Engenharia Genética: Clonagem de organismos

Clonagem é a produção de indivíduos geneticamente iguais. É um processo de reprodução assexuada que resulta na obtenção de cópias geneticamente idênticas de um mesmo ser vivo –micro-organismo, vegetal ou animal.

A reprodução assexuada é um método próprio dos organismos constituídos por uma única ou por um escasso número de células, por via de regra absolutamente dependentes do meio onde vivem e muito vulneráveis às suas modificações.

Clonagem em biologia é o processo de produção das populações de indivíduos geneticamente idênticos, que ocorre na natureza quando organismos, tais como bactérias, insetos e plantas reproduzirem assexuadamente. Clonagem em biotecnologia refere-se aos processos usados para criar cópias de fragmentos de DNA (Clonagem molecular), células (Clonagem Celular), ou organismos. Mas genericamente, o termo refere-se à produção de várias cópias de um produto, tais como os meios digitais ou de software.

Clonagem natural

A clonagem é natural em todos os seres originados a partir de reprodução assexuada (ou seja, na qual não há participação de células sexuais), como é o caso das bactérias, dos seres unicelulares e mesmo da relva de jardim. A clonagem natural também pode ocorrer em mamíferos, como no tatu e nos gémeos univitelinos. Nos dois casos, embora haja reprodução sexuada na formação do ovo, os descendentes idênticos têm origem a partir de um processo assexuado de divisão celular. Os indivíduos resultantes da clonagem têm, geralmente, o mesmo genótipo, isto é, o mesmo gene, ou patrimônio genético.

Clonagem induzida

A clonagem induzida é feita a partir de um processo no qual é retirado de uma célula o núcleo, e de um óvulo a membrana. A junção dos dois depois é colocada numa barriga de aluguel, ou mesmo em laboratório, para a clonagem terapêutica.

A clonagem induzida artificialmente é uma técnica da engenharia genética aplicada em vegetais e animais, ligada à pesquisa científica. Nesse caso, o termo aplica-se a uma forma de reprodução assexuada produzida em laboratório, de forma artificial, baseada num único patrimônio genético. A partir de uma célula-mãe, ocorre a produção de uma ou mais células (idênticas entre si e à original), que são os clones. Os indivíduos resultantes desse processo terão as mesmas características genéticas do indivíduo "doador", também denominado "original".

Clonagem reprodutiva

Uma das técnicas básicas usadas por cientistas é a transferência nuclear da célula somática (SCNT ou TNCS). Esta técnica foi usada por cientistas durante muitos anos, para clonar animais através de células embrionárias.

Como o nome da técnica implica, a transferência de uma célula somática está envolvida neste processo. Esta célula somática é introduzida, então, numa célula retirada de um animal (ou humano), logo depois da ovulação. Antes de introduzir a célula somática, o cientista deve remover os cromossomos, que contêm genes e funcionam para continuar a informação hereditária, da célula recipiente.

Após ter introduzido a célula somática, as duas células fundem. Ocasionalmente, a célula fundida começará a tornar-se como um embrião normal, produzindo a prole, colocando-se no útero de uma "mãe de aluguel" para um desenvolvimento mais propício.

Os problemas associados com a técnica de SCNT são o stress em ambas as células envolvidas no processo. Isto resulta numa taxa elevada de mortalidade de ovos recipientes. Além disso, o processo inteiro é um consumo de tempo e de recursos, porque as partes deste requerem o trabalho manual sob microscópio. Similar a outras técnicas, esta é também ineficiente pois, apenas aproximadamente 2,5% dos embriões sobrevivem dado logo após o nascimento.

Clonagem terapêutica

A Clonagem Terapêutica é um procedimento cujos estágios iniciais são idênticos à clonagem para fins reprodutivos mas que difere no fato da blástula (segundo estado de desenvolvimento do embrião) não ser introduzida no útero: esta é utilizada em laboratório para a produção de células estaminais a fim de produzir tecidos ou órgãos para transplante. Esta técnica tem como objetivo produzir uma cópia saudável do tecido ou do órgão de uma pessoa doente para transplante. As Células embrionária/células-tronco embrionárias são particularmente importantes porque são multifuncionais, isto é, podem ser usadas em diferentes tipos de células. Podem ser utilizadas no intuito de restaurar a função de um órgão ou tecido, transplantando novas células para substituir as células perdidas pela doença, ou substituir células que não funcionam adequadamente devido a defeito gene/genético (ex:neurônio/doenças neurológicas,diabetes, coração/problemas cardíacos, Acidente vascular cerebral, lesões da coluna cervical e sangue/doenças sanguíneas etc… ).

As Células embrionárias/células-tronco adultas não possuem essa capacidade de transformarem-se em qualquer tecido. As células músculo/musculares vão originar células musculares, as células do fígado vão originar células do fígado, e assim por diante.

Clone

A palavra clone foi introduzida na língua inglesa no início do século XX. A sua origem etimológica é da palavra grega κλων (lê-se klón), que quer dizer broto de um vegetal.

Clone é um conjunto de células geneticamente idênticas que são todas descendentes de uma célula ancestral, podendo dar origem a um grande número de organismos iguais entre si. Designa também todos os indivíduos, considerados colectivamente, resultantes da reprodução assexuada (ou partenogénese ou apoximia) de uma única forma inicial individualizada. É também a réplica exacta de um gene obtido por engenharia genética numa sequência de ácido desoxirribonucleico (ADN). Os componentes de um clone têm sempre a mesma constituição genética desde que não ocorram quaisquer mutações.

Potenciais da clonagem humana

Benefícios

Ao longo da evolução do tempo, foram vários os benefícios que os cientistas acreditam que a clonagem humana tem;dentre os tais podemos concluir :

§  o rejuvenescimento; O Dr. Richard Seed, um dos principais propulsores da clonagem humana, sugere que um dia, poderá vir a ser possível inverter o processo do envelhecimento devido à aprendizagem que nos é fornecida através do processo de clonagem;

§  a tecnologia humana da clonagem podia ser usada para inverter os ataques cardíacos; os cientistas afirmam que conseguirão tratar vítimas de ataques cardíacos através da clonagem das suas células saudáveis do coração, e injectando-as nas áreas do coração que foram danificadas. As doenças cardiovasculares são a maior causa de morte em grande parte dos países industrializados;

§  casos de infertilidade; com a clonagem, os casais inférteis poderiam ter filhos. Uma estimativa é de que os tratamentos actuais de infertilidade são menos de 10% bem sucedidos. Os casais passam por um sofrimento psíquico e emocional muito grande, para uma possibilidade remota de ter filhos; a clonagem humana torna possível fazer com que muitos casais inférteis consigam ter filhos;

§  a cirurgia plástica, reconstrutiva e estética; devido à clonagem humana e à sua tecnologia, os problemas, que, por vezes, ocorrem depois de algumas cirurgias de implantes mamários ou de outros procedimentos estéticos deixam de existir. Com a nova tecnologia, em vez de usar materiais estranhos ao corpo, os médicos serão capazes de manufacturar o osso, a gordura, ou a cartilagem que combina os tecidos dos pacientes exactamente; qualquer um poderá ter a sua aparência modificada para sua satisfação, sem riscos de doença; as vítimas dos acidentes terríveis que deformam o rosto (por exemplo), devem assim conseguir voltar a ter as suas características, sendo reparadas e de maneira mais segura; os membros amputados também poderão vir a ser regenerados;

§  implantes mamários; muitas pessoas verificaram que os implantes mamários as faziam ficar doentes, com doenças próprias dos seus sistemas imunes, devido a algumas incompatibilidades produzidas por materiais usados no aumento de peito; com a clonagem humana e a sua tecnologia de implantes mamários e outros formulários da cirurgia estética, poderia ser feito com implantes que não seriam diferentes dos tecidos normais da pessoa;

§  genes defeituosos; cada pessoa carrega em média 8 genes defeituosos dentro dela. Estes genes defeituosos permitem que as pessoas fiquem doentes quando permaneceriam doutra maneira, saudáveis. Com a clonagem e a sua tecnologia pode ser possível assegurar-se de que não soframos mais por causa dos nossos genes defeituosos

§  casos de Síndrome de Down; as mulheres com risco elevado para a Síndrome de Down poderão evitar esse risco através da clonagem

§  problemas no fígado e nos rins; poderá ser possível clonar fígados humanos para transplante dos mesmos;

§  a leucemia; este espera-se ser um dos primeiros benefícios a vir desta tecnologia

§  vários tipos de cancro; poderemos aprender como trocar células, ‘‘on’’ and ‘‘off’’, através da clonagem, e assim, ser capaz de curar diversos cancros; os cientistas ainda não sabem exactamente se as células se diferenciam em tipos específicos do tecido, nem compreendem porque células cancerígenas perdem o seu isolamento;

§  fibrose cística; poderemos conseguir produzir uma terapia genética eficaz contra a fibrose cística. Alguns cientistas já se encontram a trabalhar nesta área;

§  ferimento da coluna vertebral; aprenderemos a fazer crescer, outra vez, os nervos ou a parte posterior da coluna vertebral, quando magoada; tetraplégicos poderão sair das suas cadeiras de rodas e voltar a andar;

§  testar algumas doenças genéticas; a clonagem pode ser usada para testar, e talvez curar, doenças genéticas;

§  as espécies em via de extinção poderiam ser salvas - com a pesquisa que conduz à clonagem humana nós aperfeiçoaremos a tecnologia para clonar animais, e assim nós poderíamos para sempre preservar a espécie posta em perigo, incluindo seres humano.

A ovelha Dolly

Antes da clonagem da ovelha Dolly, os investigadores tinham chegado a clonar ovelhas a partir de células embrionárias. Em Fevereiro de 1997, um grupo de cientistas escoceses, liderado pelo inglês Ian Wilmut, anuncia a realização da primeira cópia genética (clonagem) de um mamífero adulto de seis anos, a partir duma célula somática: a ovelha da raça Finn Dorset, batizada como Dolly. Na experiência, os pesquisadores usaram uma célula da glândula mamária, cujo núcleo (onde está armazenado o material genético) foi retirado e transferido para um óvulo anucleado. Essa nova célula formada com o auxílio duma corrente eléctrica foi então implantada no útero de uma terceira ovelha, onde Dolly foi gerada.

Porém, enquanto que a maior parte das ovelhas vive entre o 11 e o doze anos, Dolly morreu com seis anos e meio após ter começado a manifestar doenças frequentemente associadas à velhice, a partir da idade de cinco anos e meio.

Um dos temores principais era que Dolly nascesse prematuramente velha. Dolly deu nascimento a 4 ovelhas, o primeiro nascimento teve lugar em 1998, as três seguintes em 1999. Este nascimento foi de excelentes notícias, provando que animal clonado não era um estéril e podia reproduzir-se sem problema essencial. Recentemente tem sido demonstrado uma relação directa entre a dimensão dos telómeros e a esperança de vida (em saber mais: a dimensão dos télomères influencia a esperança de vida). Os telómeros agiriam como um relógio molecular que controla o número de divisão da célula antes de induzir a sua morte. Em 1999, os cientistas observaram que as células Dolly apresentavam sinais de envelhecimento. Em Janeiro de 2002, foi anunciado que Dolly apresentava sinais de artrite ao quadril e os joelhos esquerdos. A artrite é uma doença bastante comum nas ovelhas, mas habitualmente a artrite aparece numa idade mais avançada, bem como uma localização diferente. A artrite foi tratada eficazmente graças a anti-inflamatórios.

Os investigadores dizem que é necessário esperar os resultados da autópsia para determinar se esta doença é ligada ao facto de Dolly ser um animal clonado. Contudo favorecem actualmente outra hipótese. É com efeito possível que Dolly foi vítima duma infecção que progride lentamente. Recusaram-se a citar o nome da infecção, afirmaram que pelo menos outra ovelha da exploração agrícola onde se encontrava Dolly tinha apresentado os mesmos sinais clínicos. Para eles a explicação mais provável é por conseguinte que Dolly apanhou esta infecção. (Em baixo, representação da formação da ovelha Dolly.)

Dolly morrer imediatamente após o seu 6º aniversário não é, talvez, um azar. Com efeito, os cromossomos que permitiram criar Dolly viviam há mais de doze anos, e é nessa idade que as ovelhas costumam morrer.