Clonación (biología celular)

Un clon es un grupo de células idénticas que comparten un ancestro común , lo que significa que se derivan de la misma célula. ^{[ 1 ]}

La clonalidad implica que una célula o sustancia se deriva de una fuente u otra. Así, existen términos como policlonal —derivado de muchos clones—; oligoclonal ^{[ 2 ]} —derivado de unos pocos clones—; y monoclonal —derivado de un solo clon—. Estos términos se utilizan con mayor frecuencia en el contexto de anticuerpos o inmunocitos .

Este concepto de clon adquiere importancia ya que todas las células que forman un clon comparten un ancestro común, lo que tiene una consecuencia muy significativa: un genotipo compartido .

1. Uno de los usos más destacados es para describir un clon de células B. Las células B en el cuerpo tienen dos fenotipos importantes (formas funcionales): las células plasmáticas secretoras de anticuerpos, diferenciadas terminalmente (es decir, que no pueden dividirse más) y las células de memoria y las células vírgenes, las cuales conservan su potencial proliferativo.
2. Otro ámbito importante donde se puede hablar de "clones" de células son las neoplasias . ^{[ 3 ]} Muchos tumores se originan a partir de una célula (suficientemente) mutada, por lo que técnicamente son un único clon. Sin embargo, durante la división celular, una de las células puede mutar aún más y adquirir nuevas características para divergir como un nuevo clon. No obstante, esta visión del origen del cáncer ha sido cuestionada en los últimos años y se ha argumentado que muchos tumores tienen un origen policlonal, ^{[ 4 ]} es decir, se derivan de dos o más células o clones, incluido el mesotelioma maligno. ^{[ 5 ]}
3. Todas las células de la granulosa en un folículo de Graaf son, de hecho, clones.
4. La hemoglobinuria paroxística nocturna es un trastorno de las células de la médula ósea que provoca una disminución de la vida útil de los glóbulos rojos, lo cual también es resultado de la expansión clonal, es decir, todas las células alteradas se derivan originalmente de una sola célula, lo que también compromete en cierta medida el funcionamiento de otras células "normales" de la médula ósea. ^{[ 6 ]}

La mayoría de las demás células no pueden dividirse indefinidamente, ya que tras unos pocos ciclos de división celular dejan de expresar la enzima telomerasa . El material genético, en forma de ácido desoxirribonucleico (ADN) , se acorta con cada división celular, y las células finalmente dejan de dividirse cuando detectan que su ADN se ha acortado de forma crítica. Sin embargo, en las células jóvenes, esta enzima reemplaza los fragmentos perdidos ( nucleótidos ) de ADN, lo que posibilita ciclos de división celular prácticamente ilimitados. Se cree que los tejidos mencionados anteriormente presentan una expresión elevada de telomerasa de forma constitucional. Cuando, finalmente, una sola célula produce muchas células, se dice que se ha producido una expansión clonal .

Un concepto similar es el de colonia clonal (también llamada genotipo ), en la que las células (generalmente unicelulares) comparten un ancestro común, pero que además requiere que los productos de la expansión clonal residan en un solo lugar o muy cerca unos de otros. Un buen ejemplo de colonia clonal sería un cultivo bacteriano o las películas bacterianas que se encuentran con mayor frecuencia in vivo (por ejemplo, en huéspedes multicelulares infectados). En cambio, las células de los clones que se tratan aquí son células especializadas de un organismo multicelular (generalmente vertebrados) y residen en lugares bastante distantes. Por ejemplo, dos células plasmáticas pertenecientes al mismo clon podrían derivarse de diferentes células de memoria (con clonalidad compartida) y residir en lugares muy distantes, como los ganglios linfáticos cervicales (en el cuello) e inguinales (en la ingle) .

El eucariota unicelular Paramecium tetraurelia puede experimentar tanto reproducción asexual como sexual . La reproducción asexual o clonal ocurre por fisión binaria . La fisión binaria implica un comportamiento de los cromosomas similar a la mitosis , similar al de las células en organismos superiores. Las formas sexuales de reproducción son la autogamia , un tipo de autofecundación, y la conjugación , un tipo de interacción sexual entre diferentes células. La reproducción asexual clonal puede iniciarse después de completar la autogamia o la conjugación. P. tetraurelia es capaz de replicarse asexualmente durante muchas generaciones, pero las células en división envejecen gradualmente y, después de aproximadamente 200 divisiones celulares, si las células no experimentan otra autogamia o conjugación, pierden vitalidad y mueren. Este proceso se conoce como envejecimiento clonal. Los experimentos de Smith-Sonneborn, ^{[ 7 ]} Holmes y Holmes ^{[ 8 ]} y Gilley y Blackburn ^{[ 9 ]} mostraron que la acumulación de daño en el ADN es la causa probable del envejecimiento clonal en P. tetraurelia . Este proceso de envejecimiento tiene similitudes con el proceso de envejecimiento en eucariotas multicelulares (véase la teoría del daño del ADN del envejecimiento ).