente clonar de los filetes.
Solo 3 de cada 10.000 carcasas de vaca califican para la mejor forma de bistec de costilla, que tiene mucha grasa en sus fibras musculares para dar sabor, pero poco de la fina capa de grasa de la espalda que nadie quiere. Cuando un científico de West Texas A&M University (WTAMU) vio pasar dos de estos raros ojos de costilla en sucesión, llamó a Dean Hawkins, jefe del departamento de ciencias animales de la misma universidad.
Solo se necesitaba un poco de carne para cultivar células, tomar el
WTAMU crió a los clones para transmitir los genes de una excelente carne de res. Los 13 becerros de los clones fueron los primeros descendientes bovinos producidos a partir de dos canales clonadas. Siete de esos descendientes clones fueron sacrificados. En la evaluación que siguió, las carcasas fueron calificadas muy por encima del promedio de la industria.
5 ET y las vacas
En la década de 1970, los rancheros estadounidenses comenzaron a rebotar las riendas de los límites de la naturaleza con una técnica llamada transferencia de embriones (ET). Mientras que una vaca normalmente puede llevar solo un embrión a la vez, las vacas que pasan por la terapia ET generalmente producen seis o siete embriones utilizables. Algunos incluso pueden hacer de 80 a 90 embriones a la vez.
Estos embriones se extraen utilizando tubos delgados y luego se colocan en vacas sustitutas para la gestación. Con ET, los agricultores pueden producir docenas de terneros al año a partir de vacas genéticamente superiores sin que las vacas tengan que dar a luz.
Con ET, existe un riesgo de endogamia. Si los agricultores eligen criar solo descendientes de una sola vaca, eso podría disminuir la diversidad genética de la manada y hacerla más vulnerable a las enfermedades. Paradójicamente, la ET también puede ayudar a la diversidad genética. El USDA tiene una reserva de embriones de una variedad de razas de ganado en Fort Collins, Colorado.
4 Hermanamiento Artificial
En cierto modo, los clones son muy naturales. Cuando un solo huevo fertilizado se divide en dos para crear dos individuos genéticamente idénticos, el resultado es simplemente gemelos idénticos. La forma más sencilla de clonar un animal es dividir un embrión en etapa temprana, produciendo gemelos artificiales. El proceso de hermanamiento artificial se ha realizado ampliamente en vacas, produciendo miles de terneros.
El primer experimento sobre hermanamiento artificial fue realizado por Hans Driesch en 1885. Driesch sacudió un recipiente que contenía un embrión de erizo de mar de dos células, separando las dos células. Las dos células luego se convirtieron en larvas de erizo de mar normales y saludables. En 1902, Hans Spemann hizo lo mismo en vertebrados usando una soga para el cabello de un bebé para dividir un embrión de salamandra.
En el año 2000, un mono rhesus llamado Tetra se convirtió en el primer primate clonado a través del hermanamiento artificial. Tetra se hizo dividiendo un embrión de ocho células en cuatro piezas de dos células.
A pesar de que el método era diferente, Tetra se parecía mucho a Dolly, ya que tomó muchos intentos para hacerla. Los investigadores hicieron 368 embriones al dividir 107 embriones en dos o cuatro piezas. No todos los embriones sobrevivieron. De todas las madres sustitutas, solo la sustituta de Tetra tuvo un embarazo normal.
Cribado de 3 Embriones
El diagnóstico genético previo a la implantación (PGD, por sus siglas en inglés) es un tipo de detección de embriones que ayuda a las parejas a realizar la fertilización in vitro (FIV) para evitar transmitir mutaciones que podrían causar discapacidad o enfermedad en sus hijos. En general, la PGD consiste en tomar una o unas pocas células de un embrión hecho con FIV y probar sus secuencias de genes y cromosomas. Generalmente, los embriones que no pasan estas pruebas son descartados.
Las clínicas de fertilidad en China son enormes y están creciendo. La clínica más grande registró 41,000 procedimientos de FIV en 2016, lo que representa aproximadamente una cuarta parte del número anual de todo EE. UU. Con un crecimiento de los procedimientos de PGD estimado en 60-70 por ciento por año, se espera que se recupere en términos per cápita en los próximos años.
Los esfuerzos organizados para deshacerse de los trastornos genéticos y las discapacidades plantean preocupaciones éticas. A algunos les preocupa que el empuje para deshacerse de las discapacidades devalúe las vidas de quienes ya las tienen. El costo de la PGD también genera inquietudes acerca de los rasgos genéticos que amplían aún más la brecha entre ricos y pobres. En China, sin embargo, la mayoría de los pensamientos se centran en los beneficios del procedimiento.
Aunque las clínicas con licencia para hacer PGD solo pueden usarlo para prevenir enfermedades graves o para ayudar a los tratamientos de infertilidad, algunas personas piden más. Según Sijia Lu, directora de tecnología de Yikon Genomics, algunas familias piden eliminar la mutación que hace que muchos asiáticos no puedan procesar el alcohol, lo que podría afectar la capacidad de participar en los almuerzos de negocios chinos que a menudo consumen alcohol. (La compañía dice que no.)
2 embriones artificiales
Los científicos de la Universidad de Cambridge afirmaron haber creado un embrión de ratón artificial utilizando dos tipos de células madre. Un tipo era células madre embrionarias, mientras que el otro era un tipo que normalmente produce la placenta.
Los científicos colocaron la mezcla de células madre en un andamio 3-D que imitaba el sistema de soporte celular natural y ayudó al desarrollo de las células en crecimiento. Cuatro días y medio después, las células crecieron de tal manera que se parecían a un embrión de ratón normal.
Magdalena Zernicka-Goetz, autora principal del estudio, dijo a Reuters que el proceso permitirá a las personas estudiar los eventos clave de esta etapa del desarrollo humano sin tener que trabajar con embriones.Añadió que saber cómo ocurre normalmente el desarrollo permitirá a las personas entender por qué a menudo falla.
La proposición plantea cuestiones éticas. Actualmente, los científicos solo pueden usar embriones humanos desechados y solo pueden mantenerlos vivos durante 14 días después de la fecundación.
1 El cuento de la princesa del ratón
En 2004, los científicos de la Universidad de Agricultura de Tokio lograron una imposibilidad de cuento de hadas: un ratón hecho sin padre.
Aunque las células de los óvulos de mamíferos pueden hacerse artificialmente para dividirse, el feto resultante siempre muere en el útero. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que esto tenía algo que ver con la impronta, un proceso en el que algunos genes se activan o desactivan durante el desarrollo del gameto.
Los científicos resolvieron el problema fusionando una célula de óvulo inmaduro, que aún no había pasado por la impronta, con una madura. El óvulo inmaduro provino de un ratón genéticamente modificado que carece de ciertos genes que se cree que descarrilan el desarrollo de óvulos no fertilizados en fetos.
Este final feliz vino con su cuota de luchas. De las 457 fusiones de huevos, solo 371 sobrevivieron a una etapa embrionaria temprana de grupos de células para ser colocadas en sustitutos. Solo nacieron 10 cachorros de ratón vivos, y solo uno sobrevivió hasta la edad adulta. Ese único éxito se llamó Kaguya después de que una princesa de cuento de hadas japonesa fuera bebé en un tocón de bambú.
Según los científicos, es prematuro aplicar este método a los humanos porque la técnica es muy laboriosa y tiene una alta tasa de fracaso. También implicaría la modificación genética de los óvulos humanos, lo que generalmente se considera éticamente inaceptable.