Beschermingsinspanningen versterkt door vooruitgang in BioTech – Witte neushoorns als nieuwste profiteurs

Biotechnologie om hele soorten te redden

Conservation of endangered species just got a sudden boost thanks to biotechnologies. Het wetenschappers- en natuurbeschermersconsortium ‘BioRescues’ heeft onlangs de eerste zwangerschap van een neushoorn ter wereld bereikt na een embryo-overdracht.

Dit verandert volledig het landschap van soortbehoud, vooral voor die met lage voortplantingscijfers, wat gebruikelijk is bij grote dieren zoals neushoorns. BioRescue, in samenwerking met het Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research, heeft na tientallen jaren onderzoek een methode ontwikkeld om neushoornembryo’s over te dragen. Deze doorbraak werd bereikt met een vrouwelijke zuidelijke witte neushoorn. Hoewel het niet ongewoon is voor boerderijdieren zoals paarden of koeien, is de techniek pas recentelijk onder de knie gekregen voor neushoorns.

Het belangrijkste doelwit zijn echter de noordelijke witte neushoorns, waarvan er vandaag nog slechts 2 vrouwelijke individuen in leven zijn. Normaal zou dit de onvermijdelijke uitsterving van de soort betekenen, zelfs als deze laatste 2 exemplaren dag en nacht werden bewaakt in hun leefgebied in Kenia.

Bron: BioRescue

Maar BioRescue heeft in vloeibare stikstof cellen van 12 verschillende noordelijke witte neushoorns opgeslagen en 30 noordelijke witte neushoornembryo’s geproduceerd en bewaard. Na het succes van de embryo-overdracht voor de zuidelijke witte neushoorn, kunnen deze 30 noordelijke embryo’s worden overgedragen aan zuidelijke draagmoeders in dierentuinen.

Ongelukkige vertraging & veelbelovend vooruitzicht

De draagmoeder die als proof-of-concept werd gebruikt, werd succesvol zwanger van de overgedragen embryo’s en droeg deze tot 70 dagen. Helaas leidde een uitbraak van clostridia-bacteriesporen als gevolg van zware regenval in het neushoornengedeelte tot de dood van de zwangere neushoorn. Maar een post-mortem onderzoek heeft aangetoond dat de zwangerschap een kans van 95% had om tot de geboorte te komen en dat de ongelukkige dood niet gerelateerd was aan de embryo-overdracht.

Dit betekent dat BioRescue kan doorgaan met het helpen van een nieuwe noordelijke witte neushoornbaby om minstens een jaar eerder dan gepland geboren te worden. Dit is ook geweldig nieuws omdat de 2 overlevende leden van de soort nog steeds in het wild leven en de jongere kunnen onderwijzen.

“We willen dat het nageslacht jarenlang samen met Najin en Fatu leeft om het sociale gedrag van zijn soort te leren.”

Dus, hoewel de dood van de draagmoeder een tragedie was, mag dit de dringende inspanningen om de noordelijke witte neushoorns van uitsterven te redden niet belemmeren.

Uitbreiding van beschermingsinspanningen

Vooruitgang in cellulaire biotechnologie heeft het opzetten van biobanken voor bedreigde soorten tot een belangrijk onderdeel van beschermingsinspanningen gemaakt. Zoals we zagen, kan het worden gebruikt om populaties te redden van uitsterven, zoals in het geval van de witte neushoorns. Maar het kan ook worden gebruikt om genetische diversiteit op te slaan, waardoor de risico’s van inteelt en kwetsbaarheid voor ziektes in de toekomstige populatie worden verminderd.

Afhankelijk van de situatie kan het zo simpel zijn als een grote biobank van bevroren sperma. Of meer complexe biobanken van eieren, embryo’s en ander weefsel. Hoe complexer het monster, hoe complexer het proces zal zijn, waarbij bevroren sperma alleen kunstmatige inseminatie vereist, terwijl eieren en embryo’s een begrip van efficiënte IVF- en embryo-overdrachtsprotocollen voor elk afzonderlijk soort vereisen.

Vruchtbaarheidsbehandelingen kunnen ook een sleutelrol spelen bij het sneller laten vermenigvuldigen van de bestaande populatie. Helaas, “bijvoorbeeld, de voortplantingsbiologie is goed begrepen voor slechts ongeveer 0,25% van de 40.000 gewervelde soorten wereldwijd”. Dus moeten inspanningen worden geleverd om ons begrip te verbeteren, vooral van hoog-prioritaire bedreigde soorten.

(u kunt een gedetailleerde synthese van deze technologieën en hun grenzen lezen in het artikel “Biotechnologieën voor behoud van vruchtbaarheid in de natuur”).

Soortheropstanding

Wetenschappers overwegen ook om nog verder te gaan. Wat als ze uitgestorven soorten tot leven konden brengen?

BioRescue onderzoekt om precies dat te doen met de Sumatra-neushoorn, een soort waarvan het laatste exemplaar in 2019 stierf. In 2022 heeft het Max Delbrück Center in Berlijn met succes stamcellen en mini-hersenen gekweekt uit zijn huidcellen.

Het doel van dit onderzoek is de monsters om te zetten in echte stamcellen. Deze kunnen vervolgens worden omgezet in sperma- en eicellen en gebruikt voor in-vitrofertilisatie. Deze in het laboratorium gekweekte embryo’s kunnen vervolgens worden opgegroeid met draagmoeder-neushoorns van andere soorten, en de Sumatra-neushoorn zou dan “herrezen” kunnen worden.

Deze benadering zou nog verder kunnen worden uitgebreid dan recent opwindende soorten.

De mensheid is verantwoordelijk voor de uitsterving van tal van diersoorten, vanaf de prehistorie. Overbejaging wordt beschouwd als een, zo niet de bepalende factor in de uitsterving van soorten zoals de wollige mammoet. Deze uitstervingen hebben ecosystemen zoals de toendra of Australië blijvend beschadigd, zonder dat er tot nu toe een soort is die de lege ecologische niche die door de overbejaagde soorten is achtergelaten, kan opvullen.

Het bedrijf Colossal wil dit concept van “de-extinctie” werkelijkheid maken, dankzij $225M aan financiering. Met DNA van bevroren mammoetlichamen en CRISPR-genbewerkingstechnologie hopen ze het genoom van de Aziatische olifant te wijzigen tot iets dat dicht bij de historische mammoeten ligt. Aangezien de wetenschappelijke drijfveer van het bedrijf wordt geleid door George Church, een pionier op het gebied van genomische sequeneringsmethoden, chip-gebaseerde DNA-bibliotheken, genbewerking en stamceltechnologie, is dit misschien niet zo vergezocht als het lijkt.

Bron: Colossal

Dus hoewel een Jurassic Park-scenario waarschijnlijk nooit mogelijk is (aangezien we geen dinosaurus-DNA beschikbaar hebben, noch een nauw verwant dat we zouden kunnen bewerken zoals bij mammoeten), zou een Mammoetpark iets kunnen zijn dat we de komende decennia zullen zien. En andere soorten ook, waarbij Colossal kijkt naar de-extinctieprojecten voor de Tasmaanse tijgers en de dodo’s.

Investeren in behoud

1. Rhino Bond

Ook wel de Wildlife Conservation Bond (WCB) genoemd, is deze vijfjarige, $150 miljoen duurzame ontwikkelingsobligatie gesteund door de Wereldbank’s International Bank for Reconstruction and Development (IBRD). Deze obligatie richt zich op het versterken van beschermingsinspanningen voor de zwarte neushoorn in Zuid-Afrika.

De rendementen op deze obligaties zijn gekoppeld aan het succes of falen van de beschermingsinspanningen. Als de neushoornpopulatie gelijk blijft of afneemt, ontvangen de investeerders alleen de hoofdsom bij afloop. Als het slaagt (de neushoornpopulatie groeit met meer dan 4%), wordt de rente betaald door de Global Environment Facility (GEF).

Bron: World Bank

De steun van de Wereldbank en de GEF, gecontroleerd door internationale agentschappen, en de uitgifte van de obligatie door Credit Suisse en Citi maken de “rhino bond” een vrij uniek financieel product. Een waarbij investeerders kunnen zoeken naar veilige (en gematigde) rendementen, wetende dat ze ook bijdragen aan het redden van een bedreigde soort. We zouden een vergelijkbare methode voor de witte neushoorn kunnen voorstellen.

Andere soorten “groene obligaties” gericht op ecosystemen en behoud bestaan ook, met een goede selectie ervan vermeld door het Green Finance Institute.

Bron: Green Finance Institute

Meer speculatief zouden we ons in de toekomst ook een “voor-profit eigendom” van bedreigde soorten of individuele dieren kunnen voorstellen, waarbij inkomsten uit toerisme en natuurfondsen kunnen worden omgezet in een stabiel, obligatie-achtig inkomen.

Sommige bedrijven bewegen zich in deze richting. Bijvoorbeeld, de Nature Investment Group (NIP), die investeert in duurzame, op land gebaseerde economische modellen in Afrika om de bescherming van land en wildlife in naburige gebieden te verbeteren en investeert in winstgevende ondernemingen in toerisme, bosbouw, landbouw, koolstofafvang en andere projecten die investering en natuurbescherming combineren.

2. Ginkgo Bioworks

Het bedrijf produceert op aanvraag organismen voor specifieke toepassingen. Het heeft zijn toepassingen breed gediversifieerd met vele onderzoeksprogramma’s en partnerschappen:

• Cannabinoïden
• productie van mRNA-vaccins en nucleïnezuurmedicijnen
• voedselproteïnen
• productie van biologische meststoffen in samenwerking met Bayer
• programmeerebare microben voor darmziekten
• Bioremediatie van microplastics
• Biosecurity en detectie van pathogenen
• Recycling van afval en verontreinigingen

Het genereert geld door eerst vooraf betaald te worden voor het ontwikkelingsproces en vervolgens via royalty’s op het eindproduct.

Het bedrijf staat aan de voorhoede van innovatie in het ontwerpen van nieuwe organismen en het ontwikkelen van technieken voor nieuwe dieren en planten. Dit plaatst het in een sterke positie om mogelijk bij te dragen aan beschermingsinspanningen en nieuwe methoden te ontwikkelen voor het vermenigvuldigen van bedreigde soorten, niet alleen van grote dieren maar ook van planten en zelfs microbiomen.

3. Zoetis

Zoetis is een voormalige dochteronderneming van Pfizer (PFE ) die is afgesplitst en zich richt op diergezondheid. Dit geeft hen diepgaand inzicht in de vruchtbaarheid en fok van meerdere diersoorten, vooral boerderijdieren.

De inzichten uit onderzoek naar de vruchtbaarheid van vee van bedrijven zoals Zoetis worden nu door natuurbeschermers gebruikt om wilde dieren zoals neushoorns kunstmatig te fokken.

4. Elanco

Elanco is een bedrijf voor veterinaire producten dat een breed scala aan dieren dekt, waaronder huisdieren, vee en vissen. Net als bij Zoetis maakt dit Elanco een goede partner voor beschermingsinspanningen, met producten die kunnen worden aangepast voor bedreigde soorten.

Andere Biotech-bedrijven

Sommige biotechbedrijven innoveren snel op het gebied van vruchtbaarheid, meestal met een focus op vrouwen gezondheid. Bijvoorbeeld, Organon (OGN) of INVO Biosciences (INVO).

Er zijn andere relevante bedrijven actief in stamcel- en/of genbewerkings technologie, die, zoals we zagen, binnenkort kunnen worden gebruikt om dode soorten te herleven of extra genetische diversiteit te bieden aan kleine populaties van bedreigde soorten. Dit omvat bijvoorbeeld Lineage Cell Therapeutics (LCTX ) (LCTX), Editas Medicine (EDIT ) (EDIT), of CRISPR Therapeutics (CRSP ) (CRSP).