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Ciencia

Penta, el clon campeón

Investigadores de la Unesp logran por primera vez en Brasil una copia de un animal adulto

Fueron 9 meses y 20 días de ansiosa espera, pero valió la pena. El pasado 11 de julio nació en Jaboticabal, en el Hospital Veterinario de la Universidad Estadual Paulista (Unesp), por cesárea, la ternera Penta, el primer clon brasileño generado a partir de células de un animal adulto. Los dos clones anteriores, los becerros Vitória, de la Embrapa de Brasilia, y Marcolino, de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad de São Paulo (USP), fueron clonados respectivamente a partir de células embrionarias y fetales. Estos procesos son considerados más sencillos que el empleado por los investigadores de la Unesp. Las células de fetos y embriones se reprograman más fácilmente que una célula diferenciada (extraída de un animal adulto). La reprogramación nuclear implica, entre otros factores, una compleja reactivación y la expresión de genes capaces de soportar el desarrollo de un nuevo individuo.

La proeza fue concretada por el equipo del veterinario Joaquim Mansano Garcia, profesor del Departamento de Medicina Veterinaria y Reproducción Animal de la Facultad de Ciencias Agrarias y Veterinarias (FCAV) de la Unesp de Jaboticabal. La investigación contó con el financiamiento de la FAPESP, por medio de un proyecto temático coordinado por Garcia iniciado en 1998 y con término previsto para 2003.

La clonación, según el profesor, es apenas una de las vertientes del proyecto, que tiene objetivos más amplios. “Pretende comprender la formación del ganado nelore brasileño, el más numeroso del país, teniendo como principal enfoque el estudio de las mitocondrias”, explica el investigador. Las mitocondrias son consideradas la central energética de las células, y son las responsables de la respiración y la supervivencia celular. Las alteraciones en la función de esa organela pueden perjudicar el metabolismo celular y, en algunas situaciones, generar predisposición a enfermedades degenerativas.

Según el investigador de la Unesp, los estudios suministrarán informaciones para el mejoramiento genético del rebaño bovino brasileño. Es sabido que los animales de corte y lecheros de origen europeo (Bos taurus taurus) muestran mayor precocidad sexual y mayor capacidad productiva, pero tienen menor resistencia a las enfermedades y al calor de los trópicos que los bovinos de origen indio (Bos taurus indicus), llamados cebúes, entre los cuales se incluyen los animales de la raza Nelore. “El proyecto temático pretende investigar la correlación entre los tipos mitocondriales, la evaluación de la influencia de la herencia materna del ADN mitocondrial taurus o indicus, las características de producción de los bovinos de corte y la precocidad sexual”, explica el doctorando Walt Yamazaki, integrante del equipo del profesor Garcia. El grupo está integrado también por las doctorandas Simone Méo y Christina Ferreira.

En el proceso de clonación, los investigadores efectúan la fusión de una célula del animal que será clonado (el donador del núcleo), con un óvulo sin núcleo y por lo tanto sin material genético de otro animal. Esta técnica es denominada transferencia nuclear. Luego el óvulo reconstituido es inducido a desarrollarse como si fuera producto de la fertilización de un óvulo por un espermatozoide. Para que esto suceda, éste es activado artificialmente en laboratorio.

Los investigadores de la Unesp utilizaron una célula somática donadora de núcleo con ADN mitocondrial de una vaca Bos indicus y un óvulo con ADN mitocondrial Bos taurus. Y pretenden evaluar qué sucede con esas mitocondrias de Bos indicus insertadas con el núcleo del óvulo receptor. Es sabido que, en clones de animales, prevalecen las mitocondrias del óvulo. En el caso de Penta, casi un 3% de su ADN mitocondrial es de la vaca Nelore (Bos indicus ). Como estaba previsto, prevalecieron las mitocondrias del óvulo del bovino europeo, pese a que el clon es de cebú.

Ahora los investigadores monitorearán a la becerra Penta y a sus futuros descendientes. “Entre otras cosas, queremos saber cómo serán los gametos (las células reproductiva) de Penta. ¿Ella reproducirá únicamente gametos con mitocondrias presentes en la célula donadora del núcleo o del óvulo?”, indaga Garcia.

Uso ampliado
De una manara más amplia, el análisis del ADN mitocondrial de bovinos aportará elementos que van más allá del campo de la mejora genética. Por eso serán útiles también para entender ciertas enfermedades degenerativas en los seres humanos -como el mal de Alzheimer-, relacionadas con disfunciones mitocondriales. “Nuestras investigaciones nos ayudarán a entender qué pasa con los seres humanos”, dice Garcia.

El nacimiento de Penta reafirmó el liderazgo brasileño en las investigaciones de clonación animal en América Latina. La ternera de la Unesp nació con 42 kilos y es fruto de un esfuerzo iniciado en 1986 con investigaciones relacionadas con la fecundación in vitro de bovinos. El núcleo del material genético de Penta fue retirado de la cola de una vaca Nelore POI (puro de origen importado, es decir, de padre y madre que no tuvieron sangre de ganado europeo) de 17 años de edad. El óvulo, a su vez, fue extraído de una vaca de matadero de origen europeo. La madre de alquiler, que recibió el embrión, fue una vaca mestiza cebú-holandesa. “Optamos por retirar fragmentos de tejido epitelial del pliegue de la cola por una cuestión de comodidad”, afirmó Garcia. “Podría ser de cualquier otro lugar, como de la oreja, pero con una simple anestesia epidural (aplicada en la cola y con acción sobre los cuartos traseros del animal), fue más fácil extraer el material.”

A partir de esas células, los investigadores produjeron 19 embriones en laboratorio. Luego éstos fueron implantados en 11 vacas: algunas de éstas recibieron más de un embrión -la madre de Penta, por ejemplo, recibió dos. Tres vacas iniciaron la gestación, pero solamente una de éstas desarrolló el proceso normalmente hasta su fin. Al nacer, Penta fue rechazada por su madre de alquiler. “La hembra de cebú necesita sentir el olor de la cría y lamerla inmediatamente después de que nace, caso contrario no la reconoce y la rechaza”, explicó el profesor Garcia. Luego de tomar mamadera durante seis días, Penta aceptó la ubre de dos vacas de la raza Holandesa que no la rechazaron.

El proyecto de Jaboticabal empleó la misma técnica de clonación que fue utilizada para generar la oveja Dolly en Escocia, en 1996. No obstante, los investigadores de la Unesp innovaron al utilizar cloruro de estroncio combinado con la droga ionomicina para activar el óvulo reconstituido. En experiencias anteriores se utilizó la ionomicina asociada a otra droga: la 6DMAP. “El cloruro de estroncio produce un efecto más parecido al de la fecundación normal a través de un espermatozoide”, explica Yamazaki, que fue el responsable directo por la clonación de Penta. “Los estudios muestran que el estroncio suministra un mejor resultado para el desarrollo de embriones clones reconstituidos con células de un animal adulto.”

Ayuda esencial
Hasta el momento, los científicos de la Unesp ya han recibido más de 900 mil reales de la FAPESP, monto que fue utilizado para la adquisición de equipamientos y materiales, el pago de becas para investigadores y gastos de importación. Entre los aparatos importados, tres fueron esenciales para el éxito de la investigación: un microscopio con sistema de procesamiento de imágenes y de micromanipulación, un sistema de producción de pipetas y un aparato de electrofusión celular, que permite la introducción de material nuclear en el óvulo.

El proyecto temático cuenta también con la participación de otras instituciones: los Departamentos de Genética y Fisiología de la Facultad de Medicina y del Departamento de Toxicología de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas, ambas de la USP de Ribeirão Preto, y la Facultad de Zootecnia e Ingeniería de Alimentos de la USP de Pirassununga. Juntos, éstos anotaron un golazo en un tema tan delicado y sofisticado como la clonación animal.

EL PROYECTO
Estudio de la Función y Herencia del ADN Mitocondrial (mtADN) en los Bovinos: Un Modelo Animal Producido con Nelore
Modalidad
Proyecto Temático
Coordinador
Joaquim Mansano Garcia – Unesp Jaboticabal
Inversión
R$ 440.023,93 e US$ 229.318,57

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