Bevaringsinnsats styrket av fremskritt innen bioteknologi – hvite neshorn siste til å dra nytte

Bioteknologi for å redde hele arter

Conservation of endangered species just got a sudden boost thanks to biotechnologies. The scientists and conservationists consortium ‘BioRescues’ has recently achieved the world’s first pregnancy of a rhinoceros after an embryo transfer.

Dette endrer fullstendig landskapet for artsbevaring, spesielt for de med lave reproduksjonsrater, som er vanlig for store dyr som neshorn. BioRescue, i samarbeid med Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research, har gjennom tiår med forskning utviklet en metode for å overføre neshornembryoer. Dette gjennombruddet ble oppnådd med en hunning av sørlig hvitt neshorn. Selv om det ikke er uvanlig for husdyr som hester eller kyr, har teknikken kun nylig blitt mestret for neshorn.

Hovedmålet er imidlertid de nordlige hvite neshornene, hvor kun 2 hunndyr er i live i dag. Normalt ville dette ha betydd den uunngåelige utryddelsen av arten, selv om de siste 2 individene ble voktet natt og dag i deres naturlige habitat i Kenya.

Kilde: BioRescue

Men BioRescue har lagret i flytende nitrogen celler fra 12 forskjellige nordlige hvite neshorn og produsert og bevart 30 embryoer fra nordlige hvite neshorn. Etter suksessen med embryooverføring for det sørlige hvite neshornet, kan disse 30 nordlige embryoene overføres til sørlige surrogatmødre i dyrehager.

Uheldig forsinkelse og lovende utsikter

Surrogatmoren som ble brukt som bevis på konseptet ble vellykket gravid med de overførte embryoene, og bar dem i 70 dager. Dessverre førte et utbrudd av klostridiebakteriesporer som følge av kraftig regn i neshorninnhegningen til at den gravide neshornet døde. Men post-mortem-undersøkelsen har vist at svangerskapet hadde 95 % sjanse for å nå termin, og at den uheldige døden ikke var relatert til embryooverføringen.

Dette betyr at BioRescue kan fortsette med å hjelpe et nytt nordlig hvitt neshornbaby til å bli født minst ett år foran planen. Dette er også gode nyheter fordi de 2 overlevende medlemmene av arten fortsatt lever i villmarken og vil kunne lære de yngre.

«Vi ønsker at avkommet skal leve sammen med Najin og Fatu i flere år for å lære den sosiale atferden til sin art.»

Så selv om døden til surrogatmoren var en tragedie, bør den ikke hindre de presserende innsatsene for å redde de nordlige hvite neshornene fra utryddelse.

Utvidelse av bevaringsinnsats

Fremskritt innen cellulær bioteknologi har gjort bygging av biobanker for truede arter til en sentral del av bevaringsarbeidet. Som vi så, kan det brukes til å redde populasjoner fra utryddelse, som i tilfellet med de hvite neshornene. Men det kan også brukes til å lagre genetisk mangfold, og dermed redusere risikoen for innavl og sårbarhet for sykdommer i fremtidige populasjoner.

Avhengig av situasjonen kan det være så enkelt som store biobanker med frosset sæd. Eller mer komplekse biobanker med egg, embryoer og andre vev. Jo mer komplekst prøvematerialet er, desto mer kompleks blir prosessen, med frosset sæd som kun krever kunstig inseminasjon, mens egg og embryoer krever forståelse av effektiv IVF og embryooverføringsprotokoll for hver enkelt art.

Fertilitetsbehandling kan også være en nøkkel til å få den eksisterende populasjonen til å formere seg raskere. Dessverre, “for eksempel er reproduksjonsbiologi godt forstått for kun omtrent 0,25 % av verdens 40 000 virveldyrarter“. Så innsats for å forbedre vår forståelse, spesielt av høyt prioriterte truede arter, bør gjøres.

(du kan lese en detaljert syntese av disse teknologiene og deres begrensninger i artikkelen “Biotechnologies for wildlife fertility preservation”)

Artsgjenoppliving

Forskere vurderer også å gå enda lenger. Hva om de kunne bringe utdødde arter tilbake til livet?

BioRescue ser på å gjøre nettopp dette med sumatra-neshornet, en art der det siste individet døde i 2019. I 2022 har Max Delbrück-senteret i Berlin med suksess dyrket stamceller og mini-hjerner fra hudcellene deres.

Målet med denne forskningen er å gjøre prøvene til ekte stamceller. Disse kan deretter omdannes til sæd- og eggceller og brukes til in‑vitro‑befruktning. Disse laboratoriedyrkede embryoene kan så vokse i surrogat‑neshornmødre fra andre arter, og sumatra‑neshornet kan bli «gjenopplivet».

Denne tilnærmingen kan utvides enda videre enn nylig spennende arter.

Menneskeheten har vært ansvarlig for utryddelsen av mange dyrearter, helt fra forhistorisk tid. Overjakt anses som en, om ikke den avgjørende, faktoren i utryddelsen av arter som mammuten. Disse utryddelsene har varig skadet økosystemer som tundraen eller Australia, uten at noen arter hittil har kunnet fylle det tomme økologiske nisje som overjaktede arter etterlot.

Selskapet Colossal ser på å gjøre dette konseptet med «de‑utryddelse» til virkelighet, takket være 225 millioner dollar i finansiering. Ved å bruke DNA fra frosne mammutkropper og CRISPR-genredigeringsteknologi, håper de å endre det asiatiske elefantgenomet til noe som ligner de historiske mammutene. Med tanke på at selskapets vitenskapelige satsing ledes av George Church, som var en pioner innen genomsekvenseringsmetoder, chip‑baserte DNA‑biblioteker, genredigering og stamcelle‑ingeniørkunst, kan dette være mindre usannsynlig enn det ser ut.

Kilde: Colossal

Så selv om et Jurassic‑Park‑scenario sannsynligvis aldri blir mulig (ettersom vi ikke har dinosaur‑DNA tilgjengelig, eller en nær slektning vi kunne konstruere som med mammutene), kan et Mammut‑Park bli noe vi ser i løpet av de neste tiårene. Og andre arter også, med Colossal som ser på de‑utryddelsesprosjekter for tasmaniske tigre og dodo‑fugler.

Investering i bevaring

1. Rhino Bond

Også kalt Wildlife Conservation Bond (WCB), er dette femårige, 150 millioner dollar bærekraftige utviklingsobligasjonen støttet av Verdensbankens International Bank for Reconstruction and Development (IBRD). Denne obligasjonen har som mål å styrke bevaringsinnsatsen for svarte neshorn i Sør‑Afrika.

Avkastningen på disse obligasjonene er knyttet til suksessen eller feilen i bevaringsarbeidet. Hvis neshornpopulasjonen forblir stabil eller synker, vil investorene kun få tilbake hovedstolen ved forfall. Hvis den lykkes (neshornpopulasjonen vokser med mer enn 4 %), vil renten bli betalt av Global Environment Facility (GEF).

Kilde: World Bank

Støtten fra Verdensbanken og GEF, kontrollert av internasjonale byråer, og utstedelsen av obligasjonen av Credit Suisse og Citi gjør «rhino bond» til et ganske unikt finansielt produkt. Et hvor investorer kan søke trygge (og moderate) avkastninger, samtidig som de bidrar til å redde en truet art. Vi kunne forestille oss en lignende metode for det hvite neshornet.

Andre typer «grønne obligasjoner» fokusert på økosystemer og bevaring finnes også, med et godt utvalg listet av Green Finance Institute.

Kilde: Green Finance Institute

Mer spekulativt kunne vi også forestille oss i fremtiden et «for‑profit‑eierskap» av truede arter eller individuelle dyr, hvor inntekter fra turisme og villmarksfond kan omdannes til en stabil, obligasjons‑lignende inntekt.

Noen selskaper beveger seg i denne retningen. For eksempel Nature Investment Group (NIP), som investerer i bærekraftige landbaserte økonomiske modeller i Afrika for å forbedre bevaringen av land og dyreliv i nærliggende områder, og investerer i for‑profit‑prosjekter innen turisme, skogbruk, landbruk, karbonfangst og andre prosjekter som kombinerer investering og naturbevaring.

2. Ginkgo Bioworks

Selskapet produserer organismer på bestilling for spesifikke anvendelser. Det har diversifisert sine anvendelser bredt med mange forskningsprogrammer og partnerskap:

• Kannabinoider
• mRNA‑vaksineproduksjon og nukleinsyremedisin
• Matproteiner
• Biologisk gjødselproduksjon i samarbeid med Bayer
• Programmerbare mikrober for tarmsykdommer
• Bioremediering av mikroplast
• Biotilstandssikkerhet og påvisning av patogener
• Resirkulering av avfall og forurensninger

Den genererer inntekter ved først å bli betalt på forskudd for utviklingsprosessen, og deretter gjennom royalties på det ferdige produktet.

Selskapet har vært i frontlinjen av innovasjon innen engineering av nye organismer og utvikling av teknikker for nye dyr og planter. Dette gir dem en sterk posisjon til potensielt å bidra til bevaringsinnsats og utvikle nye metoder for å formere truede arter, ikke bare store dyr, men også planter og til og med mikrobiomer.

3. Zoetis

Zoetis er et tidligere datterselskap av Pfizer (PFE ) som har blitt skilt ut og fokuserer på dyrehelse. Dette gir dem dyp innsikt i fertilitet og avl av flere dyrearter, spesielt husdyr.

Innsiktene fra forskning på husdyrfertilitet fra selskaper som Zoetis brukes nå av bevaringsfolk til kunstig avl av ville dyr som neshorn.

4. Elanco

Elanco er et veterinærproduktsselskap som dekker et bredt spekter av dyr, inkludert kjæledyr, husdyr og fisk. På samme måte som Zoetis gjør dette Elanco til en god partner for bevaringsinnsats, med produkter som kan tilpasses truede arter.

Andre bioteknologiselskaper

Noen bioteknologiselskaper innoverer raskt innen fertilitet, vanligvis med fokus på kvinners helse. For eksempel Organon (OGN) eller INVO Biosciences (INVO).

Det finnes andre relevante selskaper aktive innen stamcelle‑ og/eller genredigeringsteknologi, som, som vi så, snart kan brukes til å gjenopplive døde arter eller gi ekstra genetisk mangfold til små populasjoner av truede arter. Dette inkluderer for eksempel Lineage Cell Therapeutics (LCTX )  (LCTX), Editas Medicine (EDIT )  (EDIT), eller CRISPR Therapeutics (CRSP )  (CRSP).