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A história da clonagem
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Clonagem
 
 A História da Clonagem
 
Todos lembram de Dolly, clonada a partir de uma ovelha adulta. Ian Wilmut e Keith Campbel, os dois escoceses que a clonaram, ganharam as páginas dos jornais e, provavelmente, um dia, receberão o prêmio Nobel.

Clonagem é um processo simples de entender, mas difícil de executar com segurança por causa de dificuldades técnicas que, no entanto, estão sendo transpostas rapidamente. Em pouco tempo, teremos rebanhos de animais clonados e estaremos às voltas com os aspectos éticos e sociais das clonagens na espécie humana.

A revista Science, que divide com a Nature o pódio de prestígio científico, na seção "Pathways of Discovery", publicou uma revisão sobre a evolução ocorrida no campo da clonagem. Neste artigo, vamos mostrar como a ciência chegou à Dolly e o que aconteceu depois de seu nascimento, em 1996.
Para isso, é preciso voltar no tempo.
 
A Teoria Celular
Em 1839, Theodor Schwann criou a teoria celular. Ficou estabelecido que os organismos são formados por células que se organizam em tecidos. Em 1855, outro alemão, Rudolf Wirchow, enunciou o conceito Omnis cellula e cellula: toda célula vem de outra célula. Dez anos mais tarde, o monge Gregor Mendel descreveu em ervilhas as leis fundamentais da hereditariedade, ignoradas até o início do século XX.
Há mais de 100 anos, portanto, já se sabia que, depois da fecundação, o ovo se dividia em duas células que davam origem a quatro, oito, dezesseis e assim sucessivamente até formar o indivíduo. De acordo com a teoria celular, as células-filhas herdam as características das células-mães e depois se diferenciam para exercer as funções específicas dos órgãos às quais se destinam, seja fígado, pulmões ou pele.

Na época, não havia dúvida de que as duas células resultantes da primeira divisão do óvulo recém-fecundado eram aparentemente iguais. Mas, e se fossem separadas uma da outra, cada uma conservaria a capacidade de gerar o embrião inteiro ou formaria apenas metade dele?
A questão da igualdade ou diferença das duas primeiras células do embrião foi mais uma das demonstrações de que em ciência é fundamental formular a pergunta certa. O esclarecimento dessa dúvida deu origem aos bebês de proveta e às clonagens de vegetais e animais como Dolly.

Em 1892, Hans Driesch esperou um ovo de ouriço do mar dividir-se pela primeira vez e separou as duas células: cada uma formou uma larva de ouriço completa. Numa segunda experiência, esperou a divisão formar quatro células para depois separá-las, e o resultado foi o mesmo.
Em 1901, Hans Spemann separou as duas primeiras células de um ovo de rã e com elas obteve dois girinos bem formados. Estava confirmada num animal mais complexo a experiência com o ouriço do mar.
Assim, no início do século XX, a ciência chegou à conclusão de que as primeiras células embrionárias são totipotentes, isto é, carregam consigo todas as informações necessárias para gerar o organismo completo.

Aí, surgiu a pergunta seguinte: em que parte da célula estaria armazenada essa informação?
Como nessa época os cromossomos já haviam sido caracterizados como responsáveis pela hereditariedade, a suspeita recaiu sobre o núcleo. Jacques Loeb e o próprio Speman, trabalhando com ouriços do mar e sapos, respectivamente, se encarregaram de resolver a questão.
Os dois cientistas separaram as células resultantes da primeira divisão do ovo e retiraram o núcleo de apenas uma delas. A célula anucleada perdia a capacidade de se reproduzir, ao contrário da outra de núcleo intacto: as informações genéticas estavam armazenadas no interior do núcleo.

Com técnicas rudimentares mas engenhosas, Loeb e Speman conduziram uma série de experimentos nos quais esperavam essa célula nucleada dividir-se até o estágio de oito a dezesseis células-filhas, retiravam o núcleo de uma delas e o enxertavam na célula inicial, previamente anucleada. Esta, de posse de um novo núcleo, recuperava a capacidade de multiplicação e formava larvas completas. Assim, os cientistas alemães, que na época dominavam o campo, provaram que pelo menos as dezesseis primeiras células embrionárias conservavam o potencial para desenvolver o embrião inteiro e que o segredo dessa potencialidade estava guardado no núcleo.
 
Uma pergunta fantástica
Em 1938, um ano antes de começar a Segunda Guerra, Speman fez uma pergunta que ele mesmo definiu como "algo fantástica": será que o núcleo de uma célula de adulto retém o mesmo potencial das células embrionárias? Passaram-se 58 anos e nasceu Dolly para provar que sim.
Veio a guerra e o eixo do progresso científico deslocou-se para os Estados Unidos. Em 1952, Robert Briggs e Thomas King surpreenderam a comunidade científica com uma série de experimentos nos quais testaram transferência de núcleos em uma espécie de rã conhecida como Rana pipiens.

Quando retiravam o núcleo de uma célula obtida nas primeiras fases do desenvolvimento embrionário (fase de blástula) e o transferiam para um óvulo não fertilizado e sem núcleo, os girinos se formavam como no ouriço do mar. Entretanto, se o núcleo a ser transferido fosse colhido numa fase mais tardia do desenvolvimento embrionário (fase de gástrula), a proporção de girinos obtidos era consideravelmente mais baixa. Quando colhido de fases mais tardias, ainda, nas quais o embrião já se havia diferenciado a ponto de formar a cauda do girino, o núcleo transferido perdia totalmente a capacidade de gerar novos girinos.

Diante disso, Briggs e King concluíram: à medida que o embrião se desenvolve, suas células se diferenciam e perdem o potencial de gerar novos embriões. O tempo demonstraria que estavam enganados.
No ano seguinte,1953, Watson e Crick desvendaram a estrutura do DNA, e os genes passaram a serem entendidos como substâncias químicas passíveis de manipulação. Em 1958, Thomas Elsdale e John Gurton publicaram na Nature um estudo semelhante, conduzido com outra espécie de rã (Xenopus laevis). Nele, demonstravam que os núcleos de células colhidas numa fase precoce do desenvolvimento embrionário (blástula) e transplantados para óvulos anucleados, não só formavam girinos saudáveis, como estes se desenvolviam para dar sapos e rãs sexualmente maduros: estava dado um passo a mais para a obtenção de animais adultos por clonagem.

Colhidos os núcleos na fase de blástula, 30% das clonagens tinham sucesso. Quando colhidos mais tarde, imediatamente antes de os girinos deixarem o ovo, o rendimento caía para 6%. E, se os núcleos fossem colhidos de girinos que já nadavam no aquário, apenas 3% das clonagens davam origem a adultos.
Em 1962, John Gurdon retirou núcleos de células intestinais de sapos adultos, transferiu-os para óvulos não fecundados e clonou vinte sapos que chegaram à fase adulta aparentemente idênticos, com exceção de um deles de tamanho pequeno e de outro, estéril. Foi a primeira clonagem a partir de células retiradas de adultos. Começava a ser respondida a pergunta de Speman feita 24 anos antes: o núcleo de células adultas, já diferenciadas, pareciam reter o mesmo potencial das células embrionárias.

Cinco anos depois, em 1967, Marie Di Bernardino relatou mais de 1200 transferências de núcleos obtidos a partir de células nervosas de rãs adultas, para óvulos não fecundados. Apesar do sucesso técnico das transferências, apenas quatro dos animais gerados tinham cromossomos normais e, deles, três apresentaram defeitos de desenvolvimento.
 
As primeiras respostas
Em 1977, o mesmo John Gurdon pegou um óvulo de rã preta e nele inseriu o núcleo de células adultas de uma rã albina. Nasceram 30 rãs albinas como a doadora do núcleo que lhes deu origem. O autor publicou a foto das rãs dispostas em cinco colunas de seis indivíduos cada.
Foi um furor na imprensa leiga. A comparação com os seres humanos clonados na ficção de Aldous Huxley, "Admirável Mundo Novo", publicada em 1932, foi inevitável e alimentou inúmeras especulações na imprensa, histórias literárias e cinematográficas: "A clonagem de um homem", de David Rorvik (1970), "Meninos do Brasil", de Ira Levin (1976), "A Clonagem de Joana May", de Fay Weldon, além de outros.

Até então, os cientistas pareciam interessar-se apenas pela ciência básica envolvida na clonagem. A consciência de suas aplicações práticas veio apenas em 1979, quando Steen Willadsen conseguiu realizar 101 transferências de núcleos retirados de células na fase inicial do desenvolvimento de embriões de boi. As técnicas de clonagem de ouriços do mar e sapos chegavam à pecuária.
Em 1991, o mesmo Willadsen isolou núcleos de oito células do embrião de um boi na fase de blástula e transferiu-os para oito óvulos previamente anucleados. Verificou que diversos bezerros nascidos apresentavam defeitos congênitos. O mais freqüente era o excesso de peso ao nascer, o que provocava sérias dificuldades de parto e inviabilizava a aplicação comercial.

Nos anos que se seguiram, Ian Wilmut e Keith Campbell trabalhavam no célebre Roslin Institute, na Escócia, para encontrar formas de modificar geneticamente ovelhas e gado. Impressionados pelas experiências que demonstravam a possibilidade de clonar sapos e rãs a partir de núcleos obtidos de células adultas, os pesquisadores criaram culturas de células de embriões de carneiro para mantê-las em estado de "dormência" (quiescência). Nesse ambiente, as células embrionárias envelhecem e diferenciam-se como a dos adultos. Em seguida, os autores colocaram essas células em presença de óvulos não fecundados e aplicaram uma corrente elétrica no meio de cultura para fundir as células embrionárias com o óvulo e lhes transferir o núcleo.

Em 1995, Wilmut e Campbell haviam conseguido 244 transferências. Delas, 34 atingiram o estágio de desenvolvimento que lhes permitiu o implante no útero de ovelhas-mães adotivas. Nasceram cinco carneiros, dos quais apenas dois sobreviveram até a vida adulta: Megan e Morag, os primeiros mamíferos clonados a partir de células diferenciadas, envelhecidas em cultura.
Insensíveis aos fracassos de seus predecessores com clonagens a partir de células adultas, os dois escoceses tentaram transferir para óvulos núcleos retirados das glândulas mamárias de uma ovelha de 6 anos. Em 1996, depois de 277 tentativas, nasceu Dolly, o primeiro mamífero clonado a partir das células de um adulto, experimento que muitos julgavam impossível.
 
Dolly - O primeiro êxito
Foram necessários 58 anos para que a hipótese "fantástica" de Speman ficasse comprovada: a informação genética guardada no núcleo das células adultas retém, de fato, a capacidade de gerar novos indivíduos.
A metodologia empregada na concepção de Dolly foi alvo de intensa polêmica nos meios acadêmicos, como tradicionalmente acontece com a publicação de observações revolucionárias. Difícil aceitar um animal que seja cópia carbonada de um adulto, gerado por um método que subverte os papéis clássicos de pai e mãe.

Em 1997, os dois escoceses que criaram Dolly, obtiveram Polly, ovelha clonada a partir de fibroblastos adultos (células do tecido conjuntivo) nos quais havia sido inserido um gene que codifica o fator IX, proteína de valor comercial envolvida na coagulação do sangue humano. Polly foi o segundo mamífero obtido a partir de células adultas e o primeiro animal clonado para funcionar como biorreator - fábrica de proteínas de interesse econômico.
Nos anos seguintes, a transferência de núcleos de células adultas para óvulos anucleados foi executada com sucesso em bois, cabritos e ratos. Por enquanto o rendimento está abaixo das expectativas comerciais: as clonagens são trabalhosas e os índices de sucesso raramente ultrapassam 3%, porque os embriões morrem com facilidade. Outros morrem ao nascer, freqüentemente com anormalidades físicas.

As razões para essas mortes são desconhecidas. Talvez o núcleo adulto exija técnicas especiais para se reprogramar na extensão necessária para formar um novo indivíduo. Apesar dos reveses, porém, inúmeras companhias de biotecnologia fazem investimentos pesados no setor, com a intenção de clonar animais de raças mais apuradas e biorreatores que produzam proteínas ou tecidos de interesse médico.
No começo de 2001, havia cerca de 300 bezerros clonados a partir de células fetais ou adultas. Gestações como essas, muitas vezes, terminam em abortamento espontâneo. Nesses casos, os fetos costumam ser surpreendentemente grandes. Dos que sobrevivem até o nascimento, cerca de 25% são maiores do que os normais, dificultando o trabalho de parto. Mesmo os que nascem com tamanho normal apresentam pulmões imaturos e níveis de potássio muito altos no sangue.

Atualmente, os pesquisadores que trabalham com gado constroem banco de dados contendo informações sobre as linhagens de células utilizadas na clonagem, técnicas usadas para a transferência de núcleos, os cuidados e alimentação das mães adotivas e a velocidade de crescimento intra-uterino dos embriões, com o objetivo de caracterizar melhor os fatores envolvidos no processo.
Em março de 2000, Alan Colman, cientista de uma companhia chamada PPL Therapeutics, comunicou a obtenção de porcos clonados. Clonagem de porcos é um dos tópicos mais disputados da ciência atual, pois muitos cientistas acreditam que tecidos como coração, fígado e pâncreas de porcos transgênicos poderão ser usados para substituir órgãos humanos nos transplantes.

Trabalhar com porcos é mais difícil do que com bois ou ovelhas, porque os filhotes nascem em ninhadas e a menos que existam quatro fetos viáveis no útero, a gravidez termina espontaneamente. Isso representa uma complicação a mais: é preciso conseguir implantar pelo menos quatro embriões viáveis no útero adotivo. Além disso, os embriões são mais frágeis e difíceis de manipular.
Apesar das dificuldades, empresas como PPL procuram modificar as células doadoras de material genético para obter tecidos mais facilmente aceitos pelo sistema imunológico humano.

Cabritos parecem mais fácil de clonar. Duas companhias relataram, em 1999, a obtenção desses animais. Uma delas, Nexia Biotechnology, clonou dois cabritos biorreatores, portadores de um gene retirado de uma espécie de aranha que constrói sua teia com um fio semelhante à seda. Em 2000, os dois foram cruzados com fêmeas normais para tentar obter no leite materno a proteína responsável pela teia. Com ela, esperam fabricar fios para sutura cirúrgica, coletes à prova de balas e componentes para a indústria automobilística e aeronáutica.
Diversas companhias estão apostando que as galinhas serão biorreatores imbatíveis. Afinal, o custo de um ovo é insignificante e, se for possível cloná-los com genes que produzam proteínas de valor na clara ou na gema, separar uma da outra está ao alcance de qualquer cozinheiro. O problema é que os ovos são grandes e opacos, o que dificulta a inserção de genes em seu núcleo. Apesar disso, uma companhia americana, a Avigenics, anuncia para breve o primeiro pássaro clonado.

Muito mais problemáticas têm sido as tentativas de clonar macacos. Embora haja relatos de sucesso na transferência de núcleos para óvulos, surgem dificuldades intransponíveis quando são implantados no útero. As anormalidades do embrião são visíveis já nas primeiras divisões celulares e a gravidez é invariavelmente abortada.
 
Clonagem de humanos: eis a questão
É bem provável que clonagens humanas venham a enfrentar problemas semelhantes; macacos são primatas como nós. De qualquer forma, nos dias de hoje, clonagem reprodutiva à custa de embrião derivado do núcleo de uma célula adulta, transferido para o óvulo e implantado no útero de uma mãe disposta a aceitá-lo, está fora de cogitação na espécie humana. O grande número de mortes e as anormalidades físicas em ratos, bois e outros animais clonados, tornam a tecnologia inaceitável aos padrões humanos.
A julgar, no entanto, pela velocidade com a qual as dificuldades técnicas estão sendo contornadas e o capital investido pelas empresas que atuam nessa área, é quase certo que em 10 ou 20 anos a clonagem de células humanas estará ao alcance de uma parcela expressiva da população.

Células humanas que fabriquem determinadas proteínas que o organismo parou de produzir poderão ser clonadas e usadas para tratar doenças como diabetes, câncer, arteriosclerose, doença de Parkinson ou mal de Alzheimer. Por meio da clonagem, alguns genes poderão ser introduzidos para corrigir defeitos genéticos que provocam retardo intelectual, perda de visão e distúrbios metabólicos. Células clonadas serão modificadas geneticamente para que o sistema imunológico não as rejeite nos transplantes.
No ambiente científico, mesmo os mais céticos admitem que a clonagem provocará uma revolução na medicina, pecuária e agricultura. É muito importante que a sociedade se familiarize com essa tecnologia para evitar o pânico diante do desconhecido, como aconteceu em outras descobertas científicas.

Em particular, o medo da clonagem de rebanhos de seres humanos cordatos a interesses alheios é absolutamente infundado. O mais insignificante de nossos comportamentos é controlado por tantos genes que, quando nos referimos a eles, usamos o termo "constelação de genes". Entender as minúcias das interações entre eles a ponto de manipulá-las com intenções específicas, não está no universo previsível da ciência. Talvez nem daqui a mil anos esteja.
Não há como negar, no entanto, que haverá situações complexas a exigir legislação especial para que a sociedade estabeleça os limites da aplicação desse tipo de tecnologia.

Mas, não será fácil legislar. Por exemplo, a mãe de um filho com lesão cerebral irreversível terá direito de cloná-lo? A mãe de uma criança com câncer, cirrose ou insuficiência cardíaca, que necessite de um transplante a médio prazo, poderá cloná-lo para obter um irmão gêmeo capaz de doar ao doente tecidos que nunca serão rejeitados? Uma mulher solteira poderá conceber uma filha à custa da clonagem de suas próprias células, implantadas no útero que é dela? E um casal de heterossexuais irreversivelmente estéreis que desejar um filho clonado a partir de um deles?
O argumento de que crianças assim nascidas viriam ao mundo apenas para atender a interesses egoísticos dos pais não justificaria a proibição nesses casos. Desde os primórdios da humanidade, os filhos têm nascido para preencher as mais variadas expectativas de homens e mulheres.

Mesmo proibir a clonagem, porque a criança assim gerada seria cópia idêntica do progenitor que lhe doou os genes, não parece argumento razoável: a semelhança estaria limitada ao aspecto físico, se tanto. A personalidade individual é conseqüência de interações muito complexas entre o genoma e as experiências colhidas do meio ambiente.