martes, 11 de febrero de 2014

Los cimientos de la fantasía

¿Alguna vez imaginaron poder ver sobre la faz de la tierra a especies que han sido legendarias a lo largo de la historia?
 
El popular escritor de ciencia para National Geographic, Discover y The New York Times, Carl Zimmer, es uno de los que creen que esto es viable para el planeta. La biotecnología actual nos permite adentrarnos a un mundo que era totalmente ignorado, un mundo en el que un pequeño fragmento de ADN puede convertirse en un organismo vivo. Pero, ¿cómo es que la ciencia ha llegado a tal punto de poder regresar especies extintas?
Carl Zimmer
El ADN de una especie no se mantiene después de morir. En el instante que el organismo perece, el ADN se desmorona, el agua, el oxígeno y la radiación solar lo degradan, las enzimas comienzan a cortarlo y las bacterias a comérselo, por lo que al final solo queda un “puñado de confeti”. A lo largo del tiempo el ADN se va perdiendo cada vez más, lo que evita que sea reestructurado por los científicos, impidiendo que especies muy antiguas sean restablecidas en el planeta. Por eso mismo es que ir un fin de semana de visita a Jurassic Park es prácticamente imposible.
 
Muchos científicos a lo largo del mundo han buscado la manera de reconstruir este ADN y han ideado diversas técnicas con las que la reconstrucción y creación de un ser vivo es factible.
 
La clonación es una de las primeras y más revolucionarias técnicas que se han usado para la reintegración de ciertos animales a partir de ADN. El ejemplo más sonado fue el de la oveja Dolly, la cual fue el primer mamífero clonado de la historia. Para crear a Dolly, Ian Wilmut y Keith Campbell, investigadores del Instituto Roslin en Edimburgo, usaron células mamarias de una oveja de la raza Finn Dorset. Alterando el medio en el que crecían dichas células, se pudieron reprogramar para evitar su desarrollo. Una de estas células fue inyectada en un óvulo no fecundado, carente de núcleo y por medio de pulsos eléctricos fusionaron las células. Una vez que comprobaron que se desarrollaba el embrión, lo implantaron en una oveja hembra y 5 meses después nació Dolly.
 

Oveja Dolly
 
¿Qué  pasaría con el ADN de una especie, si esta estuviera congelada? ¿El material genético podría dañarse?
Según el estudio del científico japonés Sayaka Wakayama de la Universidad de Tokio, el frío no es un impedimento para la utilización del material genético. Wakayama realizó clonaciones con el material genético de ratones que llevaban 16 años congelados a temperaturas por debajo de los 20 grados centígrados. Después de descongelar a un ratón, extirpó células neuronales muertas de su cerebro y de estas extrajo el núcleo. Este núcleo fue inyectado en una célula vacía, al igual que con la oveja Dolly, y de ésta fusión de células se obtuvieron embriones que fueron cultivados e implantados en hembras de ratón. Posteriormente nacieron 12 clones en perfectas condiciones.
 
Rata congelada por 16 años
 
Tomando todos estos antecedentes, ¿podría usarse la clonación para traer de vuelta a la vida a especies extintas? La realidad es que si se pudo utilizar el ADN de un ratón congelado por 16 años, también podría usarse el ADN del mamut congelado de Siberia, el cual fue hallado en el 2013.
Mamut congelado de Siberia
 
Pero, no todo ha sido clonación. Otros científicos han visto la posibilidad de unir, nuevamente, partes de un ADN fragmentado. Esto se ha estado realizando recientemente para reconstruir las secuencias genéticas de especies que ya están extintas. Estos fragmentos de ADN se obtienen de fósiles, cáscaras de huevo (provenientes de especies como el pájaro elefante), permafrost, etc. Una de las científicas que trabajan con estas técnicas es Beth Shapiro, una premiada y exitosa paleontóloga molecular. Ella trabaja particularmente con el “ADN antiguo”, el cual recolecta en sus viajes al Ártico en donde busca restos fósiles de especies que habitaron la tierra durante la era de hielo. El ADN antiguo que encuentra en los fósiles le permite conocer que tanto les afectaban las condiciones climáticas de ese entonces. Pero sus investigaciones con ADN antiguo no se reducen solo a eso.
Beth Shapiro
 
Beth Shapiro ve la posibilidad de reconstruir el genoma completo de diferentes especies extintas para traerlas de vuelta a la vida. Por eso mismo, es la encargada de reconstruir el genoma de la paloma migratoria para las investigaciones de Revive & Restore.
Beth considera que existen al menos siete pasos para la de-extinción. Tomando como ejemplo al mamut, lo primero que se debe hacer es secuenciar el genoma, en donde los genes van a permitir la producción de las proteínas necesarias para el cuerpo. Después estos genes van a conformar cromosomas que a su vez van a ser introducidos en un núcleo. Este núcleo se va a inyectar a una célula carente de núcleo propio. Una vez que la célula comienza a dividirse se formará un embrión el cual será implantado en una madre sustituta. Al terminar la gestación nacerá un mamut al cual se le asignará un lugar para vivir, que eventualmente será ocupado por más mamuts.
 
Siete pasos de la de-extinción
 
En el 2008, se logró secuenciar el 50% del ADN de un mamut, sin embargo ese otro 50% aún debe reconstruirse. Con la biotecnología actual y los estudios que Beth Shapiro ha estado realizando con ADN antiguo es muy posible reconstruirlo. Aún representa un reto muy grande para la comunidad científica, sin embargo es algo tangible hoy en día y una vez completado este primer paso de la de-extinción, lo demás será sencillo.
Debo decir que investigar sobre la de-extinción ha sido algo difícil. Por tratarse de un tema tan nuevo y aún en proceso, las publicaciones son casi inexistentes. Sin embargo, me he mantenido a flote gracias a unos pocos pero fructíferos videos de TED, en los cuales cada uno de los científicos que participan en este exótico proyecto, han narrado el asombroso trabajo que están realizando.
Referencias
TEDx (Dirección). (2013). (Some) EXTINCTION IS (not necessarily) FOREVER: Carl Zimmer at TEDxDeExtinction [Película]. Obtenido de http://www.youtube.com/watch?v=Y3otq08dOyw
TEDx (Dirección). (2013). Ancient DNA -- What It Is and What It Could Be: Beth Shapiro at TEDxDeExtinction [Película]. Obtenido de http://www.youtube.com/watch?v=DajRM7VyeZ4
Wakayamaa, S., Ohta, H., Hikichi, T., Mizutani, E., & Iwaki, T. (2008). Production of healthy cloned mice from bodies frozen at −20°C for 16 years. Proceedings of the National Academy of Sciences , 1-15.
Zimmer, C. (Abril de 2013). Bringing Them Back to Life. Obtenido de National Geographic: http://ngm.nationalgeographic.com/2013/04/125-species-revival/zimmer-text
Fundation, T. L. (2 de Febrero de 2014). Revive & Restore . Obtenido de Revive & Restore : http://longnow.org/revive/
 
 

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