Sumário Apesar da intensa e frequente discussão à volta deste tema, ainda hoje se confunde conceitos de clonagem (terapêutica e reprodutiva) e células estaminais (embrionárias e não embrionárias) – e de que forma a vida quotidiana pode ser afectada por elas.
O propósito deste artigo é definir estes conceitos de forma sucinta e clara.
Objectivos
Como é natural os investigadores continuam a fazer novas descobertas e a descobrir técnicas inovadoras, em muito contribuindo para o avanço da ciência, provocando rápidas e profundas mudanças que se reflectem na nossa sociedade. Nem sempre são aceites ou permitidos por todos, devido a questões éticas e legais como é o caso da clonagem, algo que iremos abordar.
Cronologia
1885 - August Weismann, professor de zoologia e anatomia comparativa da Universidade de Freiberg, sugeriu que a informação genética de uma célula diminui à medida que esta se diferencia. [1]
1888 - Wilhelm Roux testou a teoria de Weismann, comprovando-a: destruiu uma das duas células constituintes de um embrião de rã com uma agulha quente, resultando num meio-embrião. [1]
1894 - Hans Dreisch refuta a teoria anterior ao isolar blastómeros de embriões de salamandras com 2 e 4 células e observar o seu desenvolvimento em pequenos pequenas larvas. [1]
1914 - Hans Spermann conduz experiências de transferência nuclear. [1]
1938 - Hans Spemann publica os resultados dos seus ensaios de transferência nuclear com embriões de salamandras no livro "Embryonic Development and Induction". Era da opinião de que o próximo passo seria clonar organismos através da extracção do núcleo de uma célula diferenciada, colocando-o num ovo anucleado. [1]
1962 - John Gurdon anuncia a clonagem de sapos sul-africanos através da utilização de células adultas intestinais completamente diferenciadas. Isto demonstra que o potencial genético da célula não diminui com a sua especialização. [1]
1962-1965 - Robert G. McKinnell, Thomas J. King, e Marie A. Di Berardino produziram larvas de oócitos anucleados que haviam sido injectados com núcleo de células renais neoplásicas de uma rã adulta. [1]
1966 - John B. Gurdon e V. Uehlinger obtêm rãs adultas após injectarem núcleos de células intestinais em oóctios anucleados. [1]
1977 - Karl Illmensee e Peter Hoppe criam ratos com um único antecessor. [1]
1978 - Nasce Louise, a primeira criança concebida por fertilização in vitro. [1]
1983 - A primeira transferência de embriões entre mães humanas. [1]
1984 - Steen Willadsen clona uma ovelha a partir de células embrionárias usando a transferência nuclear. [1]
1986 - Steen Willadsen clona uma vaca utilizando células embrionárias com uma semana. [1]
1993 - M. Sims e N.L. First reportam a criação de vitelas por transferência nuclear de células embrionárias em cultura. [1]
1993 - Clonagem do primeiro embrião humano, obtido apenas a partir de ovos (partenogénese), por transplantação nuclear pela equipa de Jose Cibelli. [2]
1995 - Ian Wilmut e Keith Campbell usam células embrionárias diferenciadas para clonarem 2 ovelhas, Megan e Morag. [1]
1996 – Nascimento da Dolly, criada pelo embriologista escocês Ian Wilmut e sua equipa, por transferência nuclear. [1]
1997 - Ian Wilmut e Keith Campbell criam Polly, uma ovelha clonada a partir de células da pele cultivadas em laboratório e geneticamente alteradas para conter um gene humano. [1]
1998 - Ryuzo Yanagimachi, Toni Perry, e Teruhiko Wakayama da Universidade do Havai anunciam a clonagem de 50 ratos a partir de células adultas por transferência nuclear. [3][4]
1998 – Clonagem de vaca por transferência nuclear por Yukio Tsunoda da Universidade de Kinki em Nara, Japão. [5]
1998 - Clonagem de cabra por Patricia Diamond, com a colaboração da Universidade do Estado do Louisiana, Genzyme Transgenics Corporation Biotherapeutics, e Universidade de Tufts, a partir de células embrionárias de um embrião com 40 dias, por uma técnica alterada de transferência nuclear. [6]
2000 - Clonagem de porco por transferência nuclear nos Estados Unidos e por microinjecção no Japão. [7] [8]
2001 - Clonagem do primeiro embrião humano nos Estados Unidos por transferência nuclear de células somáticas, ao incorporar ADN de células de pele humana em embriões humanos enucleados, por Jose Cibelli e seus colegas. [9]
2002 - Clonagem de gato pela equipa de Mark Westhusin e Dr. Taeyoung Shin da Universidade A&M do Texas (fundado pela Genetic Savings & Clone) por transferência nuclear. [10] [11]
2003 - Clonagem de Prometea, um cavalo, pelos laboratórios Cryozootech de Evry, França, e LTR-CIZ de Cremona, Itália, utilizando ovos imaturos na técnica de transferência nuclear. [12]
2004 - Clonagem de 30 embriões humanos por parte da equipa de Woo Suk Hwang e de Shin Yong Moon da Universidade Nacional de Seoul por transferência nuclear de células somáticas. [13] [14]
2005 - Clonagem de galgos afegãos pelo Professor Hwang Woo-suk da Universidade Nacional de Seul. [15] [16]
Stem Cells – as células estaminais
Tudo começa com os genes. Um gene é um fragmento de ADN (ácido desoxirribonucleico) que codifica para um ARN (ácido desoxirribonucleico) ou proteína funcional. No início, obtemos um conjunto de genes do óvulo e outro do espermatozóide dos nossos progenitores, originando um ovo ou zigoto. Este divide-se consecutivamente, fixando-se nas paredes do útero como um embrião, tornando-se mais tarde num feto e no final da gestação um bebé.
As stem cells ou células estaminais são, portanto, células mãe pluripotentes com a capacidade de se renovar ou diferenciar em vários tipos de células. Cada tecido corporal contém um tipo único de stem cells que o renovam e substituem sempre que necessário [17].
Resumidamente, as stem cells reparam o organismo desde que vivo, podendo dividir-se indefinidamente para substituir outras células. Ao dividirem-se, cada célula filha mantém a capacidade de ser uma célula estaminal ou diferencial com uma função específica, o que as torna únicas.
Tipos de stem cells
Quando o ovo se começa a dividir, forma um amontoado de células. Quando o embrião tem menos de 4 dias, as suas células são chamadas de stem cells totipotentes, podendo originar todos os tipos de células do corpo antes de 3-4 divisões. Depois disso, no próximo estado de divisão obtemos células estaminais pluripotentes com a capacidade de se diferenciar em qualquer tipo de célula excepto nas da placenta. As stem cells pluripotentes irão mais tarde originar células estaminais multipotentes, que originam diferentes tipos de células, mas mais limitados, como é o caso das stem cells hematopoiéticas. Estas geram eritrócitos, leucócitos e plaquetas, podendo ser retiradas de sangue do cordão umbilical, medula óssea, sangue periférico e embriões. [17] [18] [19] [20].
Figura 1 – Obtenção de stem cells.
(Fonte: Stem Cell Research [21])
Ora, as stem cells pluripotentes são isoladas de embriões humanos com apenas 4 dias. Estas células estaminais embrionárias podem ser utilizadas na criação de linhagens de células – culturas celulares que podem crescer indefinidamente em laboratório. Estas linhagens também se obtêm a partir de fetos com mais de 8 semanas. De facto, há uns anos atrás acreditava-se que era impossível obter outro tipo de células através de células já completamente diferenciadas. Hoje é uma realidade. [18] [19] [20].
Existem ainda as stem cells adultas que são obtidas de um adulto, criança ou do cordão umbilical. Estas persistem mesmo após o nascimento, sendo multipotentes. Têm as suas vantagens relativamente às embrionárias, mas estas últimas geram qualquer tipo de célula, têm um maior potencial na cura de diferentes doenças, são mais fáceis de obter, identificar, cultivar em laboratório e conservar. Podemos obter stem cells da corrente sanguínea de um adulto para efectuar um transplante de medula óssea – isto é terapia por stem cells. [18] [19] [20].
Clonagem
Trata-se da criação de várias cópias de uma molécula, célula ou vírus [17]. De acordo com Robinson (1997), o termo clonagem refere-se igualmente a diferentes procedimentos com diferentes fins:
Clonagem de embriões – produz gémeos monozigóticos (idênticos) ou trigémeos. Uma ou mais células são removidas de um embrião fertilizado e encorajado a desenvolver-se em um ou mais embriões, formando desta forma gémeos ou trigémeos com ADN idêntico [22].
Clonagem reprodutiva – pretende produzir um clone, ou seja, o duplicado de um animal já existente, como a ovelha Dolly. O ADN de um óvulo é retirado e substituído pelo ADN de uma célula removida de um outro animal adulto, obtendo um pré-embrião que é mais tarde implantado num útero e desenvolver-se-á, gerando um clone. A clonagem reprodutiva é proibida em inúmeros países sendo considerada inaceitável do ponto de vista ético [22].
Clonagem terapêutica – os primeiros passos neste tipo de clonagem são idênticos ao da clonagem reprodutiva, contudo as células estaminais são removidas do pré-embrião para produzir tecidos ou um órgão para transplante para o indivíduo que forneceu o ADN, evitando rejeição de órgãos [22]. Contudo há muitas mais áreas de aplicação.
Estado da arte
Clonagem de embriões para fins terapêuticos refere-se, portanto, à clonagem de células estaminais embrionárias aplicada a terapias de doenças actualmente sem cura. É diferente da clonagem reprodutiva pois não se pretende obter um ser vivo clonado. No entanto, já se passou pela clonagem reprodutiva – esta veio revolucionar a Biotecnologia. Embora muitos investigadores tenham trabalhado em clonagem reprodutiva anteriormente, foi apenas em 1997 que a ovelha Dolly foi apresentada por Ian Wilmut e a sua equipa. Dolly foi o primeiro mamífero gerado a partir de células somáticas de um indivíduo adulto por transferência nuclear de uma célula diferenciada. [23]
Figura 2 – Clonagem de Dolly.
Fonte: Biologia, 1999 [24]
Muitos outros animais se seguiram – a equipa do Professor Woo suk Hwang clonou um galgo afegão, Snuppy, confirmando mais uma vez que a clonagem reprodutiva em mamíferos é altamente ineficiente, com uma taxa de sobrevivência inferior a 5%: usaram 123 recipientes, 1000 embriões e obtiveram apenas 3 gravidezes – apenas Snuppy sobreviveu após o nascimento. De uma forma geral, as taxas de sucesso até 2002 variam entre 0,4-3%. [15] [23]
Figura 3 - Clonagem de Snuppy.
Fonte: BBC News [15].
Porém, desde 1997 aprendeu-se muito pouco sobre os mecanismos de reprogramação celular que fazem um núcleo já diferenciado, quando introduzido em um óvulo enucleado, reiniciar o programa de desenvolvimento embrionário e dar origem a um ser completo, um clone. [23]
Recentemente surgiu uma nova técnica, a transferência nuclear alterada, que evita a destruição do embrião. [25] [26] [27] Permite a criação de embriões inviáveis a nível de implantação no útero mas a partir dos quais se pode extrair células estaminais embrionárias. [29]
Áreas de aplicação
A capacidade de diferenciação das células estaminais em geral e das embrionárias em particular foram uma das grandes descobertas dos últimos anos. A sua capacidade de se diferenciar, ou alterar, em diferentes tipos de células corporais permitirá certamente desenvolver inovadoras terapias para doenças cardiovasculares, neoplasias, doença de Alzheimer, Parkinson e muitas outras. Podem ser injectadas ou implantadas cirurgicamente [20]
Referências Bibliográficas
[1]. Cline, A. (s.d.) Timeline of Cloning History. About.com [Em linha] URL:
[2]. Cibelli, J.; Lanza, R.; West, M. (2002) The First Human Cloned Embryo. Scientific American Janeiro, pg. 44-51.
[3]. (1998) First Reproducible Cloning of Mammals from Adult Cells Reported in July 23 Issue of the journal Nature [Em linha] URL: http://www.hawaii.edu/ur/News_Releases/NR_July98/cloning.html
[4]. Perry, A.; Wakayama, T. (2002) Untimely ends and new beginnings in mouse cloning Nature Genetics 30, 243 – 244 [Em linha] URL:
15[5]. Tsunoda, Y. e outros (1998) Eight Calves Cloned from Somatic Cells of a Single Adult Science (282) 11 DECEMBER 1998 [Em linha] URL:
[6]. (1999) Scientists clone a goat. BBC News [Em linha] URL:
[7]. Polejaeva IA, Chen SH, Vaught TD, Page RL, Mullins J, Ball S, Dai Y, Boone J, Walker S, Ayares DL, Colman A, Campbell KH. (2000) Cloned pigs produced by nuclear transfer from adult somatic cells. Nature 407(6800):27, 29-30.
[8]. Onishi A, Iwamoto M, Akita T, Mikawa S, Takeda K, Awata T, Hanada H, Perry AC. (2000) Pig cloning by microinjection of fetal fibroblast nuclei. Science Aug 18;289(5482):1118-9.
[9]. Vass, A. (2001) US scientists clone first human embryo. BMJ 323:1267
[10]. (2002) Texas A&M Clones First Cat [Em linha] URL:
[11]. (s.d.) Cc the Cat. Science Daily. [Em linha] URL:
[12] (2005) Champion endurance horse cloned BBC News [Em linha] URL:<http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/4443881.stm>
[13]. Radford, T. (2004) Korean scientists clone 30 human embryos BMJ 328:421
[14]. Woo Suk Hwang e outros (2004) Evidence of a Pluripotent Human Embryonic Stem Cell Line Derived from a Cloned Blastocyst Science Vol. 303. no. 5664, pp. 1669 - 1674
[15]. (2005) South Korea unveils first dog clone. BBC News [Em linha] URL:
[16]. (2005) Snuppy Marks Another Major Leap in Science. The Korea Times [Em linha] URL:
[17]. (2004) Cord Blood Facts [Em linha] URL: <http://www.cordbloodfacts.com/Default.asp>
[18]. Shah, A. (2004) Stem Cells: What They Are and Why They're Controversial. WebMDHealth [Em linha] URL:
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[20]. Maltin, L. (s.d.) The Facts and Fiction of Cloning [Em linha] URL:
[21]. Maltin, L. (2004) Stem Cell Research [Em linha] URL:
[22]. Robinson, B. A.(1997) Human Reproductive and Therapeutic Cloning [Em linha] URL: .
[23]. Pereira, L. (2004) Clonagem terapêutica e polémica. Com ciência [Em linha] URL: <http://www.comciencia.br/reportagens/celulas/10.shtml>.
[24]. Mercadante, C; Brito, E. A.; Almeida, F.C.; Trebbi, H.; Favaretto, J.A.. (1999) Biologia (1.ª ed.) São Paulo: Editora Moderna.
[25]. Melton, D.A.; Daley, G.Q.; Jennings, C.G. (2004) Altered Nuclear Transfer in Stem-Cell Research — A Flawed Proposal. The New England Journal of Medicine Volume 351:2791-2792
[26]. Earll, C. G.; Vargo, D. (2005) Altered Nuclear Transfer: An Ethical Cloning Alternative? [Em linha] URL: <http://www.family.org/cforum/fosi/bioethics/cloning/a0035140.cfm>
[27]. Hurlbut, W. B.; Melton, D. A., Daley, G. Q., Jennings, C. G. (2005) Altered Nuclear Transfer. The New England Journal of Medicine Volume 352:1153-1154 [Em linha] URL: < http://content.nejm.org/cgi/content/short/351/27/2791>
[28]. Osterweil, N. (2005) Stem Cell Researchers Chart Complex Course Around Obstacles [Em linha] URL:
[29]. Meissner, A.; Jaenisch, R. (2005) Generation of nuclear transfer-derived pluripotent ES cells from cloned Cdx2-deficient blastocysts Nature [Em linha] URL:
