Προσπάθειες Διατήρησης Ενισχυμένες από τις Προόδους στη Βιοτεχνολογία – Τα Λευκά Ρινόκερα τα Πιο Πρόσφατα που Ωφελούνται

Βιοτεχνολογία για τη Διάσωση Ολόκληρων Ειδών

Conservation of endangered species just got a sudden boost thanks to biotechnologies. Η επιστημονική και συντηρητική κοινοπραξία ‘BioRescues’ πέτυχε πρόσφατα την πρώτη στην ιστορία εγκυμοσύνη ρινόκερου μετά από μεταφορά εμβρύου.

Αυτό αλλάζει εντελώς το τοπίο της διατήρησης ειδών, ιδιαίτερα για εκείνα με χαμηλούς ρυθμούς αναπαραγωγής, κοινό για μεγάλα ζώα όπως οι ρινόκεροι. Η BioRescue, σε συνεργασία με το Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research, ανέπτυξε μετά από δεκαετίες έρευνας έναν τρόπο μεταφοράς εμβρύων ρινόκερων. Αυτή η επανάσταση επιτεύχθηκε με μια θηλυκή νότια λευκή ρινόκερο. Αν και δεν είναι σπάνιο για ζώα εκτροφής όπως άλογα ή αγελάδες, η τεχνική μόλις πρόσφατα έχει κατακτηθεί για τους ρινόκερους.

Ο κύριος στόχος, ωστόσο, είναι οι βόρειοι λευκοί ρινόκεροι, από τους οποίους μόνο 2 θηλυκά άτομα παραμένουν ζωντανά σήμερα. Κανονικά, αυτό θα σήμαινε την αναπόφευκτη εξαφάνιση του είδους, ακόμη και αν αυτά τα τελευταία 2 δείγματα φυλάσσονταν νύχτα και μέρα στο φυσικό τους περιβάλλον στην Κένυα.

Πηγή: BioRescue

Ωστόσο, η BioRescue έχει αποθηκεύσει σε υγρό άζωτο κύτταρα 12 διαφορετικών βόρειων λευκών ρινόκερων και έχει παραγάγει και διατηρήσει 30 έμβρυα βόρειου λευκού ρινόκερου. Μετά την επιτυχία της μεταφοράς εμβρύου για τον νότιο λευκό ρινόκερο, αυτά τα 30 βόρεια έμβρυα μπορούν να μεταφερθούν σε νότιες μητρικές μητέρες σε ζωολογικούς κήπους.

Ατυχής Καθυστέρηση & Ελπιδοφόρα Προοπτική

Η μητέρα-μεταγγίστρια που χρησιμοποιήθηκε ως απόδειξη-έννοιας έμεινε επιτυχώς έγκυος με τα μεταφερθέντα έμβρυα, φέρνοντας τα μέχρι τις 70 ημέρες. Δυστυχώς, μια εξάπλωση σπόρων βακτηρίων clostridia που προκλήθηκε από έντονες βροχές στο χώρο των ρινόκερων οδήγησε στον θάνατο της έγκυης ρινόκερου. Ωστόσο, η νεκροψία έδειξε ότι η εγκυμοσύνη είχε 95% πιθανότητα να φθάσει στο τελικό στάδιο και ότι ο ατυχής θάνατος δεν σχετιζόταν με τη μεταφορά εμβρύου.

Αυτό σημαίνει ότι η BioRescue μπορεί να προχωρήσει στην βοήθεια για τη γέννηση ενός νέου βόρειου λευκού ρινόκερου τουλάχιστον 1 χρόνο νωρίτερα από το προγραμματισμένο. Αυτό είναι εξαιρετικά νέα, καθώς τα 2 επιζώντα μέλη του είδους εξακολουθούν να ζουν στην άγρια φύση και θα μπορούν να διδάξουν τα νεότερα.

«Θέλουμε το απόγονο να ζει μαζί με τις Najin και Fatu για χρόνια ώστε να μάθει τη κοινωνική συμπεριφορά του είδους του.»

Έτσι, ενώ ο θάνατος της μητέρας-μεταγγίστριας ήταν μια τραγωδία, δεν πρέπει να εμποδίσει τις επείγουσες προσπάθειες διάσωσης των βόρειων λευκών ρινόκερων από την εξαφάνιση.

Επέκταση των Προσπαθειών Διατήρησης

Οι προόδους στην κυτταρική βιοτεχνολογία έχουν καταστήσει τη δημιουργία βιοτραπεζών για απειλούμενα είδη βασικό μέρος των προσπαθειών διατήρησης. Όπως είδαμε, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διάσωση πληθυσμών από την εξαφάνιση, όπως στην περίπτωση των λευκών ρινόκερων. Αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση γενετικής ποικιλίας, μειώνοντας τους κινδύνους της εξάπλωσης και της ευπάθειας σε ασθένειες στον μελλοντικό πληθυσμό.

Ανάλογα με την κατάσταση, μπορεί να είναι τόσο απλό όσο μια μεγάλη βιοτράπεζα παγωμένου σπέρματος. Ή πιο σύνθετες βιοτράπεζες ωαρίων, εμβρύων και άλλων ιστών. Όσο πιο σύνθετο το δείγμα, τόσο πιο σύνθετη θα είναι και η διαδικασία, με το παγωμένο σπέρμα να απαιτεί μόνο τεχνητή γονιμοποίηση, ενώ τα ωάρια και τα έμβρυα απαιτούν κατανόηση αποτελεσματικών πρωτοκόλλων IVF και μεταφοράς εμβρύων για κάθε είδος ξεχωριστά.

Η θεραπεία γονιμότητας μπορεί επίσης να είναι βασικό μέρος για την ταχύτερη πολλαπλασιασμό του υπάρχοντος πληθυσμού. Δυστυχώς, «για παράδειγμα, η αναπαραγωγική βιολογία είναι καλά κατανοητή μόνο για περίπου 0,25% των 40.000 σπονδυλωτών ειδών του κόσμου». Επομένως, πρέπει να γίνουν προσπάθειες για τη βελτίωση της κατανόησής μας, ιδιαίτερα των υψηλής προτεραιότητας απειλούμενων ειδών.

(μπορείτε να διαβάσετε μια λεπτομερή σύνθεση αυτών των τεχνολογιών και των περιορισμών τους στο άρθρο “Βιοτεχνολογίες για τη διατήρηση της γονιμότητας της άγριας ζωής”).

Ανάσταση Ειδών

Οι επιστήμονες εξετάζουν επίσης το ενδεχόμενο να προχωρήσουν ακόμη πιο μακριά. Τι θα γινόταν αν μπορούσαν να επαναφέρουν στην ζωή εξαφανισμένα είδη;

Η BioRescue εξετάζει το ενδεχόμενο να το κάνει αυτό με τον Σουματρά ρινόκερο, ένα είδος του οποίου το τελευταίο δείγμα πέθανε το 2019. Το 2022, το Max Delbrück Center στο Βερολίνο καλλιεργήσε με επιτυχία βλαστοκύτταρα και μίνι-εγκεφάλους από τα κύτταρα του δέρματος του.

Ο στόχος αυτής της έρευνας είναι να μετατρέψει τα δείγματα σε πραγματικά βλαστοκύτταρα. Στη συνέχεια, θα μπορούσαν να μετατραπούν σε σπερματοζωάρια και ωάρια και να χρησιμοποιηθούν για εξωσωματική γονιμοποίηση. Αυτά τα εργαστηριακά παραγόμενα έμβρυα θα μπορούσαν να αναπτυχθούν με μητρικές μητέρες ρινόκερων από άλλα είδη, και ο Σουματρά ρινόκερος θα μπορούσε να «αναστηθεί».

Αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να επεκταθεί ακόμη περισσότερο από τα πρόσφατα συναρπαστικά είδη.

Η ανθρωπότητα είναι υπεύθυνη για την εξαφάνιση πολλών ειδών ζώων, ξεκινώντας από την προϊστορία. Η υπερβολική θήρα είναι θεωρείται ένας, αν όχι ο καθοριστικός, παράγοντας στην εξαφάνιση ειδών όπως το μαλλιαρό μαμούθ. Αυτές οι εξαφανίσεις έχουν μόνιμα βλάψει οικοσυστήματα όπως η τούνδρα ή η Αυστραλία, χωρίς κανένα είδος να μπορεί ακόμη να γεμίσει το κενό οικολογικό κενό που άφησαν τα υπεραλιευμένα.

Η εταιρεία Colossal επιδιώκει να κάνει αυτήν την έννοια της «απο-εξαφάνισης» πραγματικότητα, χάρη σε χρηματοδότηση 225 εκατομμυρίων δολαρίων. Χρησιμοποιώντας DNA από παγωμένα σώματα μαμούθ και τεχνολογία γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR, ελπίζουν να τροποποιήσουν το γονιδίωμα του ασιατικού ελέφαντα ώστε να είναι κοντά στα ιστορικά μαμούθ. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η επιστημονική ώθηση της εταιρείας καθοδηγείται από τον George Church, ο οποίος ήταν πρωτοπόρος στις μεθόδους αλληλούχισης γονιδιώματος, βιβλιοθήκες DNA βασισμένες σε chip, επεξεργασία γονιδίων και μηχανική βλαστοκυττάρων, αυτό ίσως να μην είναι τόσο απίθανο όσο φαίνεται.

Πηγή: Colossal

Έτσι, ενώ ένα σενάριο Jurassic Park είναι πιθανό να μην είναι ποτέ εφικτό (καθώς δεν διαθέτουμε DNA δεινοσαύρων, ούτε έναν στενό συγγενή που θα μπορούσαμε να μηχανικοποιήσουμε όπως με τα μαμούθ), ένα Mammoth Park μπορεί να είναι κάτι που θα δούμε τις επόμενες δεκαετίες. Και άλλα είδη, επίσης, με τη Colossal να εξετάζει έργα απο-εξαφάνισης για τις τασμανικές τίγρεις και τα πουλιά ντόδο.

Επένδυση στη Διατήρηση

1. Ομόλογο Ρινόκερου

Επίσης γνωστό ως Wildlife Conservation Bond (WCB), αυτό το πενταετές, 150 εκατομμυρίων δολαρίων ομόλογο βιώσιμης ανάπτυξης υποστηρίζεται από την Παγκόσμια Τράπεζα International Bank for Reconstruction and Development (IBRD). Αυτό το ομόλογο στοχεύει στην ενίσχυση των προσπαθειών διατήρησης για τον μαύρο ρινόκερο στη Νότια Αφρική.

Οι αποδόσεις αυτών των ομολόγων συνδέονται με την επιτυχία ή αποτυχία των προσπαθειών διατήρησης. Εάν ο πληθυσμός των ρινόκερων παραμείνει σταθερός ή μειωθεί, οι επενδυτές θα λάβουν μόνο το αρχικό κεφάλαιο κατά τη λήξη. Εάν πετύχει (ο πληθυσμός των ρινόκερων αυξάνεται περισσότερο από 4%), το επιτόκιο θα πληρωθεί από το Global Environment Facility (GEF).

Πηγή: World Bank

Η υποστήριξη της Παγκόσμιας Τράπεζας και του GEF, ο έλεγχος από διεθνείς οργανισμούς, και η έκδοση του ομολόγου από τις Credit Suisse και Citi καθιστούν το «ομόλογο ρινόκερου» ένα σχετικά μοναδικό χρηματοοικονομικό προϊόν. Ένα όπου οι επενδυτές μπορούν να αναζητήσουν ασφαλείς (και μέτριες) αποδόσεις, γνωρίζοντας ότι συμβάλλουν επίσης στη διάσωση ενός απειλούμενου είδους. Θα μπορούσαμε να φανταστούμε μια παρόμοια μέθοδο για τον λευκό ρινόκερο.

Υπάρχουν επίσης άλλοι τύποι «πράσινων ομολόγων» που εστιάζουν σε οικοσυστήματα και διατήρηση, με μια καλή επιλογή αυτών να αναφέρεται από το Green Finance Institute.

Πηγή: Green Finance Institute

Πιο σκεπτικώς, θα μπορούσαμε επίσης να φανταστούμε στο μέλλον μια «ιδιοκτησία για κέρδος» απειλούμενων ειδών ή ατομικών ζώων, όπου τα έσοδα από τον τουρισμό και τα κονδύλια άγριας φύσης θα μπορούσαν να μετατραπούν σε σταθερό, ομολογιακό εισόδημα.

Ορισμένες εταιρείες κινούνται προς αυτή την κατεύθυνση. Για παράδειγμα, η Nature Investment Group (NIP), επενδύει σε βιώσιμα οικονομικά μοντέλα βασισμένα στη γη στην Αφρική για τη βελτίωση της διατήρησης της γης και της άγριας ζωής σε γειτονικές περιοχές και επενδύει σε κερδοφόρες επιχειρήσεις στον τουρισμό, τη δασοκομία, τη γεωργία, τη σύλληψη άνθρακα και άλλα έργα που συνδυάζουν επένδυση και διατήρηση της φύσης.

2. Ginkgo Bioworks

Η εταιρεία παράγει οργανισμούς κατά ζήτηση για συγκεκριμένες εφαρμογές. Έχει διαφοροποιήσει τις εφαρμογές της ευρέως με πολλά ερευνητικά προγράμματα και συνεργασίες:

• Κανναβινοειδή
• Παραγωγή εμβολίων mRNA και φαρμάκων νουκλεϊκών οξέων
• Πρωτεΐνες τροφίμων
• Παραγωγή βιολογικών λιπασμάτων σε συνεργασία με τη Bayer
• Προγραμματιζόμενα μικρόβια για παθήσεις του εντέρου
• Βιοαποκατάσταση μικροπλαστικών
• Βιοασφάλεια και ανίχνευση παθογόνων
• Ανακύκλωση αποβλήτων και ρύπων

Παράγει έσοδα λαμβάνοντας πρώτα προπληρωμή για τη διαδικασία ανάπτυξης και στη συνέχεια μέσω δικαιωμάτων εκμετάλλευσης του τελικού προϊόντος.

Η εταιρεία βρίσκεται στην πρώτη γραμμή της καινοτομίας στην κατασκευή νέων οργανισμών και στην ανάπτυξη τεχνικών για νέα ζώα και φυτά. Αυτό την τοποθετεί σε ισχυρή θέση για να συμβάλει πιθανώς στις προσπάθειες διατήρησης και να αναπτύξει νέες μεθόδους πολλαπλασιασμού απειλούμενων ειδών, όχι μόνο μεγάλων ζώων αλλά και φυτών και ακόμη μικροβιώματος.

3. Zoetis

Η Zoetis είναι πρώην θυγατρική της Pfizer (PFE ) που έχει αποσπαστεί και επικεντρώνεται στην υγεία των ζώων. Αυτό της παρέχει βαθιά γνώση για τη γονιμότητα και την αναπαραγωγή πολλών ειδών ζώων, ιδιαίτερα των αγροτικών.

Οι γνώσεις από την έρευνα γονιμότητας ζώων εκτροφής από εταιρείες όπως η Zoetis χρησιμοποιούνται τώρα από τους συντηρητές για την τεχνητή αναπαραγωγή άγριων ζώων όπως οι ρινόκεροι.

4. Elanco

Η Elanco είναι εταιρεία προϊόντων κτηνιατρικής που καλύπτει ένα ευρύ φάσμα ζώων, συμπεριλαμβανομένων κατοικίδιων, ζώων εκτροφής και ψαριών. Όπως και η Zoetis, αυτό καθιστά την Elanco καλό συνεργάτη για τις προσπάθειες διατήρησης, με προϊόντα που μπορούν να προσαρμοστούν σε απειλούμενα είδη.

Άλλες Εταιρείες Βιοτεχνολογίας

Ορισμένες εταιρείες βιοτεχνολογίας καινοτομούν γρήγορα στον τομέα της γονιμότητας, συνήθως με έμφαση στην υγεία των γυναικών. Για παράδειγμα, Organon (OGN) ή INVO Biosciences (INVO).

Υπάρχουν άλλες σχετικές εταιρείες που δραστηριοποιούνται στην τεχνολογία βλαστοκυττάρων και/ή γονιδιακής επεξεργασίας, οι οποίες, όπως είδαμε, μπορεί σύντομα να χρησιμοποιηθούν για την ανάσταση νεκρών ειδών ή για την παροχή επιπλέον γενετικής ποικιλίας σε μικρούς πληθυσμούς απειλούμενων ειδών. Αυτό περιλαμβάνει, για παράδειγμα, Lineage Cell Therapeutics (LCTX )  (LCTX), Editas Medicine (EDIT )  (EDIT), ή CRISPR Therapeutics (CRSP )  (CRSP).