Robert Koch, el abuelo de la clonaci¨®n

El cient¨ªfico alem¨¢n Robert Koch no s¨®lo descubri¨® la causa de la tuberculosis sino que fue tambi¨¦n el primero en identificar los microbios del ¨¢ntrax y el c¨®lera. En 1840, Jacob Henle conceptualiz¨® por primera vez el origen de un contagio como un agente vivo con su famoso dicho: "No es la enfermedad lo que se transmite, sino su causa". Pero muchos m¨¦dicos segu¨ªan dudando del papel clave de los microorganismos en la enfermedad infecciosa. Koch y su ilustre rival franc¨¦s, Louis Pasteur, fueron los responsables de situar a los microbios en el mapa. Koch resumi¨® la teor¨ªa incipiente de la enfermedad en sus famosos postulados:

1. El microbio debe estar presente de forma sistem¨¢tica en el tejido afectado y no en tejido sano;

El descubrimiento de la bacteria de la ¨²lcera de est¨®mago se basa en los m¨¦todos de Koch

La t¨¦cnica de clonaci¨®n del cient¨ªfico alem¨¢n tambi¨¦n llev¨® a los antibi¨®ticos

2. El microbio debe ser aislado en un cultivo puro;

3. Debe demostrarse que el cultivo puro provoca de nuevo la enfermedad.

Pero generalmente se pasa por alto una de las mayores contribuciones de Koch a la ciencia: su m¨¦todo de 1881 para propagar colonias individuales de bacterias en placas. Esta t¨¦cnica llev¨® a su famoso segundo postulado, y hoy en d¨ªa la denominar¨ªamos clonaci¨®n. Desde entonces, muchos cient¨ªficos han realizado grandes descubrimientos adaptando la tecnolog¨ªa de clonaci¨®n de Koch.

En la actualidad, la palabra clon evoca im¨¢genes de la oveja Dolly o de la pol¨¦mica sobre la ¨¦tica de la clonaci¨®n humana. Sin embargo, en 1975, el acalorado debate lo motiv¨® el peligro en potencia que representaba la clonaci¨®n del ADN recombinante. Ese mismo a?o, se descubrieron los anticuerpos monocl¨®nicos mediante la clonaci¨®n de linfocitos de rat¨®n. Dichos avances han contribuido a generar como m¨ªnimo seis premios Nobel m¨¢s.

Llamo a Robert Koch el abuelo de la clonaci¨®n porque su m¨¦todo para realizar cultivos de colonias bacterianas aisladas le permiti¨® propagarlas como cultivos puros. Posteriormente, pudo analizar su car¨¢cter pat¨®geno mediante la inoculaci¨®n en animales. Tambi¨¦n se dio cuenta de que diferentes tipos de colonia se reproduc¨ªan de forma id¨¦ntica al propagarse. Otros dos acontecimientos determinaron la clonaci¨®n microbiol¨®gica tal y como la conocemos hoy. Uno de ellos fue el uso de un agar como medio nutriente semis¨®lido, propuesto en 1882 por Fannie Hesse, que era a la vez un ama de casa pr¨¢ctica y una capaz ayudante de investigaci¨®n. M¨¢s tarde, en 1887, el protegido de Koch, Richard Petri, describi¨® las placas que llevan su nombre.

Si Koch es el abuelo de la clonaci¨®n, ?qui¨¦n es el padre? Yo dir¨ªa que los padres de la clonaci¨®n son los fundadores de la gen¨¦tica microbiana. La biolog¨ªa molecular moderna se inici¨® en los a?os cuarenta mediante el estudio de la gen¨¦tica bacteriana a trav¨¦s de la selecci¨®n de colonias y de la gen¨¦tica bacteri¨®faga con la extracci¨®n de placas. Este nuevo campo gan¨® un tremendo ¨ªmpetu gracias a seis futuros galardonados con el Nobel, incluido el cient¨ªfico espa?ol Severo Ochoa. Su culminaci¨®n fue la invenci¨®n de la clonaci¨®n del ADN en 1972. El m¨¦todo de clonaci¨®n de Koch tambi¨¦n llev¨® a los antibi¨®ticos, ya que la primera observaci¨®n de Alexander Fleming sobre la penicilina fue la inhibici¨®n de clones bacterianos por un hongo contaminante en una placa de Petri descartada.

En 1952, el italiano Renato Dulbecco ampli¨® la clonaci¨®n a virus humanos como el de la polio infectando c¨¦lulas vivas en cultivos. En 1955, cre¨® c¨¦lulas cancer¨ªgenas en la placa de Petri con virus onc¨®genos, por lo que recibi¨® un premio Nobel. Estas t¨¦cnicas abrieron el camino a la gen¨¦tica v¨ªrica y al descubrimiento de los oncogenes. M¨¢s recientemente, se descubrieron, mediante la clonaci¨®n del ADN recombinante, virus que no se pueden cultivar, como por ejemplo, el virus de la hepatitis C, en 1989, y del sarcoma de Kaposi, en 1994.

Las c¨¦lulas cancer¨ªgenas humanas fueron clonadas por primera vez en 1955 por Theodore Puck. Ahora que las c¨¦lulas pod¨ªan desarrollarse como colonias al igual que las bacterias, la ciencia de la gen¨¦tica celular en mam¨ªferos prosigui¨® su evoluci¨®n. La fusi¨®n de c¨¦lulas de distinto origen permiti¨® la segregaci¨®n cromos¨®mica y los mapas gen¨¦ticos. El ejemplo m¨¢s famoso de explotaci¨®n de las propiedades clonables de las c¨¦lulas tumorales es la derivaci¨®n de los anticuerpos monocl¨®nicos por parte de Georges Koehler y Cesar Milstein en 1975, que les vali¨® otro Premio Nobel. Al fusionar una c¨¦lula de mieloma con un linfocito B primario, crearon un hibridoma inmortal que segregaba un anticuerpo concreto. Actualmente, los anticuerpos monocl¨®nicos se utilizan en el tratamiento de la artritis y el c¨¢ncer.

La clonaci¨®n completa de animales tiene su origen en la exitosa transferencia de n¨²cleos celulares individuales a huevos de rana en 1952. Ahora que se ha logrado con mam¨ªferos, como ovejas y perros, podr¨ªa aplicarse a los humanos. Sin embargo, es probable que s¨®lo se permita la clonaci¨®n terap¨¦utica de c¨¦lulas madre humanas. La universalidad del c¨®digo gen¨¦tico implica que el ADN puede funcionar en cualquier entorno biol¨®gico. Por ello, puede insertarse ADN humano en virus o pl¨¢smidos bacterianos, que luego se propagan cl¨®nicamente. Esta t¨¦cnica de clonaci¨®n del ADN recombinante fue desarrollada por Paul Berg (galardonado con el Nobel), Stanley Cohen y Herb Boyer. Por supuesto, la clonaci¨®n del ADN ha revolucionado la biolog¨ªa molecular y el sector farmac¨¦utico.

Sin embargo, cuando se hicieron patentes por primera vez las posibilidades de la clonaci¨®n del ADN, los principales bi¨®logos moleculares expresaron su preocupaci¨®n porque el intercambio de informaci¨®n gen¨¦tica entre organismos con escasa relaci¨®n supon¨ªa un peligro biol¨®gico en potencia. En marzo de 1975, convocaron un congreso en California, que tuvo como resultado una moratoria voluntaria de la clonaci¨®n del ADN hasta que pudieran evaluarse con mayor precisi¨®n los posibles riesgos. Resulta que la clonaci¨®n de ADN no ha causado ning¨²n da?o aparente, y ahora sabemos que se produce con frecuencia una transferencia horizontal de ADN en la naturaleza.

La reacci¨®n en cadena de la polimerasa (PCR) supuso a Kary Mullis el Premio Nobel de Qu¨ªmica en 1993. La PCR permite la amplificaci¨®n cl¨ªnica de secuencias de ADN concretas, que tienen como resultado millones de copias. Esta versi¨®n de la clonaci¨®n de ADN ha transformado las t¨¦cnicas de diagn¨®stico y la ciencia forense. En las sondas Se utilizan secuencias sint¨¦ticas cortas pero espec¨ªficas de ADN en microarrays de ADN [peque?as placas de cristal o membranas de nil¨®n a las que se adhieren secuencias espec¨ªficas de cientos de genes]. De hecho, la posibilidad de utilizar microprocesadores de ADN en ordenadores ilustra la miniaturizaci¨®n de la tecnolog¨ªa de la clonaci¨®n.

Si Robert Koch regresara hoy, ?qu¨¦ opinar¨ªa de dichas tecnolog¨ªas? Reconocer¨ªa de inmediato la clonaci¨®n de c¨¦lulas bacterianas, v¨ªricas y mam¨ªferas como derivados directos de sus m¨¦todos y de los de Petri. Supongo que apoyar¨ªa la clonaci¨®n terap¨¦utica de c¨¦lulas madre humanas, aunque le sorprender¨ªa (como a m¨ª) que nadie desee clonar a un ser humano completo. Sin duda, Koch se alegrar¨ªa del Premio Nobel de Barry Marshall y Robin Warren en 2005 por identificar la Helicobacter pylori como la causa de las ¨²lceras p¨¦pticas, ya que ese descubrimiento se bas¨® en sus m¨¦todos y postulados. Al carecer de un modelo animal, el propio Marshall ingiri¨® la bacteria y pronto desarroll¨® una gastritis aguda. Koch recordar¨ªa ir¨®nicamente cuando Max von Pettenkofer se trag¨® en 1892 un cultivo de Vibrio cholerae en un intento por refutar la afirmaci¨®n de Koch de que provocaba el c¨®lera. El eco de las contribuciones de Robert Koch a las enfermedades infecciosas y a la clonaci¨®n llega hasta nuestros d¨ªas.

Robin A. Weiss es vir¨®logo del University College de Londres. El texto es una adaptaci¨®n de un art¨ªculo publicado en la revista cient¨ªfica Cell