Clonación parcial

En el campo de la biología celular , el método de clonación parcial ( PCL ) convierte una célula somática vieja completamente diferenciada en una célula joven parcialmente reprogramada que conserva todas las funciones especializadas de la célula vieja diferenciada pero simplemente es más joven. ^[1] El método de PCL revierte las características asociadas con las células viejas. Por ejemplo, las células viejas y senescentes rejuvenecidas por PCL están libres de focos de heterocromatina asociada a la senescencia (SAHF) altamente condensados ​​y vuelven a adquirir el potencial de proliferación de las células jóvenes. ^[2] El método de PCL rejuvenece así las células viejas sin desdiferenciación y sin pasar por una etapa embrionaria, pluripotente.

La PCL consiste en introducir un núcleo de célula somática adulta o senescente o una célula entera con poros de membrana agrandados en un ovocito (activado) y retirar esta célula tratada antes de que se produzca su desdiferenciación y primera división celular . De este modo, la capacidad de rejuvenecimiento progresivo del ovocito se utiliza sólo temporalmente para obtener un rejuvenecimiento natural parcial. La PCL permite prever un grado elegido de rejuvenecimiento parcial modificando la duración de la introducción de la célula tratada en el ovocito. Mediante la PCL, la desdiferenciación celular y su reprogramación de la edad podrían ser, al menos parcialmente, separables. De este modo, se confirmaría la existencia de un reloj de envejecimiento aislado al menos durante una cierta parte de la evolución e involución celular .

Los primeros resultados experimentales muestran una posible alta eficiencia en el rejuvenecimiento parcial de células de ratón senescentes . Cabe destacar que la PCL rejuvenece exclusivamente un solo tejido u órgano, a diferencia de la clonación clásica , por lo que la PCL no es capaz de reconstruir un organismo completo. Además, la PCL es factible en unas pocas horas, a diferencia de la clonación clásica o las células madre pluripotentes inducidas (iPS), que necesitan semanas o meses.

La clonación clásica permite rejuvenecer células viejas, pero el proceso exige que las células viejas pasen artificialmente por una etapa de célula embrionaria. La clonación parcial ofrece la ventaja de que las células viejas que se van a rejuvenecer no tienen que pasar por la etapa de célula embrionaria y simplemente se las rejuvenece.

La prolongación de la vida humana, en términos de años útiles, de calidad y añadidos a la vida, ha sido un objetivo para muchos desde tiempos inmemoriales. Y aunque se pensaba que era un objetivo improbable o, al menos, alcanzable sólo en un futuro muy lejano, el descubrimiento de que los animales pueden ser clonados ha acercado mucho más el objetivo del rejuvenecimiento. El notable descubrimiento de que los animales pueden ser clonados demostró que el núcleo de una célula vieja puede utilizarse como donante en los llamados experimentos de “transferencia nuclear”, en los que se transfiere un núcleo viejo a un óvulo receptor al que se le ha extraído el material nuclear. El óvulo “reconstruido” se estimula entonces para que se desarrolle y se desarrolle a través de una etapa embrionaria que, una vez que el embrión se implanta en una madre sustituta, da lugar a un recién nacido. Así, una célula vieja puede dar lugar a un recién nacido, que tiene una duración de vida típica: la edad de la célula donante se “borra” y vuelve a un estado juvenil. Cabe destacar que en la clonación animal clásica el proceso de rejuvenecimiento implica un retorno a una forma embrionaria. De esta manera, las funciones especializadas de la célula adulta también se “borran” y se devuelven a un tipo de célula embrionaria. Y en la clonación clásica, el paso por este estado embrionario es un requisito indispensable para que la edad de la célula se “borre”.

La noción clave que ejemplifica la clonación “parcial” de la clonación “clásica” es la separación de los mecanismos que “borran” la especialización de una célula de los que “borran” la edad de la célula. En resumen, la clonación parcial tiene como objetivo conservar las funciones especializadas de una célula y simplemente hacerla más joven; por ejemplo, una célula de la piel se rejuvenece sin tener que pasar por la etapa embrionaria que es imprescindible para el rejuvenecimiento mediante la técnica de clonación clásica (ver diagrama).

En un nuevo laboratorio del Forschungszentrum Borstel, nuestro trabajo sobre clonación parcial se centra, entre otras cosas, en la incubación restringida y temporal de una célula “vieja” dentro del óvulo. De esta manera, solo se “borra” la edad de la célula y se conserva su estado especializado, diferenciado. Simplemente se la hace más joven, se la rejuvenece, sin pasar por el estado embrionario. La medida de Diagrama que muestra la diferencia entre la clonación “clásica” y la “parcial”: La clonación clásica (la ruta indicada por las flechas negras) puede rejuvenecer una célula vieja, pero requiere el paso por una etapa embrionaria. La “clonación parcial” (indicada por la flecha roja) rejuvenece las células viejas sin pasar por una etapa embrionaria. La “clonación parcial” (indicada por la flecha roja) rejuvenece las células viejas sin pasar por una etapa embrionaria. En un nuevo laboratorio del Centro de Investigación Borstel, nuestro trabajo en el campo de la clonación parcial se centra, entre otras cosas, en la incubación restringida y temporal de una célula “vieja” dentro del óvulo. De este modo, sólo se “borra” la edad de la célula y se conserva su estado especializado y diferenciado. Simplemente se la rejuvenece, sin pasar por el estado embrionario. La medida del rejuvenecimiento en nuestro sistema es, por un lado, la recuperación de la capacidad de división de una célula vieja, algo que se pierde en las células viejas, y, por otro, la pérdida de las características que están asociadas a las células viejas.

Si se pudiera lograr este rejuvenecimiento, las consecuencias para la medicina serían profundas. Se evitaría la necesidad de pasar artificialmente por una etapa embrionaria, ya sea por transferencia nuclear o por el llamado método de células iPS, para rejuvenecer las células. Se podría simplemente tomar células envejecidas de un paciente y luego devolverle sus propias células cardíacas, hepáticas, etc. rejuvenecidas, histocompatibles, en marcado contraste con el ciclo de desdiferenciación artificial de células somáticas a células madre y luego la rediferenciación artificial de células madre al tipo celular diferenciado deseado, que es altamente ineficiente, requiere mucho tiempo y da como resultado tipos celulares inestables. El proceso de clonación parcial sería eficiente y rápido y, por lo tanto, barato tanto en términos de materiales como de mano de obra. En resumen, la clonación parcial tiene un enorme potencial para aliviar el sufrimiento y la enfermedad humanos: es la ruta más rápida y barata hacia una medicina regenerativa exitosa. La clonación parcial también evita los problemas éticos asociados con la clonación “clásica”, ya que no da como resultado un nacimiento vivo: simplemente utiliza el ovocito brevemente como un medio para acondicionar y, por lo tanto, rejuvenecer exclusivamente la célula vieja.