A Clonagem é um mecanismo comum de reprodução de espécies de plantas ou bactérias

Prévia do material em texto

A Clonagem é um mecanismo comum de reprodução de espécies de plantas ou bactérias. Um clone pode ser definido como uma população de moléculas, células ou organismos que se originaram de uma única célula e que são idênticas à célula original. Em humanos, os clones naturais são os gêmeos idênticos que se originam da divisão de um óvulo fertilizado.
	A grande revolução da Dolly, que abriu caminho para possibilidade de clonagem humana, foi a demonstração, pela primeira vez, de que era possível clonar um mamífero, isto é, produzir uma cópia geneticamente idêntica, a partir de uma célula somática diferenciada. Para entendermos porque esta experiência foi surpreendente, precisamos recordar um pouco de embriologia.
Todos nós já fomos uma célula única, resultante da fusão de um óvulo e um espermatozoide. Esta primeira célula já tem no seu núcleo o DNA com toda a informação genética para gerar um novo ser. O DNA nas células fica extremamente condensado e organizado em cromossomos. Com exceção das nossas células sexuais, o óvulo e o espermatozoide que têm 23 cromossomos, todas as outras células do nosso corpo têm 46 cromossomos. Em cada célula, temos 22 pares que são iguais nos dois sexos, chamados autossomos e um par de cromossomos sexuais:
	
	
XX no sexo feminino e XY no sexo masculino. Estas células, com 46 cromossomos, são chamadas células somáticas.
Voltemos agora à nossa primeira célula resultante da fusão do óvulo e do espermatozoide. Logo após a fecundação, ela começa a se dividir: uma célula em duas, duas em quatro, quatro em oito e assim por diante. Pelo menos até a fase de oito células, cada uma delas é capaz de se desenvolver em um ser humano completo. São chamadas de totipotentes. Na fase de oito a dezesseis células, as células do embrião se diferenciam em dois grupos: um grupo de células externas que vão originar a placenta e os anexos embrionários, e uma massa de células internas que vai originar o embrião propriamente dito. Após 72 horas, este embrião, agora com cerca de cem células, é chamado de blastocisto.
A clonagem é o processo utilizado para criar uma réplica geneticamente exata de uma célula, tecido ou organismo. O resultado da clonagem, que tem a mesma composição genética do original, é chamado de clone.
Existem diferentes tipos de clonagem:
Clonagem natural: é o processo de reprodução assexuada de bactérias e alguns fungos, plantas e algas gerando populações de indivíduos geneticamente idênticos.
Clonagem de genes: é a produção e amplificação de segmentos específicos de DNA através de um vetor.
Clonagem reprodutiva: é o processo que consiste na fusão de uma célula somática, que é retirada de um indivíduo animal, com um óvulo ao qual foi previamente retirado o núcleo original.
Clonagem terapêutica: é o processo que cria as células-tronco embrionárias, que podem ser utilizadas na produção de tecido saudável para substituir tecidos lesionados ou doentes no corpo humano.
O termo clone tem origem etimológica na palavra grega klon, que quer dizer broto de um vegetal, e foi citado pela primeira vez no início dos anos 1900, pelo botânico norte-americano Herbert J. Webber, para descrever uma colônia de organismos derivados de um único progenitor através de reprodução assexuada. Em humanos, existem clones naturais, os gêmeos univitelinos, que se originam da divisão de um único óvulo fertilizado.
As primeiras ideias de clonagem surgiram em 1938 quando Hans Spermann, embriologista alemão, propôs um experimento que consistia em transferir o núcleo de uma célula em estágio tardio de desenvolvimento para um óvulo. Em 1952, pesquisadores realizaram a primeira clonagem de sapos a partir de células embrionárias e assim demonstraram que a transferência nuclear era uma técnica de clonagem viável. Na década de 1980, foram criados os primeiros mamíferos por transferência nuclear.
Mas foi em 1996 que os fatos mais marcantes sobre a clonagem surgiram. Os pesquisadores Ian Wilmut e Keith Campbell divulgaram a clonagem da ovelha Dolly, gerada a partir de uma célula somática (já diferenciada) de um doador adulto. Nos anos subsequentes diversos outros mamíferos foram clonados, o que abriu espaço para um intenso debate sobre clonagem, especialmente a humana, que prossegue até os dias de hoje.
Assim como o uso de organismos geneticamente modificados ou transgênicos, a clonagem levanta inúmeras questões e preocupações éticas e sociais. Para muitos bioeticistas, a questão mais problemática é a utilização da técnica para melhoramento de indivíduos. Essa questão pode ter consequências perigosas, pois remete à possível criação de uma linhagem de “super-homens” com características muito diferentes daquelas dos demais humanos.
Em 2001, cientistas começaram a explorar essa tecnologia como uma maneira de criar animais pertencentes a espécies ameaçadas ou extintas. No Brasil, a Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) já realiza clonagens de bovinos e, junto com alguns parceiros, lidera o projeto de clonagem de espécies selvagens ameaçadas. No final de 2012, a Comissão de Meio Ambiente do Senado aprovou o projeto de lei que regulamenta as atividades de pesquisa, produção, importação e comercialização de animais clonados. A aprovação desta lei também deve garantir a prestação de contas à sociedade em relação às questões ambientais.
O que é clonagem 
 
Podemos definir a clonagem como um método científico artificial de reprodução que utiliza células somáticas (aquelas que formam  órgãos, pele e ossos ) no lugar do óvulo e do espermatozóide. Vale lembrar que é um método artificial, pois, como sabemos, na natureza, os seres vivos se reproduzem através de células sexuais e não por células somáticas. As exceções deste tipo de reprodução são os vírus, as bactérias e diversos seres unicelulares.
 
A primeira experiência com clonagem de animais ocorreu no ano de 1996, na Escócia, no Instituto de Embriologia Roslin. O embriologista responsável foi o doutor Ian Wilmut. Ele conseguiu clonar uma ovelha, batizada de Dolly. Após esta experiência, vários animais foram clonados, como por exemplo, bois, cavalos, ratos e porcos. 
 
Clonagem de seres humanos 
 
Embora as técnicas de clonagem terem avançado nos últimos anos, a clonagem de seres humanos ainda está muito longe de acontecer. Além de alguns limites científicos, a questão ética e religiosa tem se tornado um anteparo para estas pesquisas com seres humanos. De um lado, as religiões, principalmente cristãs, colocam-se radicalmente contra qualquer experiência neste sentido. Por outro lado, governos de vários países proíbem por considerar um desrespeito a ética do ser humano.
 
A técnica da clonagem 
 
A clonagem ainda não foi entendida por completo pelos médicos e cientista, no que se refere aos conhecimentos teóricos. Na teoria seria impossível fazer células somáticas atuarem como sexuais, pois nas somáticas quase todos os genes estão desligados. Mas, a ovelha Dolly, foi gerada de células somáticas mamárias retiradas de um animal adulto. A parte nuclear das células, onde encontramos genes,  foram armazenadas. Na fase seguinte, os núcleos das células somáticas foram introduzidos dentro dos óvulos de uma outra ovelha, de onde haviam sido retirados os núcleos. Desta forma, formaram-se células artificiais. Através de um choque elétrico, as células foram estimuladas, após um estado em que ficaram "dormindo".  Os genes passaram a agir novamente e formaram novos embriões, que introduzidos no útero de uma ovelha acabou por gerar a ovelha Dolly.
 
A ovelha Dolly morreu alguns anos depois da experiência e apresentou características de envelhecimento precoce. O telômero (parte do cromossomo responsável pela divisão celular) pode ter sido a causa do envelhecimento precoce do animal. Por isso, o telômero tem sido alvo de pesquisas no mundo científico. Os dados estão sendo até hoje analisados, com o objetivo de se identificar os problemas ocorridos no processo de clonagem.
 
A embriologia e a engenharia genética tem feitopesquisas também com células-tronco e na produção de órgãos animais através de métodos parecidos com a clonagem.
 
Tipos de clonagem:
 
- Clonagem natural
 
- Clonagem induzida
 
- Clonagem reprodutiva
 
- Clonagem terapêutica
			
Dolly                        
	
	Os clones não chamaram muita atenção durante anos, pois a clonagem se restringia principalmente a plantas e protozoários. Porém em 1996, um anúncio marcou a história da genética. O escocês Ian Wilmut, do Instituto Roslin, de Edimburgo, com a colaboração da empresa de biotecnologia PPL Therapeutics conseguiram a proeza de mostrar que era possível a partir de uma célula somática diferenciada clonar um mamífero, tratava-se de uma ovelha da raça Finn Dorset chamada de Dolly.
O maior feito dos cientistas, foi fazer com que uma célula adulta se tornasse totipotente (células-tronco) de novo. As células-tronco (ou totipotentes) possuem a capacidade de se diferenciarem em diferentes tipos de células, em um processo antes considerado irreversível.
Como foi realizado o processo de clonagem da ovelha Dolly?
Eles isolaram uma célula mamária congelada de uma ovelha da raça Finn A ovelha Dolly não era tão idêntica ao doador do núcleo, apesar de herdar da ovelha branca o DNA contido nos cromossomos do núcleo da célula mamária, ela também herdou da ovelha escura o DNA contido nas mitocôndrias, organelas que ficam no citoplasma das células.
Com o passar do tempo foi percebido que Dolly apresentava as extremidades dos cromossomos (telômeros) diminuída gerando envelhecimento celular precoce. Devido ao envelhecimento, Dolly sofria de artrite no quadril e joelho da pata traseira esquerda. Sugere-se que isto ocorra pelo fato de que ela tenha sido criada a partir de uma célula adulta de seis anos (idade da ovelha doadora do núcleo), e não de um embrião.
Dolly foi sacrificada aos 6 anos de idade, depois de uma vida marcada por envelhecimento precoce e doenças. Em seus últimos dias, Dolly estava com uma doença degenerativa e incurável nos pulmões. Os problemas de saúde de Dolly levantam dúvidas sobre a possibilidade da prática de copiar a vida.
 
 Genética pode beneficiar toda a natureza
COMENTE
Desde que a ovelha Dolly foi criada por cientistas escoceses, em 1997, a mídia tem nos bombardeado com notícias sobre clonagem. A ovelha clonada despertou o interesse mundial sobre o assunto, por ser o primeiro mamífero clonado a partir da célula de um animal adulto.
A criação de Dolly também incitou debates sobre as implicações éticas desse processo. Como costuma acontecer em assuntos polêmicos, demos asas à imaginação e idealizamos um mundo povoado de clones humanos, servindo como soldados na guerra ou como fonte de órgãos para transplantes. Já vimos os frutos de nossa imaginação representados nas telas de cinema algumas vezes. Mas será que esse mundo imaginário se tornará real algum dia?
Clonagem reprodutiva
A clonagem que, atualmente, vemos divulgada na mídia é, na maioria das vezes, a clonagem reprodutiva. Há, no entanto, outros tipos de clonagem, como a tecnologia de DNA recombinado e a clonagem terapêutica.
A clonagem reprodutiva é uma tecnologia usada para gerar um animal que tenha o mesmo DNA nuclear de um animal previamente existente. Essa foi a tecnologia utilizada para criar a ovelha Dolly. Para clonar Dolly, os cientistas transferiram o material genético do núcleo da célula somática de um doador adulto para um óvulo cujo núcleo - e, conseqüentemente, o seu material genético - fora removido.
Uma célula somática é qualquer célula do corpo que não seja reprodutiva, isto é, que não seja um espermatozóide ou um óvulo. O óvulo reconstruído contendo o DNA de uma célula somática foi tratado com substâncias químicas e passou a se comportar como um zigoto recém-fertilizado. O zigoto passou a se dividir e se transformou em um embrião. Quando o embrião atingiu um estágio viável, foi implantado no útero de uma fêmea hospedeira, onde se desenvolveu até o nascimento.
Clonagem de DNA
A tecnologia de DNA recombinado ou clonagem de DNA é a transferência de um fragmento de DNA de um organismo para um vetor, como, por exemplo, um plasmídeo. O plasmídeo é um DNA circular pequeno, extracromossômico e de replicação autônoma encontrado em algumas células bacterianas.
A clonagem de DNA é utilizada pelos cientistas para gerar múltiplas cópias de determinado gene, pelo qual haja algum tipo de interesse. Para clonar um gene, um fragmento de DNA contendo um gene é isolado do DNA cromossômico, utilizando-se, para tanto, enzimas de restrição.
Esse fragmento de DNA é, depois, unido ao plasmídeo, o qual foi também cortado com as mesmas enzimas de restrição. O plasmídeo recombinado é posteriormente inserido em uma célula bacteriana, como, por exemplo, a Escherichia coli. A molécula de DNA recombinado pode então ser reproduzida juntamente com o DNA da célula hospedeira.
Além dos plasmídeos, outros vetores podem ser utilizados, como vírus, cromossomos artificiais de bactérias e cromossomos artificiais de fungos. As bactérias são as células hospedeiras mais utilizadas, mas as células de fungos ou de mamíferos também podem servir como células hospedeiras.
Clonagem terapêutica
A clonagem terapêutica, também chamada de clonagem do embrião, é a produção de embriões humanos para utilização em pesquisas. A clonagem terapêutica tem como objetivo obter células-tronco que podem ser utilizadas em estudos de desenvolvimento humano ou no tratamento de doenças.
As células tronco são removidas do embrião após este ter sofrido divisões por 5 dias. O processo de extração das células-tronco destrói o embrião, o que ocasiona muitas discussões a respeito das conseqüências éticas do procedimento.
Como a clonagem pode nos beneficiar
A tecnologia de DNA recombinado é importante no aprendizado de outras técnicas, como, por exemplo, a terapia genética. A terapia genética pode ser utilizada no tratamento de certas condições genéticas, por meio da introdução de vetores virais - que carregam cópias corrigidas de genes defeituosos - nas células de um organismo hospedeiro.
A clonagem reprodutiva pode ser utilizada no repovoamento de espécies animais ameaçadas de extinção. Em 2001, cientistas italianos clonaram uma espécie de ovelha selvagem ameaçada de extinção. O animal clonado vive em um centro de vida selvagem, na Sardenha.
Quanto à clonagem terapêutica, esta poderá, um dia, ser usada em humanos, com o objetivo de produzir órgãos inteiros a partir de uma única célula ou produzir células saudáveis, que poderão substituir células danificadas por doenças degenerativas, como o Mal de Alzheimer ou o Mal de Parkinson.
Pesquisadores anunciam 1ª clonagem de embriões humanos
Quase dez anos após a farsa científica encenada pelo cientista sul-coreano Hwang Woo-Suk, pesquisadores dos Estados Unidos anunciaram nesta quarta-feira, 15, ter, finalmente, alcançado aquele que era o grande sonho da terapia celular na época: a clonagem terapêutica de embriões humanos.
Em um trabalho publicado na revista Cell, pesquisadores da Universidade de Saúde e Ciências do Oregon relatam a produção dos primeiros embriões humanos clonados do mundo, dos quais foram obtidas as primeiras linhagens de células-tronco embrionárias humanas clonadas (geneticamente idênticas ao doadores).
A proposta seria usar essas células para produzir tecidos para uso terapêutico, não para clonar pessoas. A pesquisa, porém, é historicamente polêmica por envolver a destruição de embriões humanos.
A técnica empregada no estudo, chamada de "transferência nuclear", é essencialmente a mesma usada para clonar a ovelha Dolly em 1996 e muitos outros animais desde então. Mas com algumas modificações. Entre elas, a adição de cafeína ao líquido de cultura das células.
Um feito notável, do ponto de vista científico, mas que chega tarde para estimular novas pesquisas com terapia celular baseadas em clonagem. "Seria um marco da Biologia se tivesse sido realizado dez anos atrás", diz o pesquisadorbrasileiro Stevens Rehen, da Universidade Federal do Rio de Janeiro. 
O "problema" é que, nesse meio tempo, uma outra técnica foi desenvolvida para obter células-tronco humanas pluripotentes (equivalentes às embrionárias) de forma muito mais simples e sem as complicações éticas ligadas ao uso de óvulos e embriões humanos.
São as chamadas células-tronco de pluripotência induzida (iPS), geradas pela reprogramação genética de células adultas, sem a necessidade de revertê-las ao estágio embrionário. A técnica foi desenvolvida em 2007 pelo cientista japonês Shinya Yamanaka e rendeu a ele um Prêmio Nobel em 2012.
"Depois das células iPS, perdeu-se muito o interesse em clonagem terapêutica", reconhece a geneticista Mayana Zatz, da Universidade de São Paulo. "Imagino que com a clonagem você obtenha células mais parecidas às de um embrião, mas ainda é uma técnica muito complicada. Do ponto de vista da aplicação, as iPS são muito mais práticas e importantes."
"A vantagem de simplicidade das iPS é insuperável", diz a cientista Lygia Pereira, também da USP. "Na clonagem, a reprogramação da célula é uma caixa preta: você faz a transferência nuclear e espera para ver o resultado. O que o Yamanaka fez foi descobrir o ‘abracadabra’ dessa caixa preta e ele é muito mais simples do que a gente poderia imaginar."
O cientista japonês mostrou que, com a introdução de apenas quatro genes no genoma de uma célula adulta, é possível revertê-la a um estado indiferenciado e pluripotente, com capacidade para se transformar em qualquer tecido do organismo.
Mudanças
O "abracadabra" descoberto agora pelo grupo do Oregon para a clonagem funcionar inclui modificações pontuais - mas essenciais - ao processo tradicional de transferência nuclear. Entre elas, a remoção, além do núcleo do óvulo, de uma estrutura celular chamada spindle e a adição de cafeína ao meio de cultura celular. Não se sabe por que, mas a fusão e a reprogramação das células funcionaram muito melhor quando elas foram expostas à cafeína. A eficiência da técnica, no final, foi bastante alta. Em um experimento, cientistas conseguiram produzir quatro linhagens de células-tronco de oito óvulos de uma única doadora. As informações são do jornal O Estado de S. Paulo.