Säilytyspyrkimykset saavat uutta potkua bioteknologian edistymisen myötä – Valkoiset sarvikuonot viimeisinä hyötyjänä

Biotekniikka pelastaa kokonaisia lajeja

Uhanalaisten lajien suojelu sai merkittävän sysäyksen bioteknologian. The scientists and conservationists consortium ‘BioRescues’ has recently achieved the world’s first pregnancy of a rhinoceros after an embryo transfer.

Tämä muuttaa täysin lajien säilyttämisen maisemaa, erityisesti niille, joilla on alhainen lisääntymisnopeus, mikä on yleistä suurilla eläimillä kuten sarvikuonoilla. BioRescue on yhteistyössä Leibnizin instituutin eläin- ja villieläintutkimuksen kanssa kehittänyt vuosikymmenten tutkimuksen jälkeen tavan siirtää sarvikuonojen alkioita. Tämä läpimurto saavutettiin eteläisen valkoisen sarvikuonon naaraalla. Vaikka tekniikka ei ole harvinainen maatiloilla, kuten hevosilla tai lehmillä, se on vasta äskettäin hallittu sarvikuonoille.

Pääasiallinen kohde on kuitenkin pohjoisen valkoinen sarvikuono, josta on tänään elossa vain kaksi naarasyksilöä. Normaalisti tämä olisi merkinnyt lajin väistämätöntä sukupuuttoa, vaikka nämä kaksi viimeistä yksilöä suojeltaisiin yötä päivää niiden elinympäristössä Keniassa.

Lähde: BioRescue

BioRescue on kuitenkin säilyttänyt nestetypessä soluja 12 eri pohjoisen leveähuulisarvikuonon yksilöstä sekä tuottanut ja säilyttänyt 30 alkiota. Eteläisellä leveähuulisarvikuonolla onnistuneen alkionsiirron jälkeen nämä 30 alkiota voidaan siirtää eläintarhoissa eläville eteläisen alalajin sijaisemoille.

Valitettavan viive ja lupaava näkymä

Menetelmän toimivuuden osoittamiseen käytetty sijaisemo tuli alkionsiirron jälkeen tiineeksi, ja tiineys kesti 70 päivää. Valitettavasti rankkasateiden seurauksena aitauksessa levinneet Clostridium-bakteerien itiöt johtivat tiineen sarvikuonon kuolemaan. Ruumiinavaus kuitenkin osoitti, että tiineydellä oli 95 prosentin mahdollisuus jatkua täysiaikaiseksi eikä kuolema liittynyt alkionsiirtoon.

BioRescue voi siis jatkaa työtä uuden pohjoisen leveähuulisarvikuonon poikasen synnyttämiseksi vähintään vuotta suunniteltua aiemmin. Tämä on hyvä uutinen myös siksi, että lajin kaksi elossa olevaa yksilöä elävät edelleen luonnollisessa ympäristössään ja voivat opettaa poikaselle lajille ominaista käyttäytymistä.

“Haluamme, että jälkeläinen elää yhdessä Najinin ja Fatun kanssa vuosien ajan oppiakseen lajin sosiaalisen käyttäytymisen.”

Vaikka sijaisemon kuolema oli tragedia, sen ei pitäisi estää kiireellisiä toimia pohjoisen leveähuulisarvikuonon pelastamiseksi sukupuutolta.

Laajentuvat suojelupyrkimykset

Solubioteknologian edistys on tehnyt uhanalaisten lajien biopankkien rakentamisesta keskeisen osan suojelutyötä. Kuten olemme nähneet, biopankkien avulla voidaan pelastaa populaatioita sukupuutolta, kuten leveähuulisarvikuonon tapauksessa. Niillä voidaan myös säilyttää geneettistä monimuotoisuutta sekä vähentää sisäsiitoksen ja sairauksille altistumisen riskiä tulevissa populaatioissa.

Tilanteesta riippuen biopankki voi olla yksinkertainen kokoelma pakastettua siemennestettä tai monimutkaisempi kokoelma munasoluja, alkioita ja muita kudoksia. Mitä monimutkaisempi näyte on, sitä vaativampi on myös prosessi: pakastettu siemenneste edellyttää vain keinosiemennystä, kun taas munasolut ja alkiot vaativat kullekin lajille tehokkaat koeputkihedelmöitys- ja alkionsiirtomenetelmät.

Hedelmällisyyshoidot voivat myös nopeuttaa olemassa olevan populaation lisääntymistä. Valitettavasti ”esimerkiksi lisääntymisbiologia tunnetaan hyvin vain noin 0,25 prosentilla maailman 40 000 selkärankaislajista”. So, efforts to improve our understanding, especially of high-priority endangered species, should be made.

(yksityiskohtainen yhteenveto teknologioista ja niiden rajoituksista on artikkelissa ”Bioteknologiat luonnonvaraisten eläinten hedelmällisyyden säilyttämiseen”).

Lajin elvytys

Tutkijat harkitsevat myös vielä pidemmälle menemistä. Entä jos sukupuuttoon kuolleita lajeja voitaisiin palauttaa eloon?

BioRescue tutkii juuri tätä mahdollisuutta sumatransarvikuonon kohdalla, a species of which the last specimen died in 2019. In 2022, the Max Delbrück Center in Berlin has successfully grown stem cells and mini-brains from his skin cells.

Tutkimuksen tavoitteena on muuttaa näytteet varsinaisiksi kantasoluiksi. Niistä voitaisiin tuottaa siittiö- ja munasoluja koeputkihedelmöitystä varten. Laboratoriossa tuotetut alkiot voitaisiin siirtää muiden sarvikuonolajien sijaisemoihin, jolloin sumatransarvikuono voitaisiin palauttaa eloon.

Menetelmää voitaisiin soveltaa myös muihin kuin aivan hiljattain sukupuuttoon kuolleisiin lajeihin.

Ihminen on ollut vastuussa lukuisten eläinlajien sukupuutosta esihistoriallisista ajoista lähtien. Liiallista metsästystä pidetään yhtenä ratkaisevista, ellei ratkaisevimpana, syynä esimerkiksi villamammutin häviämiseen. Sukupuutot ovat aiheuttaneet pysyvää vahinkoa tundran ja Australian kaltaisille ekosysteemeille, sillä mikään laji ei ole vielä täyttänyt liiallisesti metsästettyjen eläinten jättämää ekologista lokeroa.

Colossal-yhtiö pyrkii tekemään lajien palauttamisesta todellisuutta 225 miljoonan dollarin rahoituksella. Yhtiö aikoo käyttää pakastetuista mammuteista saatua DNA:ta ja CRISPR-geenimuokkausta muuttaakseen aasiannorsun perimää lähemmäs muinaista mammuttia. Tieteellistä työtä johtaa George Church, joka on ollut edelläkävijä genomien sekvensoinnissa, sirupohjaisissa DNA-kirjastoissa, geenimuokkauksessa ja kantasolutekniikassa, joten ajatus ei ehkä ole niin kaukaa haettu kuin miltä se vaikuttaa.

Lähde: Colossal

Jurassic Parkin kaltainen tilanne ei todennäköisesti koskaan ole mahdollinen, koska käytettävissä ei ole dinosaurusten DNA:ta eikä läheistä sukulaislajia, jota voitaisiin muokata mammuttien tavoin. Mammuttipuiston voimme sen sijaan nähdä jo lähivuosikymmeninä. Myös muita lajeja voidaan palauttaa, sillä Colossal suunnittelee hankkeita pussihukan ja dodon palauttamiseksi.

Sijoittaminen suojeluun

1. Sarvikuonobondi

Also called the Wildlife Conservation Bond (WCB), this five-year, $150 million sustainable development bond is backed by the World Bank’s Kansainväliseltä jälleenrakennus- ja kehityspankilta (IBRD). Joukkovelkakirjalla pyritään vahvistamaan mustasarvikuonon suojelua Etelä-Afrikassa.

Näiden joukkovelkakirjojen tuotto riippuu suojelutoimien onnistumisesta. Jos sarvikuonokanta pysyy ennallaan tai pienenee, sijoittajat saavat eräpäivänä takaisin vain pääoman. Jos kanta kasvaa yli 4 prosenttia, Maailman ympäristörahasto (GEF) maksaa koron.

Lähde: World Bank

Maailmanpankin ja GEF:n tuki, kansainvälisten toimijoiden valvonta sekä Credit Suissen ja Citin toteuttama liikkeeseenlasku tekevät ”sarvikuonojoukkovelkakirjasta” varsin ainutlaatuisen rahoitustuotteen. Sijoittajat voivat tavoitella turvallista ja maltillista tuottoa sekä samalla auttaa pelastamaan uhanalaisen lajin. Samanlaista menetelmää voitaisiin käyttää myös leveähuulisarvikuonon hyväksi.

Myös muita ekosysteemeihin ja luonnonsuojeluun keskittyviä vihreitä joukkovelkakirjoja on olemassa, ja Green Finance Institute on koonnut niistä hyvän valikoiman.

Lähde: Green Finance Institute

Spekulatiivisemmin ajatellen tulevaisuudessa voisi syntyä myös uhanalaisten lajien tai yksittäisten eläinten kaupallista omistusta, jossa matkailutulot ja luonnonvararahastot muutettaisiin vakaaksi, joukkovelkakirjan kaltaiseksi tuloksi.

Jotkin yritykset ovat jo etenemässä tähän suuntaan. Esimerkiksi Nature Investment Group (NIP) sijoittaa Afrikassa kestäviin maankäyttöön perustuviin talousmalleihin parantaakseen lähialueiden maa-alueiden ja luonnonvaraisten eläinten suojelua. Se sijoittaa myös matkailun, metsätalouden, maatalouden ja hiilensidonnan kaltaisiin tuottaviin hankkeisiin, joissa sijoittaminen yhdistyy luonnonsuojeluun.

2. Ginkgo Bioworks

Yhtiö tuottaa tilauksesta eliöitä tiettyihin käyttötarkoituksiin. Se on laajentanut sovelluskohteitaan monien tutkimusohjelmien ja kumppanuuksien avulla:

• Kannabinoidit
• mRNA-rokotteen tuotanto ja nukleiinihappon lääke
• Elintarvikeproteiinit
• Biologisen lannoitteen tuotanto yhteistyössä Bayerin kanssa
• Ohjelmoitavat mikrobit suolistosairauksia varten
• Mikromuovien bioremediaatio
• Bioturvallisuus ja patogeenien havaitseminen
• Jätteen ja kontaminaatioiden kierrätys

Yhtiö saa ensin ennakkomaksun kehitystyöstä ja sen jälkeen rojaltituloja valmiista tuotteesta.

Yhtiö on ollut uusien eliöiden suunnittelun sekä uusia eläimiä ja kasveja koskevien tekniikoiden kehityksen eturintamassa. Sillä on siksi hyvät mahdollisuudet osallistua suojelutyöhön ja kehittää uusia menetelmiä uhanalaisten lajien lisäämiseksi suurten eläinten lisäksi myös kasvien ja jopa mikrobiomien osalta.

3. Zoetis

Zoetis on Pfizerista (PFE ) irrotettu entinen tytäryhtiö, joka keskittyy eläinten terveyteen. Sillä on siksi syvällistä tietoa monien eläinlajien, erityisesti tuotantoeläinten, hedelmällisyydestä ja jalostuksesta.

Luonnonsuojelijat hyödyntävät nyt Zoetisin kaltaisten yritysten tuotantoeläinten hedelmällisyyttä koskevaa tutkimusta sarvikuonojen ja muiden villieläinten avustetussa lisääntymisessä.

4. Elanco

Elanco valmistaa eläinlääkinnällisiä tuotteita monille eläimille, kuten lemmikeille, tuotantoeläimille ja kaloille. Zoetisin tavoin Elanco voi olla hyvä kumppani suojelutyössä, sillä sen tuotteita voidaan mukauttaa uhanalaisille lajeille.

Muut biotekniikkayritykset

Jotkin bioteknologiayhtiöt kehittävät nopeasti hedelmällisyysratkaisuja, yleensä naisten terveyteen keskittyen. Esimerkkejä ovat Organon (OGN) ja INVO Biosciences (INVO).

Myös muut kantasolu- tai geenimuokkausteknologiaa kehittävät yritykset ovat merkityksellisiä. Kuten edellä todettiin, näillä teknologioilla voidaan pian palauttaa hävinneitä lajeja tai lisätä pienten uhanalaisten populaatioiden geneettistä monimuotoisuutta. Esimerkkejä ovat Lineage Cell Therapeutics (LCTX )  (LCTX), Editas Medicine (EDIT )  (EDIT) ja CRISPR Therapeutics (CRSP )  (CRSP).