Cambiando la batería biológica de las células

Publicado 28/08/2009 09:53


Un nuevo método para el reemplazo del ADN mitocondrial, puesto a prueba en monos, puede que ayude algún día a prevenir enfermedades de efecto devastador.

Las enfermedades mitocondriales, que afectan a una de cada 4.000 personas, son capaces de afectar a los músculos, los nervios, incluso a órganos enteros, y no tienen cura conocida a día de hoy. Un equipo de investigadores de Oregon (EE.UU.), en lo que supone un importante avance, acaban de reemplazar ADN mitocondrial defectuoso con otro procedente de un donante sano. Los primeros sujetos, cuatro bebés de mono, han logrado redefinir el debate ético que rodea a la bioingeniería.

Las mitocondrias son a menudo denominadas como las plantas energéticas de las células—estos pequeños orgánulos son responsables de la producción de energía, y puede haber desde cientos a miles de mitocondrias en una misma célula. También contienen su propio ADN. Al contrario que el ADN nuclear, que es una combinación única de los genomas de ambos padres, el ADN mitocondrial (o mtADN) se transmite a través de la madre, está derivado casi exclusivamente del óvulo, y normalmente no cambia de una generación a la siguiente. Las mutaciones en el mtADN de la mujer son heredadas por su hijo, y hasta ahora no había forma de curar estas enfermedades o detener su transmisión.

Shoukhrat Mitalipov
y sus colegas de la Universidad de Salud y Ciencia de Oregón, en Beaverton, Oregón, acaban de encontrar la forma de deshacerse del mtADN mutante. Utilizando un proceso similar al de la clonación, en primer lugar recogieron un óvulo fértil. Después, una vez que el óvulo entró en fase de división celular, extrajeron una serie de cromosomas y las insertaron en un óvulo cosechado de otra mujer, uno al que ya se le había extraído su núcleo. En esencia, el óvulo enucleado proveyó la serie de cromosomas mitocondriales, mientras que los cromosomas nucleares transferidos proveyeron el material genético principal necesario para el desarrollo. Existen otros investigadores que han intentando procesos similares, sin embargo los intentos anteriores fueron incapaces de prevenir que la mitocondria mutante se uniese al nuevo óvulo.

Los investigadores solucionaron este problema mediante el aislamiento cuidadoso de los cromosomas durante un proceso de división celular específico y segregado, en el que el ADN nuclear se ata a un eje elíptico. “Toda nuestra técnica logra separar de forma eficiente los dos tipos de ADN que llevan consigo los mamíferos, y la separación se hace forma muy definida y limpia,” afirma Mitalipov. “Creemos que esto puede usarse para prevenir la transmisión de ADN mitocondrial mutante... y para corregir las mutaciones de ADN mitocondrial en los niños incluso antes de que nazcan.”

Hasta la fecha, existen de 200 a 250 mutaciones conocidas en el ADN mitocondrial capaces de generar enfermedades, y se dan con una frecuencia de hasta una persona por cada 4.000. Los síndromes varían en gravedad, con síntomas que van desde la debilidad muscular hasta la pérdida de control motor y la diabetes, enfermedades de hígado y retrasos en el desarrollo. Muchos mueren incluso antes de llegar a la adolescencia. “Los pacientes que llevan consigo este tipo de mutaciones no tienen a su alcance las mismas opciones de asesoría genética,” afirma Mitalipov, puesto que cualquier mutación que posea una mujer se pasará al óvulo. “En la actualidad, las únicas opciones son la utilización de óvulos donados o la adopción de un niño.”

“Es un estudio muy importante, y es el único método que se me ocurre por el que se puede conseguir que una familia no tenga descendencia con riesgos de desarrollar enfermedades de ADN mitocondrial,” señala Douglas Wallace, investigador de ADN mitocondrial en la Universidad de California, en Irvine. Puesto que el ADN mitocondrial se duplica por sí mismo, esta técnica permite “intercambiar” versiones saludables por otras mutantes y todo ello sin llevar a cabo alteraciones genéticas.

No obstante, ahí también radica el problema. Muchos investigadores y éticos se oponen a la idea de realizar cambios genéticos en la línea o estirpe germinal, cambios que afecten fundamentalmente al óvulo o al esperma y que serán transmitidos a la siguiente generación. Aunque el intercambio de ADN mitocondrial puede que no sea el tipo de ingeniería de línea germinal que le viene a la gente a la cabeza cuando piensan en el hecho de hacer bebés “a la carta”—con características especialmente manipuladas como la inteligencia o el color de ojos—sí es cierto que es un tema fácilmente debatible a nivel ético.

“La técnica que utilizan, la transferencia de un eje cromosomático para obtener una nueva mitocondria que proporcione energía al óvulo, parece ser completamente ética y defendible,” afirma Arthur Caplan, bioético en la Universidad de Pensilvania. “No obstante, y aunque esta técnica no tiene muchas utilidades fuera de lo que es la corrección de problemas en la mitocondria, abre la puerta ligeramente a la ingeniería de la línea germinal.” Debido a que utiliza una parte autónoma de la célula, señala que no es lo que la gente normalmente tiene en mente cuando se habla de hacer ajustes a la genética de la línea germinal. “Sin embargo, al abrir ligeramente la puerta, estamos disputando el principio de jamás manipular la línea germinal.”

David Magnus, que dirige el Centro de Ética Biomédica de la Universidad de Stanford, está de acuerdo con que la mayoría de las preocupaciones sociales relacionadas con la ingeniería de la línea germinal no son de aplicación en este caso. Aunque también señala que el procedimiento nos conduciría a, en esencia, tres padres en vez de dos, “lo que haría los acuerdos legales y sociales más complicados,” afirma. “¿Qué ocurre si el donante mitocondrial decide, pasado el tiempo, que quiere poseer derechos paternales sobre el recién nacido?”

En dicho caso, por supuesto, nos estaríamos adelantando a la ciencia en sí misma. Hay mucho trabajo por delante antes de que el procedimiento pueda ser aprobado. La nueva técnica sólo ha sido aplicada en nueve macacos resus, tres de las cuales acabaron embarazadas (una de ellas con gemelos)—una cuota de éxito del 33 por ciento que parece ser igual a la de fertilización in vitro en pacientes humanos. Y puesto que los recién nacidos, que parecen estar sanos, aún no han alcanzado la edad reproductiva, Mitalipov y sus colegas aún no saben si el procedimiento genético tiene implicaciones que aún desconocen. El proceso también tendrá que refinarse, ponerse a prueba en más primates y en otras instalaciones de investigación antes de que las pruebas con humanos puedan dar comienzo. (El laboratorio de Oregón es conocido por sus altas cuotas de éxito, que otros laboratorios apenas son capaces de duplicar.)

Un  grupo de investigadores en Inglaterra, en la Universidad de Newcastle upon Tyne, han informado de un procedimiento similar en embriones humanos, aunque aún tienen que publicar sus resultados y no quisieron hacer comentarios acerca de la investigación de Mitalipov.

Los investigadores de Oregón creen que pueden estar listos para solicitar el comienzo de las pruebas clínicas de aquí a dos o tres años, aunque mucho de esto depende de la financiación y de la aprobación gubernamental. “Todo esto apunta a una técnica—no ofrece una terapia,” señala Wallace desde la UC en Irvine, que fue el primer investigador en descubrir mutaciones en el ADN mitocondrial causantes de enfermedades. “Es una prueba de que el concepto puede funcionar como método para tratar enfermedades mitocondriales. Y eso es un avance increíble, puesto que a día de hoy apenas tenemos nada que ofrecer a estas familias.”

Fuente:

Technology Review

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