El legado de Dolly 25 años después de su presentación
La oveja Dolly, fruto de la casualidad y el empecinamiento, fue el primer gran mamífero clonado a partir de una célula adulta de otro animal. Ese primer gran éxito de la transferencia nuclear, la técnica que permite obtener clones, marcó un antes y un después en la biomedicina.
Gracias a ella, se han logrado órganos de cerdo listos para trasplantar en personas, modelos de estudio de enfermedades humanas, ganado resistente a infecciones y réplicas idénticas a mascotas de miles de dueños que no quieren perder a su animal de compañía. Sin embargo, ninguno de los investigadores que participaron en esa investigación hace 25 años ha recibido el Nobel de Medicina. ¿Por qué? ¿Cayó en desgracia la clonación por otras técnicas mejores?
Cuando hace un cuarto de siglo los periódicos de todo el mundo publicaron la fotografía de la oveja Dolly algunos de los científicos que estaban detrás de este logro formaban parte de PPL Therapeutics, una empresa con un futuro aparentemente lleno de incentivos económicos.
Era el año 1997, el 22 de febrero, cuando Ian Wilmut, director del departamento de Genética del Instituto Roslin de Edimburgo presentó Dolly en sociedad, aunque nació unos meses antes; en julio. Solo pasaron 6 años cuando PPL Therapeutics quebró y fue vendida a otra, Revivicor. ¿Era el fin de los sueños que había aparecido con la clonación? ¿Suponía también la desaparición de las pesadillas de quienes creían que la transferencia nuclear iba a ser la técnica con la que se clonasen personas? La respuesta a ambas preguntas es no.
Desde la oveja Dolly se han clonado más de una veintena de especies animales: vacas, ratones, cabras, cerdos, gatos, conejos, peces cebra, mulas, caballos, ratas, perros, hurones, camellos y primates macacos, estos últimos en 2018. Todos estos clones se han logrado a partir de la transferencia nuclear, en la que se transfiere el núcleo de una célula adulta de un animal en un óvulo de otro animal al que previamente se le ha quitado su núcleo. El óvulo con el nuevo núcleo se activa con electrofusión que inicia el desarrollo embrionario sin la fecundación clásica por esperma. Este embrión posteriormente se implanta en una hembra que lo alberga hasta su nacimiento, como una maternidad subrogada.
Del laboratorio al negocio
Fue en los años 60 cuando John Gurdon logró los primeros animales clonados, primero una mosca y después ranas, que no llegaron a pasar del estadio de renacuajos. Gracias a estos experimentos fue el pionero en demostrar que la especialización de las células es reversible.
Aunque la gran revolución se logró con Dolly, al dar el paso a la clonación de mamíferos. Sin embargo, como apunta Ramiro Alberio, profesor de Biología del Desarrollo en la Universidad de Nottingham (Reino Unido), "Dolly es el ejemplo que demostró el concepto de que toda información genética de un individuo está contenida en el núcleo de cada célula del cuerpo".
"La clonación de la oveja Dolly fue la prueba de concepto de que cualquier célula del cuerpo puede ser reprogramada", afirma Angelika Schnieke, catedrática de Biotecnología Animal en la Universidad Técnica de Múnich y una de las principales investigadoras que formó parte del equipo que clonó a Dolly.
Entre el nacimiento de la oveja Dolly en 1996 y el de los macacos Zhong Zhong y Hua Hua en 2018, no solo han pasado más de 20 años, sino que se han dado avances científicos que han permitido mejorar sorprendentemente la eficiencia de la transferencia nuclear. Tal ha sido el salto que ahora se pueden clonar mascotas. Tras el pago de unos 40.000 euros, se puede dejar de lado el dolor de perder a tu perro o, al menos, aminorarlo con otro canino idéntico, o casi idéntico, porque la genética no lo es todo en el comportamiento de un ser vivo.
Parece que las diferencias que puedan devenir de los factores ajenos a los genes no son un freno para miles de personas que buscan un gemelo de su mascota. De hecho, la empresa texana ViaGen Pets & Equine ya ha clonado a más de mil caballos y otros tantos perros y gatos.
Al otro lado del planeta, en Corea, Sooam Biotech Research Foundation lleva desde 2006 clonando perros de todo tipo de razas por unos 90.000 euros. Esta compañía está dirigida por un viejo conocido, el científico Woo-suk Hwang que en 2004 engañó a todo el mundo haciendo creer que había clonado embriones humanos. La mentira se destapó y Woo-suk Hwang fue condenado por fraude, lo que le llevó a dimitir de su puesto en la Universidad Nacional de Seúl, lo que no le impidió abandonar la clonación, aunque se ha centrado eso sí en los animales, más concretamente en los perros.
Pero la obtención de clones de mascotas es solo la parte más frívola de la transferencia nuclear, una anécdota para muchos grupos de científicos de todo el mundo que valoran esta técnica por la ruptura que supuso hace 25 años y por lo que ha aportado desde entonces y las promesas que hay en torno a ella.
Modelos para investigar enfermedades humanas
Para Irina Polejaeva, profesora de Biología del Desarrollo en la Utah State University y experta en clonación animal que ha trabajado con uno de los padres de la oveja Dolly Keith Campbell en la mejora de esta técnica, "la transferencia nuclear ha permanecido a lo largo de estos 25 años como la herramienta clave para modificar genéticamente animales de granja, como cerdos, ovejas, caballos o vacas, y ha sido un gran avance porque los estudios con células madre embrionarias van bien para roedores, pero no tanto en grandes mamíferos".
De la misma opinión se muestra Angelika Schnieke, quien señala que "la transferencia nuclear es la única técnica segura y eficaz para añadir específicas mutaciones en el genoma de animales en los que no funciona bien las células madre embrionarias".
Han sido las aportaciones de científicos como Angelika Schnieke e Irina Polejaeva las que han permitido mejorar notablemente la eficiencia de la transferencia nuclear, que pasó de un éxito en lograr un animal clonado del 0,3% obtenido hace 25 años a un 5% en 2006 y ahora ese porcentaje es mayor. Es decir, si en 1997 se requirieron 277 embriones para que naciera la oveja Dolly, ahora se ha multiplicado por más de 16 las posibilidades de éxito.
"Pasar del 0,3% al 5%, que es la eficiencia con la que se consiguen la mayoría de los cerdos ahora, es un aumento tremendo. En Biología, todo lo que sea ganancias de más del doble es espectacular, y eso explica por qué la transferencia nuclear es tan popular", señala Lluís Montoliu, biotecnólogo y genetista del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC.
El mayor legado de Dolly ha sido, para Montoliu, darnos esta tecnología que ha producido "un montón de cerdos clonados y que son modelos animales para estudio de enfermedades humanas mucho más cercanos a la realidad humana que los que teníamos con otras especies".
Estos cerdos están permitiendo establecer modelos de estudio de enfermedades humanas para las que no hay cura actualmente. "Nos parecemos mucho más de lo que queremos pensar a los cerdos y ellos son idóneos para investigar enfermedades como la retinosis pigmentaria, la fibrosis quística o la distrofia muscular de Duchen", apunta este investigador.
En fibrosis quística, está aplicando su investigación Irina Polejaeva con cerdos clonados y modificados genéticamente. "Tratamos de comprender cuándo empieza la enfermedad, si es en el desarrollo embrionario dentro del útero o en otro momento, y crear mejores tratamientos para pacientes", explica esta investigadora que también trabaja con cabras clonadas a partir de células de la piel (fibroblastos) de otras cabras y en las que introduce genes para que produzcan anticuerpos dirigidos al desarrollo de terapias oncológicas.
Tanto en cabras como en vacas, Polejaeva ha utilizado la técnica CRISPR-Cas9, conocida como las tijeras moleculares o la técnica del corta y pega genético. "Combinar ambas técnicas es muy útil, porque haces la modificación genética que quieras in vitro y luego con esas células modificadas haces la transferencia nuclear para obtener el clon”, aclara.
CRISPR-Cas9 es, para Montoliu, una tecnología comodín que puedes poner a funcionar con cualquier otra, pero no sustituye a la transferencia nuclear. “La inactivación de genes la puedes hacer con esta tecnología o con otras anteriores, pero la inserción y modificación genética es mejor hacerla con la transferencia nuclear. De hecho, no hay ningún cerdo que se haya modificado con otra técnica que no sea esta por su seguridad y eficacia”, asegura.
Cerdos clonados para xenotrasplantes
Ha sido precisamente la tecnología usada conla oveja Dolly -la transferencia nuclear- la que se ha empleado para obtener los tres cerdos de los que se han extraído órganos para xenotrasplantes en tres personas en menos de seis meses.
El primero de estos xenotrasplantes fue realizado el pasado mes de septiembre por un equipo de Langone de la Universidad de Nueva York, que implantó un riñón en una de las piernas de un paciente en muerte cerebral para comprobar que no generaba rechazo inmediato. El segundo se hizo el 7 de enero en la Facultad de Medicina de la Universidad de Meriland, siendo esta vez un corazón el trasplantado a David Bannett, un paciente con insuficiencia cardiaca grave. Y el tercer caso de xenotrasplante se ha hecho el 20 de enero con dos riñones porcinos implantados en el abdomen de un paciente en muerte cerebral. Ninguno ha generado rechazo hasta el momento.
La tecnología con la que se ha conseguido esos tres cerdos deriva de la usada con Dolly. Porque cuando PPL Therapeutics (compañía involucrada en el desarrollo de Dolly) fue comprada por Revivicor, esta adquirió todos sus activos. Posteriormente, en 2013 se vendió a United Therapeutics, que es la empresa de la que proceden los tres cerdos involucrados en estos xenotrasplantes.
A lo largo de 25 años, señala Montoliu, en los cerdos se han introducido mejoras en la transferencia nuclear y se ha creado porcinos a los que se les ha quitado 4 genes propios de estos animales y se les ha añadido 6 genes humanos para que no generen rechazo tras el trasplante. Los porcinos utilizados en xenotrasplantes han sido todos de United Therapeutics, la empresa resultante de la pionera PPL Therapeutics.
De hecho, la técnica CRISPR-Cas9 ha permitiendo eliminar por primera vez retrovirus en cerdos, una de las principales barreras para el xenotrasplante, lo que los hace más compatibles con los humanos.
Una polémica que afectó al Nobel de Medicina
Precisamente, en PPL Therapeutics es donde trabajaba Angelika Schnieke, segunda firmante del estudio científico donde se publicó el nacimiento de Dolly. Ella fue la persona que ideó una extraordinaria solución cuando, tras meses de ensayos, las células embrionarias que estaban utilizando para generar ovejas clonadas se contaminaron. Schnieke le propuso a Alan Colman, responsable científico de PPL Therapeutics, usar células de la glándula mamaria, mucho más fáciles de obtener, para realizar el experimento de clonación de una oveja.
"Ni Colman en la empresa que financiaba la investigación ni Wilmut en el Instituto Roslin creían en esta idea, pero como se habían echado a perder las células embrionarias, accedieron a probar. Y fue así como, cinco meses después, nació Dolly", apunta Montoliu.
Sin embargo, cuando nació la oveja Dolly, Ian Wilmut convenció al resto de investigadores para aparecer él primero en el listado de autores del estudio, algo no exento de lucha interna y que hizo que uno de los investigadores involucrados, Keith Campbell, abandonara poco después el Instituto Roslin. En el ámbito científico, reconoce Montoliu, se sabe todo esto, pero fuera de él no porque la polémica quedó eclipsada por el éxito de la presentación de Dolly en sociedad.
Como explica en un detallado artículo el investigador del CSIC en Naukas, una plataforma que aloja su blog y el de otros divulgadores científicos, el propio Wilmut tuvo que reconocer años más tarde parte de todo este asunto. Fue en un juicio al que tuvo que acudir porque otro investigador del instituto Roslin le acusó de haberse apropiado de sus ideas de otro experimento. Allí fue preguntado por el abogado sobre la investigación de Dolly y admitió que hasta un 60% del trabajo no se le había ocurrido a él. Este escándalo puso en juego su título honorífico de Sir concedido por la propia Reina Isabel II.
Esta polémica ocurrió en 2006 y dejó huella en el ámbito científico. Seis años después se concedió el Nobel de Medicina, que obvió el mérito de los padres de Dolly y premió a John Gurdon, por su aportación en la transferencia nuclear, y a Shinya Yamanaka por desarrollar la técnica para reprogramar células adultas sin necesidad de clonar un animal.
"Estocolmo lo último que quiere es verse metido en cualquier polémica o escándalo y seguramente esa fue la razón por la que Angelika Schnieke y Keith Campbell, el embriólogo que dirigió las investigaciones de la oveja Dolly, quedaran fuera de ese Nobel. Lamentablemente, la semana en la que se concedió el Nobel, días antes del anuncio, Campbell se suicidó, no sabemos si llegó a enterarse de que el galardón les iba a dejar fuera o fue otro el motivo que le llevó a terminar con su vida", relata Montoliu.
Cuando se le pregunta a Angelika Schnieke por este 'gran olvido' al otorgar el Premio Nobel de 2012 hacia los padres de Dolly, ella responde que "son cosas que pasan" y que al fin y al fin y al cabo la transferencia nuclear estuvo presente al ser premiado John Gurdon y es difícil que un galardón como este premie a todos los que han contribuido al desarrollo de esta técnica.
El futuro de la transferencia nuclear
Pero, ¿qué se puede esperar de la transferencia nuclear en los próximos años? Según investigadores de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Shandong Normal University, en Jinan (China), hay mucho margen para mejorar los mecanismos epigenéticos (los que alteran la activación de los genes) durante la reprogramación nuclear mediada por la transferencia nuclear durante el desarrollo embrionario. Cuando esto ocurra, "aumentará la eficiencia de la técnica y promoverá su aplicación extensiva […] que podría permitir la protección de especies en peligro de extinción [se ha logrado ya con una cría de hurón de pies negros que murió en pocos días] y mejorar la utilización del ganado" con animales resistentes a virus o condiciones adversas.
Lo que pueda dar de sí la transferencia nuclear está por ver, pero los anuncios sobre los focos donde se quiere dirigir esta técnica son prometedores. Recientemente, Mu-ming Poo, director y cofundador del Instituto de Neurociencia (ION) de Shanghai, donde se clonó a los dos primeros macacos y en el que se siguen clonando a más primates, dice que espera crear modelos para el estudio de enfermedades cerebrales, como el Alzheimer o el Parkinson, quizás las enfermedades más retadoras actualmente.
Y aunque ahora suena a algo lejano, las mejoras de la técnica pueden acercar ese sueño. Así lo manifestaba hace un par de años a Nature.com el científico Shoukhrat Mitalipov, el primer investigador que clonó células embrionarias humanas, quien considera que clonar primates terminará siendo mucho más fácil: "Así ha pasado con la clonación de ganado vacuno y porcino, al principio las eficiencias eran realmente bajas y costosas. Ahora, las personas la hacen igual [de fácil] que la FIV (fecundación in vitro)".
Sin embargo, Angelika Schnieke apunta que la investigación con primates no está exenta de cuestionamiento éticos y por tanto está muy restringida y regulada en muchos países. Por tanto, ella apunta al empleo de otros animales como el cerdo o la cabra como la vía más útil para estudiar problemas como el cáncer pancreático o para encontrar soluciones a problemas como la diabetes tipo 1.
"La posibilidad de generar órganos humanos (o humanizados vía modificación genética) en animales de granja como el cerdo es un concepto novedoso, desde lo técnico. Sin embargo, desde lo ético la pregunta que la sociedad debe evaluar es si generar animales para donar órganos que curen enfermedades es más o menos aceptable que criarlos para comerlos", plantea Ramiro Alberio.
Pregunta que dejamos en el aire y debate ético que aparcamos para otro momento.
Nota: Todas las imágenes de la oveja Dolly pertenecen a la Universidad de Edimburgo.
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