Gli sforzi di conservazione potenziati dai progressi nella biotecnologia – I rinoceronti bianchi ultimi beneficiari

Biotecnologia per salvare intere specie

Conservazione delle specie in pericolo ha appena ricevuto una spinta improvvisa grazie alle biotecnologie. Il consorzio di scienziati e conservazionisti ‘BioRescues’ ha recentemente raggiunto la prima gravidanza al mondo di un rinoceronte dopo un trasferimento di embrioni.

Questo cambia completamente il panorama della conservazione delle specie, soprattutto per quelle con bassi tassi di riproduzione, comune per animali di grandi dimensioni come i rinoceronti. BioRescue, in collaborazione con l’Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research, ha sviluppato, dopo decenni di ricerca, un metodo per trasferire gli embrioni di rinoceronte. Questa scoperta è stata realizzata con una femmina di rinoceronte bianco meridionale. Sebbene non sia raro per animali da allevamento come cavalli o mucche, la tecnica è stata recentemente padroneggiata solo per i rinoceronti.

L’obiettivo principale è, tuttavia, il rinoceronte bianco settentrionale, di cui oggi rimangono in vita solo 2 femmine. Normalmente, ciò avrebbe significato l’estinzione inevitabile della specie, anche se questi ultimi 2 esemplari fossero custoditi giorno e notte nel loro habitat naturale in Kenya.

Fonte: BioRescue

Ma BioRescue ha conservato in azoto liquido le cellule di 12 diversi rinoceronti bianchi settentrionali e ha prodotto e preservato 30 embrioni di rinoceronte bianco settentrionale. Dopo il successo del trasferimento di embrioni per il rinoceronte bianco meridionale, questi 30 embrioni settentrionali possono essere trasferiti a madri surrogate meridionali negli zoo.

Ritardo sfortunato e prospettive promettenti

La madre surrogata usata come prova di concetto è rimasta incinta con successo degli embrioni trasferiti, portandola fino a 70 giorni. Sfortunatamente, un focolaio di spore di batteri clostridi dovuto a piogge intense nel recinto dei rinoceronti ha provocato la morte della rinoceronte incinta. Ma l’esame post-mortem ha mostrato che la gravidanza aveva il 95% di probabilità di arrivare a termine e che la tragica morte non era correlata al trasferimento di embrioni.

Questo significa che BioRescue può procedere aiutando la nascita di un nuovo cucciolo di rinoceronte bianco settentrionale con almeno un anno di anticipo rispetto al programma. È una grande notizia anche perché i 2 membri sopravvissuti della specie vivono ancora in natura e potranno insegnare ai più giovani.

“Vogliamo che la prole viva insieme a Najin e Fatu per anni per apprendere il comportamento sociale della sua specie.”

Quindi, sebbene la morte della madre surrogata sia stata una tragedia, non dovrebbe ostacolare gli sforzi urgenti per salvare i rinoceronti bianchi settentrionali dall’estinzione.

Espansione degli sforzi di conservazione

I progressi nella biotecnologia cellulare hanno reso la creazione di biobanche per le specie minacciate una parte fondamentale degli sforzi di conservazione. Come abbiamo visto, può essere usata per salvare popolazioni dall’estinzione, come nel caso dei rinoceronti bianchi. Ma può anche essere utilizzata per conservare la diversità genetica, riducendo i rischi di incrocio e la vulnerabilità a malattie nella popolazione futura.

A seconda della situazione, può essere semplice come una grande biobanca di sperma congelato. Oppure biobanche più complesse di ovuli, embrioni e altri tessuti. Più complesso è il campione, più complesso sarà il processo, con lo sperma congelato che richiede solo l’inseminazione artificiale, mentre ovuli ed embrioni richiedono la comprensione di protocolli efficienti di IVF e trasferimento di embrioni per ciascuna specie.

Il trattamento della fertilità può anche essere una parte chiave per far moltiplicare la popolazione esistente più rapidamente. Sfortunatamente, “ad esempio, la biologia riproduttiva è ben compresa per solo circa lo 0,25% delle 40.000 specie vertebrate del mondo“. Pertanto, è necessario intensificare gli sforzi per migliorare la nostra comprensione, soprattutto delle specie minacciate ad alta priorità.

(puoi leggere una sintesi dettagliata di queste tecnologie e dei loro limiti nell’articolo “Biotechnologies for wildlife fertility preservation”.

Resurrezione delle specie

Gli scienziati stanno anche valutando di andare ancora oltre. E se potessero riportare in vita specie estinte?

BioRescue sta valutando di fare proprio questo con il rinoceronte di Sumatra, una specie il cui ultimo esemplare è morto nel 2019. Nel 2022, il Max Delbrück Center di Berlino ha coltivato con successo cellule staminali e mini-cervelli dalle sue cellule cutanee.

L’obiettivo di questa ricerca è trasformare i campioni in vere cellule staminali. Queste potrebbero poi essere convertite in spermatozoi e ovuli e utilizzate per la fecondazione in vitro. Gli embrioni coltivati in laboratorio potrebbero quindi essere cresciuti con madri surrogate di rinoceronte di altre specie, e il rinoceronte di Sumatra potrebbe essere “resuscitato”.

Questo approccio potrebbe essere ulteriormente ampliato rispetto alle specie recentemente entusiasmanti.

L’umanità è responsabile dell’estinzione di numerose specie animali, fin dalla preistoria. La caccia eccessiva è considerata uno, se non il fattore determinante, nell’estinzione di specie come il mammut lanoso. Queste estinzioni hanno danneggiato in modo duraturo ecosistemi come la tundra o l’Australia, senza che alcuna specie sia ancora in grado di colmare la nicchia ecologica vuota lasciata dalle specie cacciate in eccesso.

L’azienda Colossal sta cercando di rendere realtà questo concetto di “de-estinzione”, grazie a un finanziamento di 225 milioni di dollari. Utilizzando DNA da corpi di mammut congelati e la tecnologia di editing genico CRISPR, sperano di modificare il genoma dell’elefante asiatico in qualcosa di vicino ai mammut storici. Considerando che la spinta scientifica dell’azienda è guidata da George Church, pioniere nei metodi di sequenziamento genomico, librerie DNA su chip, editing del genoma e ingegneria delle cellule staminali, ciò potrebbe non essere così irrealistico.

Fonte: Colossal

Quindi, sebbene uno scenario alla Jurassic Park sia probabilmente impossibile (poiché non disponiamo di DNA di dinosauri, né di un parente stretto che potremmo ingegnerizzare come con i mammut), un Mammoth Park potrebbe essere qualcosa che vedremo nei prossimi decenni. E altre specie, anche, con Colossal che sta valutando progetti di de-estinzione per le tigri della Tasmania e gli uccelli dodo.

Investire nella conservazione

1. Rhino Bond

Chiamato anche Wildlife Conservation Bond (WCB), questo obbligazione di sviluppo sostenibile di cinque anni e 150 milioni di dollari è sostenuta dalla International Bank for Reconstruction and Development della Banca Mondiale (IBRD). Questa obbligazione mira a potenziare gli sforzi di conservazione per il rinoceronte nero in Sud Africa.

I rendimenti di queste obbligazioni sono legati al successo o al fallimento degli sforzi di conservazione. Se la popolazione di rinoceronti rimane stabile o diminuisce, gli investitori riceveranno solo il capitale a scadenza. Se ha successo (la popolazione di rinoceronti cresce di più del 4%), gli interessi saranno pagati dal Global Environment Facility (GEF).

Fonte: World Bank

Il sostegno della Banca Mondiale e del GEF, il controllo da parte di agenzie internazionali e l’emissione dell’obbligazione da parte di Credit Suisse e Citi rendono il “rhino bond” un prodotto finanziario piuttosto unico. Uno in cui gli investitori possono cercare rendimenti sicuri (e moderati), sapendo che contribuiscono anche al salvataggio di una specie minacciata. Potremmo immaginare un metodo simile per il rinoceronte bianco.

Esistono anche altri tipi di “green bond” focalizzati su ecosistemi e conservazione, con una buona selezione elencata dal Green Finance Institute.

Fonte: Green Finance Institute

In modo più speculativo, potremmo anche immaginare in futuro una “proprietà a scopo di lucro” di specie minacciate o animali individuali, dove i ricavi dal turismo e dai fondi per la fauna selvatica potrebbero essere trasformati in un reddito stabile, simile a un’obbligazione.

Alcune aziende stanno andando in questa direzione. Ad esempio, il Nature Investment Group (NIP), che investe in modelli economici sostenibili basati sulla terra in Africa per migliorare la conservazione di terre e fauna selvatica nelle vicinanze e investire in iniziative a scopo di lucro nel turismo, nella silvicoltura, nell’agricoltura, nella cattura del carbonio e in altri progetti che uniscono investimento e conservazione della natura.

2. Ginkgo Bioworks

L’azienda produce organismi su richiesta per applicazioni specifiche. Ha diversificato ampiamente le sue applicazioni con numerosi programmi di ricerca e partnership:

• Cannabinoidi
• produzione di vaccini mRNA e medicina a base di acidi nucleici
• Proteine alimentari
• Produzione di fertilizzanti biologici in collaborazione con Bayer
• Microbi programmabili per malattie intestinali
• Bioremedazione delle microplastiche
• Biosecurity e rilevamento di patogeni
• Riciclaggio di rifiuti e contaminanti

Genera denaro ricevendo prima un pagamento anticipato per il processo di sviluppo e poi tramite royalty sul prodotto finito.

L’azienda è stata in prima linea nell’innovazione dell’ingegneria di nuovi organismi e nello sviluppo di tecniche per nuovi animali e piante. Questo la pone in una posizione solida per contribuire potenzialmente agli sforzi di conservazione e sviluppare nuovi metodi per moltiplicare specie minacciate non solo di grandi animali ma anche di piante e persino microbiomi.

3. Zoetis

Zoetis è una ex-sussidiaria di Pfizer (PFE ) che è stata scorporata e si concentra sulla salute animale. Questo le conferisce una profonda conoscenza della fertilità e dell’allevamento di molte specie animali, soprattutto degli animali da allevamento.

Le conoscenze derivanti dalla ricerca sulla fertilità del bestiame di aziende come Zoetis sono ora utilizzate dai conservazionisti per allevare artificialmente animali selvatici come i rinoceronti.

4. Elanco

Elanco è un’azienda di prodotti veterinari che copre un’ampia gamma di animali, inclusi animali domestici, bestiame e pesci. Come per Zoetis, ciò rende Elanco un buon partner per gli sforzi di conservazione, con prodotti che possono essere adattati alle specie minacciate.

Altre aziende biotecnologiche

Alcune aziende biotecnologiche stanno innovando rapidamente nel campo della fertilità, solitamente con un focus sulla salute delle donne. Per esempio, Organon (OGN) o INVO Biosciences (INVO).

Ci sono altre aziende rilevanti attive nella tecnologia delle cellule staminali e/o del gene editing, che, come abbiamo visto, potrebbero presto essere usate per rivitalizzare specie morte o fornire ulteriore diversità genetica a piccole popolazioni di specie minacciate. Questo include, per esempio, Lineage Cell Therapeutics (LCTX )  (LCTX), Editas Medicine (EDIT )  (EDIT), o CRISPR Therapeutics (CRSP )  (CRSP).