Dolly

El laboratorio que clonó a “Dolly”, creó pollos resistentes a la gripe aviar

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Gracias a la edición genética realizaron una prueba, que aún deben perfeccionar para una protección total y enfrentarse a los retos de su aplicación práctica.

En el laboratorio donde se clonó a “Dolly”, en el Instituto Roslin de la Universidad de Edimburgo, se desarrolló mediante la edición genética pollos resistentes a la infección por gripe aviar. Este virus letal para las aves, se lo considera muy evasivo a las vacunas cambiando con rapidez las proteínas de su superficie que reconoce el sistema inmune. Por ello este prestigioso avance de un grupo de investigadores, es prometedor.

La Revista Nature, hoy tiene los resultados de esta investigación sobre el potencial de modificar pequeñas secciones de ADN de los pollos, para evitar, aunque solo en parte, la infección por este virus.

La gripe A necesita una proteína de las células de los pollos, la ANP32A, para replicarse. Gracias a la técnica de edición CRISPR, el equipo de científicos, liderado por Mike McGrew, investigador de la Universidad de Edimburgo, logró modificar el gen que produce la proteína en las células germinales de los pollos, algo que les permitiría transmitir el cambio a su descendencia. De esta forma, se crearon animales que apenas se infectaron de gripe cuando se les expuso a otras aves con el virus (solo 1 de 10 adquirió el virus) y no contagiaron después a otros pollos.

Los autores explican que el virus se adaptó al cambio y pasó a utilizar otras dos proteínas de la misma familia (ANP32B y ANP32E) para continuar replicándose, aunque con menos eficiencia. Esto hizo que los autores probasen la edición de dos genes más, consiguiendo así detener la progresión del virus en los huevos. Aunque no llegaron a dejar crecer pollos con esta triple edición, los autores creen que tendría efectos secundarios nocivos sobre la fecundidad de los animales, su capacidad para ganar peso o la protección frente a otras enfermedades, algo que haría imposible su aplicación práctica. Aun así, consideran que es una prueba de concepto de que es posible utilizar esta técnica para proteger de la infección por gripe A.

Lluís Montoliu, genetista del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC, ,valora esta investigación como anuncio de un futuro en el que se puedan generar “animales resistentes a infecciones por gripe, que requerirán no una, sino varias modificaciones genéticas”. “Generar más de una modificación en un mismo animal hubiera sido todo un reto hace unos años”, explica. “Ahora es mucho más sencillo con las herramientas CRISPR de edición genética”, añade. Según explica el investigador, estas técnicas permiten trasladar “mutaciones existentes ya en la naturaleza”, porque “hay pollos resistentes a gripe con dos mutaciones en ANP32A, a la producción de aves editadas”. “Aprovechamos la variabilidad genética existente para generar resistencias”, resume.

Por otro lado, uno de los resguardos de los investigadores es que, al conseguir introducir mutaciones protectoras sin crear animales menos productivos, deben asegurarse que un virus tan versátil como el de la gripe no tome direcciones peligrosas. Cuando le quitaron su proteína ANP32A, los virus se adaptaron para utilizar proteínas de la misma familia que se encuentran en humanos. Según explica Wendy Barclay, investigadora de Imperial College London y coautora del trabajo, “esto no significa que podría infectar a humanos, pero debemos ser cautos para no facilitar adaptaciones del virus que lo hagan más peligroso de lo que es”.

Una vez superados los problemas y riesgos de la edición, la aplicación práctica, como reconoce McGrew, tendría que superar otras dificultades. “Se producen unos 70.000 millones de pollos al año. Para llegar a esa cifra, empiezas con unos 100.000 en la cúspide de una pirámide reproductiva que vas expandiendo durante cuatro años. Empezarías editando a los animales de la cúspide para que luego se reprodujesen transmitiendo la resistencia a su descendencia”, explica. “Pero los pollos no son como otros animales, en los que un macho se aparea con 100 hembras. Es, más bien, 100 con 100, y meter tantas ediciones va a ser algo difícil”, reconoce.

Víctor Briones, investigador del Centro de Vigilancia Sanitaria Veterinaria de la Universidad Complutense de Madrid, considera que es “una prueba de concepto interesante”, pero cree que su aplicación solo sería posible “en la avicultura industrial”. Además, recuerda, “los grandes reservorios -del virus- son las anátidas (aves, habitualmente migratorias, de la familia de los patos)”. Aunque introducir este tipo de cambios genéticos en aves salvajes parece difícil de hacer realidad, McGrew señala que los tres genes modificados “se encuentran conservados en todas las especies de aves y esa edición debería funcionar con cualquier especie”. Incluso entre los pollos domésticos, la gran cantidad de variedades haría necesario que los cambios se introdujesen por separado en cada una de ellas. Los autores trabajan ahora en la resolución de estos y otros problemas para convertir en una solución práctica, un interesante trabajo científico.

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Dolly: a 27 años de la clonación del primer mamífero

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A través de la técnica de “transferencia nuclear” se realizó la primera clonación, lo que significó una revolución en materia genética

Todo ocurrió un 5 de julio del 1996, en el Instituto Roslin de Edimburgo, Escocia, la oveja Dolly, el primer mamífero clonado con la técnica de “transferencia nuclear”. Esta técnica utiliza una carga genética de una célula adulta para conseguir un embrión con los mismos genes.

La oveja Dolly, fue un gran logro en lo científico, ya que se demostró que el ADN de células adultas, a pesar de especializarse en un tipo de célula, puede utilizarse para crear un organismo entero.

La clonación animal a partir de una célula adulta es mucho más compleja que a partir de una célula embrionaria. Cuando los investigadores del Instituto Roslin crearon a Dolly, único cordero nacido después de 277 intentos, fue una noticia de gran importancia para todo el mundo.

Para la clonación de Dolly, se usó una célula de ubre de una oveja blanca de raza Finn Dorset de 6 años de edad. Los científicos tuvieron que encontrar un modo de ‘reprogramar’ las células de la ubre para mantenerlas vivas, sin crecimiento. Alteraron su medio de crecimiento, inyectaron la célula en un óvulo no fecundado al cual se le había eliminado el núcleo, e hicieron que las células se fusionaran mediante pulsos eléctricos.

El óvulo no fertilizado, en tanto, era perteneciente a una oveja hembra escocesa de cara negra. Cuando se logró la fusión del núcleo de la oveja blanca adulta con el óvulo de la oveja de cara negra, tuvieron que asegurarse que la célula resultante se desarrollaría como embrión. Realizaron un cultivo de esta célula durante 6-7 días para ver si se dividía y se desarrollaba con normalidad. Después se implantaría en una madre de alquiler, otra oveja de cara negra escocesa. Una particularidad es que Dolly nació con la cara blanca.

De las 277 fusiones celulares, 29 embriones tempranos se desarrollaron, los cuáles se implantaron a 13 madres de alquiler. Solamente 1 embarazo llegó a término y el cordero de raza Finn Dorset 6LLS de 6,6 kg (alias Dolly), nació después de 148 días.

Dolly vivió bajo los cuidados del Instituto Roslin. Fue cruzada con un macho Welsh Mountin, para producir 6 crías, Bonnie, que nació en abril de 1998; Sally y Rosie, quienes fueron mellizos, y nacieron en 1999; Lucy, Darcy y Cotton, que fueron trillizos, nacieron en el 2000.

A los 6 años, Dolly falleció un 14 de febrero de 2003, sufría artritis en una extremidad posterior y adenomatosis pulmonar (adenocarcinoma pulmonar ovino). Los cromosomas de Dolly, eran más pequeños que el de las ovejas de su edad, su envejecimiento temprano podría explicarse por su desarrollo dentro del núcleo de una oveja de 6 años de edad.

Antes y después de la clonación de la oveja Dolly:

Pero otros hitos, que sucedieron antes y después de este hecho histórico, impulsaron una gran innovación en el campo de la genética.

Mendel, entre los años 1856 y 1863, quien era un monje austriaco, postuló las leyes de la herencia, tras experimentar con distintos tipos de guisantes y comprobar cuáles de sus características se transmitían a sus descendientes.

Ya en 1962, James Watson y Francis Crick, recibieron el premio nóbel de Fisiología y Medicina por descubrir la estructura de doble hélice del ADN. La producción de insulina mediante biotecnología fue el primer fruto tangible de esas investigaciones: la técnica del “ADN recombinante” -de Paul Berg, en 1971- permite insertar genes humanos en una bacteria y que esta trabaje para producir las proteínas que esos genes codificaban.

El británico Frederich Sanger, en 1977 publicó la secuencia completa del ADN de un virus. En 1990 se publicaron los primeros casos de niños nacidos tras un diagnóstico genético preimplantacional (DGP). Esa técnica permite estudiar el ADN de óvulos o embriones para seleccionar los que cumplen ciertas características y/o descartar los que tienen alteraciones hereditarias, que no se considera una modificación genética.

En 1998, los científicos surcoreanos Kim Sung Bo y Lee Bo Yon lograron clonar una célula de una mujer, pero suspendieron estos ensayos. En 2001, el laboratorio estadounidense “Advanced Cell Technologies” (ACT) en Worcester, realizó con éxito la clonación del primer embrión humano, pero su objetivo no fue ese, sino el tratamiento de enfermedades.

Un consorcio internacional, formado por científicos de seis países, en 2003 logró descifrar la secuencia completa del genoma humano y en 2006, la reprogramación celular (IPS) abrió el trabajo con células madre, que logró hacer retroceder el reloj biológico de una célula ya diferenciada hasta los estadios iniciales del desarrollo embrionario. Al año siguiente se lograron células madre humanas y en 2014, una mujer japonesa recibió el primer trasplante con células IPS.

El español Francisco Juan Martínez Mójica, fue quien desarrolló la edición genética CRISPR, considerándose uno de los últimos avances en este campo. En 2003 descubrió un aspecto desconocido de la vida de los microorganismos, sobre el que Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna construyeron la famosa técnica que se presentó a la comunidad científica en 2012.  

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