Investigadores en Rusia anunciaron que han producido la primera vaca clonada viable del país y ahora están editando sus genes con la esperanza de producir leche hipoalergénica.
La cría sin nombre pesaba alrededor de 140 libras cuando nació en abril de 2020.
Durante su primer año, la mantuvieron en un recinto separado con su madre. Ahora, a los 14 meses, pesa casi media tonelada y parece saludable con un ciclo reproductivo normal.
« Desde mayo, ha estado paciendo a diario con las otras vacas del Instituto », dijo Galina Singina, investigadora del Ernst Federal Science Center for Animal Ganadería y autora principal de un nuevo estudio publicado en la revista. Doklady Bioquímica y Biofísica.
«Se requirió cierta adaptación, pero eso sucedió rápidamente», dijo.
El experimento fue una doble victoria, según el informe de Instituto de Ciencia y Tecnología Skoltech de Moscú, porque los investigadores también alteraron con éxito sus genes para no producir la proteína que causa la intolerancia a la lactosa en los seres humanos.
Singina trabajó con colegas del Instituto Skoltech y la Universidad Estatal de Moscú para ‘eliminar’ los genes responsables de la beta-lactoglobulina, la proteína que causa ‘malabsorción de lactosa’, a menudo llamada intolerancia a la lactosa, en humanos.
Los investigadores utilizaron la tecnología CRISPR / Cas9 para eliminar PAEP y LOC100848610, dos genes que representan la beta-lactoglobulina en el genoma bovino.
Lograron clonar el ternero mediante transferencia nuclear de células somáticas (SCNT), con el núcleo de una célula regular de un donante transferido a un óvulo sin núcleo.
El embrión resultante se implantó en el útero de una vaca y se llevó a término.
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El ternero clonado nació en abril de 2020 y parece sano. La primera vaca clonada en Rusia, la bovina anónima ha tenido sus genes alterados para no producir la proteína que causa la malabsorción o intolerancia a la lactosa.
Si bien los ratones genéticamente modificados son un fenómeno bastante común, modificar otras especies es exponencialmente más difícil, debido a los costos más altos y las dificultades en la reproducción y la cría, dijo el coautor Petr Sergiev, profesor del Instituto Skoltech.
«Por lo tanto, una metodología que lleve al ganado con leche hipoalergénica no solo es una necesidad para la agricultura del futuro, sino también un proyecto genial», agregó Sergiev.
Casi el 70 por ciento de la población mundial tiene alguna forma de malabsorción de lactosa, según el Instituto Nacional de Diabetes y Enfermedades Digestivas y Renales, lo que les dificulta la digestión de la leche y otros productos lácteos derivados del ganado.
La clonación de una sola vaca es en realidad solo una prueba, explicó Sergiev. El siguiente es impregnar un rebaño de varias docenas de vacas con embriones con los genes editados.
El clon se creó mediante transferencia nuclear de células somáticas (SCNT), con el núcleo de una célula normal de un donante transferido a un óvulo con su núcleo eliminado.
El objetivo final es desarrollar una raza de vacas que produzca naturalmente leche hipoalergénica.
«Dado que no es un proceso 100% seguro, hay que tirar los dados mucho y es bastante caro», dice Sergiev.
En otros lugares, los investigadores están clonando vacas para su propia salud en lugar de la de los humanos: un equipo en Nueva Zelanda utilizó la edición del genoma CRISPR para crear vacas con parches grises en lugar del negro tradicional, para disminuir la cantidad de calor que absorbe el animal mientras está en el pasto.
Investigadores en Nueva Zelanda revelaron el año pasado que lograron clonar terneros Holstein (en la foto) con marcas grises plateadas en lugar de negras, para hacer frente mejor al calor.
« En comparación con un color de pelaje claro, el negro absorbe más radiación solar que se traduce en una ganancia de calor radiativo, que es un factor que contribuye al estrés por calor en el ganado, lo que tiene un impacto negativo en sus niveles de producción, fertilidad y bienestar », según su estudio, publicado en la preimpresión. sitio biorxiv.
Los investigadores ven el esfuerzo como una forma de ayudar al ganado a adaptarse al cambio climático, ‘con predicciones de patrones de temperatura cálida más frecuentes y prolongados, nuestro objetivo era aclarar el color de su pelaje mediante la edición del genoma’.
El estrés por calor entre las vacas lecheras es una de las principales causas de la disminución de la fertilidad y la producción de leche en los meses de verano.
Los bovinos prosperan entre 25 y 65 grados Fahrenheit, pero cualquier temperatura por encima de los 80 grados y comienzan a reducir su ingesta de alimentos, lo que resulta en menos leche.
Anunciado en octubre de 2020, el empalme de genes se realizó en células de piel fetal de un toro Holstein Friesian cultivado en una placa de Petri.
Los investigadores eliminaron con éxito el gen de la proteína 17 pre-melanosomal, que causa la coloración negra, y en su lugar produjeron «un fuerte efecto de dilución del color» de un pelaje gris y blanco.
El equipo de Nueva Zelanda utilizó un método de clonación para crear embriones que se modificarían genéticamente y aplicó la mediación gRNA / Cas9, la herramienta CRISPR, para mutar el gen premelanosomal (PMEL), como informó New Scientist por primera vez.
Una vez que nacieron los dos terneros, el equipo confirmó las marcas grises plateadas, sin afectar las áreas blancas.
Si bien los terneros no mostraron signos de posibles mutaciones fuera del objetivo al nacer, ambos fueron muerto con varias semanas: uno tuvo que ser sacrificado y el otro murió de una infección debido al proceso de clonación.
Goetz Laible, del Centro de Investigación Ruakura en Hamilton, Nueva Zelanda, dijo que el equipo buscará prácticas de reproducción más tradicionales para cultivar la mutación.
El estudio analizó las vacas lecheras, pero Laible cree que el mismo método podría aplicarse a las razas de carne, como el ganado Black Angus.
«Proyectadas a escala mundial, incluso las mejoras modestas de la ecoproductividad del ganado con dilución de color se traducirían en beneficios ambientales sustanciales», según el estudio.
¿QUÉ ES LA CLONACIÓN Y PODEMOS CLONAR HUMANOS UN DÍA?
¿Qué es la clonación?
La clonación describe varios procesos diferentes que pueden usarse para producir copias genéticamente idénticas de una planta o animal.
En su forma más básica, la clonación funciona tomando el ADN de un organismo y copiándolo en otro lugar.
Hay tres tipos diferentes de clonación artificial: clonación de genes, clonación reproductiva y clonación terapéutica.
La clonación de genes crea copias de genes o partes de ADN. La clonación reproductiva crea copias de animales completos.
La clonación terapéutica produce células madre embrionarias para pruebas destinadas a crear tejidos para reemplazar tejidos lesionados o enfermos.
Para crear clones de transferencia nuclear de células somáticas (SCNT), los científicos toman ADN (círculo rojo) del tejido y lo insertan en óvulos (amarillo) sin su ADN (verde). Luego, los científicos activan o desactivan ciertos genes para ayudar a que las células se repliquen (derecha).
Dolly the Sheep se clonó en 1996 mediante un proceso de clonación reproductiva conocido como transferencia nuclear de células somáticas (SCNT).
Esto toma una célula somática, como una célula de la piel, y mueve su ADN a un óvulo sin su núcleo.
Otro método más reciente de clonación utiliza células madre pluripotentes inducidas (iPSC).
Las iPSC son células de la piel o de la sangre que se han reprogramado de nuevo a un estado embrionario.
Esto permite a los científicos diseñarlos en cualquier tipo de célula necesaria.
¿Podríamos clonar alguna vez a un humano?
Actualmente no existe evidencia científica de que se puedan clonar embriones humanos.
En 1998, científicos surcoreanos afirmaron haber clonado con éxito un embrión humano, pero dijeron que el experimento se interrumpió cuando el clon era solo un grupo de cuatro células.
En 2002, Clonaid, parte de un grupo religioso que cree que los humanos fueron creados por extraterrestres, realizó una conferencia de prensa para anunciar el nacimiento de lo que afirmó ser el primer humano clonado, una niña llamada Eve.
Esto fue ampliamente descartado como un truco publicitario.
En 2004, un grupo dirigido por Woo-Suk Hwang de la Universidad Nacional de Seúl en Corea del Sur publicó un artículo en la revista Science en el que afirmaba haber creado un embrión humano clonado en un tubo de ensayo.
La clonación de genes crea copias de genes o partes de ADN. La clonación reproductiva crea copias de animales enteros (imagen de archivo)
En 2006 ese papel fue retirado.
De acuerdo con la Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano, desde una perspectiva técnica, la clonación de seres humanos es extremadamente difícil.
«Una razón es que dos proteínas esenciales para la división celular, conocidas como proteínas del huso, están ubicadas muy cerca de los cromosomas en los huevos de primates», escribe.
«En consecuencia, la extracción del núcleo del óvulo para dejar espacio para el núcleo donante también elimina las proteínas del huso, lo que interfiere con la división celular».
El grupo explica que en otros mamíferos, como gatos, conejos y ratones, las dos proteínas del huso se extienden por todo el huevo.
