La clonación puede recrear un animal casi exactamente, al menos al principio. Pero con cada generación, pequeños cambios genéticos comienzan a acumularse.
En un experimento de 20 años, los investigadores clonaron repetidamente ratones a partir de un único donante original, produciendo más de 1.200 animales a lo largo de 58 generaciones. Los ratones parecían sanos y vivían una vida normal. Pero con cada ronda de clonación, las mutaciones se acumularon silenciosamente en su ADN, lo que finalmente redujo las tasas de éxito y detuvo el proceso. En las últimas generaciones, la clonación tuvo éxito menos del 1 por ciento de las veces. Los hallazgos, publicados en Nature, muestran que si bien la clonación puede sustentar a los individuos, es posible que no sustenta a una especie.
Los resultados apuntan a un límite fundamental. “Los mamíferos dependen de la reproducción sexual en lugar de la asexual para eliminar las anomalías genéticas causadas por la reproducción clonal”, afirmaron los autores en el estudio.
Un experimento de clonación de animales de 20 años
El experimento comenzó en 2005, utilizando células de una única ratona. Los investigadores utilizaron la transferencia nuclear de células somáticas (la misma técnica detrás de la oveja Dolly) para producir cada nueva generación. En este proceso, el núcleo de una célula del cuerpo se inserta en un óvulo para crear un nuevo individuo. Luego se utilizaron células de un ratón clonado para producir el siguiente, repitiendo el proceso durante casi dos décadas.
Al principio, los resultados fueron prometedores. Las tasas de éxito de la clonación mejoraron durante las primeras generaciones, alcanzando su punto máximo alrededor de los 20 años. Los ratones parecían normales, con pesos corporales típicos y una esperanza de vida de aproximadamente dos años, comparable a la de los ratones criados de forma natural.
Después de 25 generaciones, las tasas de éxito comenzaron a disminuir. En la generación 57, la clonación funcionó menos del 1 por ciento del tiempo. La generación 58 fue la última ya que ninguno sobrevivió más allá de un día después del nacimiento.
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Mutaciones acumuladas silenciosamente
La disminución no se debió a problemas de salud visibles en los propios ratones. Más bien, el problema estaba oculto en su ADN.
La secuenciación del genoma completo reveló que cada generación acumulaba nuevas mutaciones, alrededor de 70 cambios de una sola letra en el ADN y más de una mutación estructural por generación. Con el tiempo, estos cambios sumaron miles de alteraciones genéticas.
En las generaciones posteriores, esos cambios incluyeron docenas de mutaciones que probablemente alterarían la función genética, junto con alteraciones cromosómicas más importantes. En general, las tasas de mutación en los ratones clonados fueron aproximadamente tres veces más altas que en los ratones que se reproducen naturalmente, acelerando la acumulación de daño genético con el tiempo.
Algunas mutaciones tuvieron poco efecto. Otros fueron más perturbadores, incluidos cambios estructurales a gran escala, como reordenamientos y deleciones cromosómicas que pueden interferir con el desarrollo normal.
Al principio del experimento, es posible que se hayan filtrado mutaciones dañinas, lo que permitió mejorar el éxito de la clonación. Pero a medida que pasaron las generaciones, ese equilibrio cambió. El número de mutaciones dañinas aumentó y finalmente abrumó al sistema.
A diferencia de la reproducción sexual, la clonación no mezcla genes ni permite que se diluyan o eliminen mutaciones dañinas. En cambio, cada generación hereda el conjunto completo de cambios acumulados, junto con los nuevos.
Por qué el sexo sigue siendo importante
Incluso cerca del final del experimento, muchos ratones clonados permanecieron sanos. Pero surgieron problemas en lo que respecta a la reproducción.
Las células de clones de generaciones posteriores fracasaron cada vez más en apoyar el desarrollo temprano. Cuando se realizaron pruebas, muchos embriones fallaron antes de que pudiera progresar el desarrollo, lo que revela que la descomposición comienza mucho antes del nacimiento.
Sin embargo, cuando esos mismos ratones se reprodujeron sexualmente con machos normales, algunas crías se desarrollaron con éxito. El proceso de meiosis y fertilización pareció permitir la formación de embriones viables.
Ese contraste apunta a un papel clave de la reproducción sexual: no sólo crear variación, sino también prevenir activamente la acumulación de mutaciones dañinas con el tiempo.
Los hallazgos se alinean con una idea evolutiva conocida como trinquete de Muller: el concepto de que en las poblaciones asexuales, las mutaciones se acumulan de manera irreversible hasta que se vuelven insostenibles.
En este caso, el proceso se desarrolló durante décadas. La clonación por sí sola empujó a los ratones hacia un punto de inflexión genética, un punto en el que la reproducción sexual podría ayudar a retrasar o amortiguar el daño genético, pero no evitarlo indefinidamente.
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