Hvordan genredigering kan bevare biodiversitet

Redde arter fra utryddelse

Ødeleggelse av habitater, overjakt og andre økologiske skader har presset mange arter mot utryddelse, eller nær det. Dette er en innebygd egenskap ved den såkalte “antropocen”, en ny geologisk epoke preget av menneskehetens dominans over jordens økosystemer.

Tradisjonelle bevaringsstrategier som naturreservater, beskyttelse av jaktede dyr og formering i dyreparker har hjulpet til å redde mange arter fra randen.

Men disse strategiene fokuserer vanligvis på å redde arten som en helhet, med vanligvis bare en begrenset gruppe enkeltindivider eller planter sammenlignet med den tidligere naturlige bestanden.

Dette kan faktisk redde en art, men kommer likevel med en massiv tap av genetisk mangfold. Det kan gjøre den reddede arten mer sårbar for fremtidige trusler, som klimaendringer, habitatødeleggelse eller patogener.

En ny alternativ løsning er genomredigeringsteknologi, som modifiserer ikke bare ett gen, men store deler av en enkelt individs genetikk. Dette kan hjelpe til å gjenopprette genetisk mangfold i en populasjon hvis genpool har gått gjennom en flaskehals på grunn av en nesten-utryddelse.

Forskere ved University of East Anglia, University of Copenhagen, University of Kent, Mauritian Wildlife Foundation, Durrell Wildlife Conservation Trust og Colossal Foundation & Colossal Biosciences diskuterte de etiske, samfunnsmessige og økonomiske overveielser av denne teknologien i en publikasjon i Nature Reviews Biodiversity¹, under tittelen “Genomredigering i bevaring og gjenoppretting av biodiversitet”.

Genetiske flaskehalser

Planter og dyrepopulasjoner er segmentert i arter, med en vanlig definisjon som går ut på at arter ikke kan avle krysninger med hverandre.

Genetikken til en art er likevel ikke en homogen blokk, med mange små genetiske variasjoner som fører til intra-art-differanser i atferd, utseende, kapasitet, toleranse overfor ulike stress, resistens mot sykdommer osv.

Når mange av individene som utgjør arten blir drept eller ikke formerer seg, kan noe av denne genetiske mangfoldet gå tapt med disse individene som bærer det.

Dette skaper hva økologer kaller en genetisk flaskehals, med mange trekk som går tapt og ikke lenger er til stede i de overlevende medlemmene av arten.

Kilde: Naturalis Historia

Dette kan føre til ikke bare mindre genetisk mangfold, men også en konsentrasjon av en høyere belastning av skadelige mutasjoner, et fenomen kjent som genomisk erosjon. Hvis denne erosjonen er for sterk, kan den føre til artens utryddelse, uavhengig av miljøet og ressursene som er tilgjengelige.

I mindre ekstreme tilfeller kan de overlevende artene være genetisk kompromittert, med redusert motstandskraft mot fremtidige trusler som nye sykdommer eller skiftende klima.

Mens disse tapte genene nå er fraværende fra levende individer, kan de likevel være til stede i historiske prøver, biobanker og beslektede arter.

Case-studie: Genetisk erosjon hos rosa due

Et eksempel på en art som er reddet fra randen av utryddelse, er den mauritiske rosa due, en fugl som er hjemmehørende på Mauritius-øya i Indiahavet. Fra 10 overlevende individer, har avl i fangenskap og gjeninnføring til deres naturlige habitat ført deres antall opp til 600 fugler.

Kilde: Genetic Engineering & Biotechnology News

Genetiske studier av disse fuglenes genetikk har avdekket at genomisk erosjon kan føre til utryddelse i løpet av de neste 50-100 årene. Uten andre individer i fangenskap eller i villmarken, ville det tidligere ha betydd at forsøkene på å redde denne arten har vært ultimate resultatløse.

Så nye løsninger er nødvendige for rosa due, samt mange andre truede arter.

“For å sikre langtids-overlevelsen av truede arter, mener vi at det er essensielt å omfavne nye teknologiske fremgangsmåter sammen med tradisjonelle bevaringsstrategier.”

Prof van Oosterhout – University of East Anglia

Finn de tapte genene

Mye biologisk materiale er blitt reddet i museer og biologiske databanker, spesielt for arter som har blitt utryddet eller er i faresonen i de siste få tiårene, da viktigheten av DNA ble bedre forstått i det vitenskapelige samfunnet.

Dette betyr at selv om individet som bærer dette genetiske mangfoldet kan ha dødd for flere tiår eller til og med århundrer siden, er deres genetiske arv likevel til stede i hendene på de samme menneskene som forårsaket tapet av disse genene.

Kilde: Stephen Turner

Med genomanalyse og genredigering som blir enklere for hver dag, er det å bringe tilbake disse viktige genene til genpoolen til truede arter stadig mer tiltalende.

“Vi står overfor den raskeste miljøendringen i jordens historie, og mange arter har tapt den genetiske variasjonen som trengs for å tilpasse seg og overleve. Genredigering gir en måte å gjenopprette denne variasjonen på.”

Prof van Oosterhout – University of East Anglia

Forskningsgruppen har kartlagt tre hovedapplikasjoner av teknologien:

1. Gjenoppretting av tapt genetisk variasjon. Dette kan gjøres ved å bringe tilbake gjennom genredigering genene som er til stede i en historisk prøve, men fraværende fra den moderne overlevende populasjonen.
2. Forbedring av tilpasning. Gener som er kjent for å være koblet til egenskaper som varmetoleranse eller patogenresistens kan prioriteres for å forbedre artens overlevelsesrate og evne til å tilpasse seg miljøet, spesielt i villmarken.
3. Redusert skadelig mutasjon. Targetret sletting av skadelige mutasjoner i den overlevende populasjonen kan øke overlevelse, generell helse og reproduksjonsrate for lang tid. Dette kan være spesielt viktig for individer som senere vil bli gjeninnført til deres naturlige habitat.

Genomredigering risiko

Den første risikoen er at teknologien ikke fungerer som ønsket. Notabelt, kan uønskede genetiske modifikasjoner skape ekstra skadelige mutasjoner.

For sterk fokus på å faktorisere reproduksjonen av de modifiserte individene for å spre det gjeninnførte genet og egenskapene kunne uforvoldt føre til ytterligere reduksjon i genetisk mangfold.

Nylig, uventet uttrykk eller effekter av de gjeninnførte genene, spesielt når bare en brøkdel av de tapte genene gjeninnføres, kunne føre til uønskede nye egenskaper som aldri har vært til stede i arten fra før. Dette kunne enten ytterligere svekke den truede artens evne til å overleve eller til og med føre til økologisk skade hvis det blir innført i det bredere økosystemet.

Av disse grunnene anbefaler forskerne faserte, småskala prøver og rigorøs langtids-overvåking av evolusjonære og økologiske innvirkninger av hver genomredigeringprosjekt.

En annen risiko ville være å adoptere en “teknologi-først”-holdning til bevaring, mens genetiske inngrep bare skal supplere og ikke erstatte habitatrestaurering og tradisjonelle bevaringsaksjoner.

“Genomredigering er ikke en erstatning for artbeskyttelse og vil aldri være en magisk løsning — dens rol må være nøye evaluert sammen med etablerte bevaringsstrategier som en del av en bredere, integrert tilnærming med artbeskyttelse som en ledende prinsipp.”

Associate Professor Hernán Morales of the Globe Institute.

Synergi med ”gjenoppliving”

På samme måte som genomredigering kan innføre nye gener i en populasjon som har gått gjennom en flaskehals, kan det potensielt gjeninnføre arter som er helt utryddet. Dette er konseptet som kalles “gjenoppliving”.

En stor støttespiller for denne ideen er selskapet Colossal. Det har nylig skapt en stor buzz i nyhetene med sin delvise rekonstruksjon av ulven.

Neste skritt for selskapet er å gjenopplive mammuten.

“De samme teknologiske fremgangene som tillater oss å innføre gen fra mammuter i genomet til en elefant, kan utnyttes til å redde arter som er i faresonen for utryddelse.”

Dr Beth Shapiro, Chief Science Officer at Colossal Biosciences.

Gjenoppliving innebærer vanligvis å skape embryoner av den utryddede arten og få dem født av beslektede arter. Slik kryssings-surrogati er allerede i bruk for å redde den hvite neshornet.

Potensielt kan samme metode også brukes for truede arter i kombinasjon med genomredigering, noe som resulterer i evnen til å nesten “masseprodusere” en populasjon med mer genetisk mangfold, parallelt med de beskyttede naturlige individene.

Overordnet sett er denne ideen en del av den bredere innvirkningen som syntetisk biologi kan ha på bevaringsinnsatsen.

Kilde: iScience

Investering i bioteknologisektoren

Ginkgo Bioworks: En leder i konservasjons-genomikk

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

• Kanabinoider
• mRNA-vakseproduksjon og nukleinsyre-medisin
• Matproteiner
• Biologisk gjødselproduksjon i samarbeid med Bayer
• Programmerbare mikrober for tarmsykdommer
• Mikroplast-bioremediering
• Bio sikkerhet og patogen-deteksjon
• Resirkulering av avfall og forurensninger

Det genererer penger ved å bli betalt på forhånd for utviklingsprosessen og deretter gjennom royalties på det ferdige produktet.

Selskapet har vært i forkant av innovasjon i ingeniør-arbeid med nye organismer og utvikling av nye teknikker for nye dyr og planter.

Dette plasserer det i en sterk posisjon til å potensielt bidra til bevaringsinnsatsen og utvikle nye metoder for å multiplisere truede arter, ikke bare store dyr, men også planter og til og med mikrober.

Det kan være en nøkkel-partner for offentlige programmer og private miljø-NGOer til å implementere slike strategier.

(Vi dekket dette selskapet i større detalj i en dedikert rapport som forklarer dens historie, unike teknologier og forretningsmodell.)

Seneste Ginkgo Bioworks (DNA) aksje-nyheter og utviklinger

Studie referert

^{1. Van Oosterhout, C., Supple, M.A., Morales, H.E. et al. Genomredigering i bevaring og gjenoppretting av biodiversitet. Nat. Rev. Biodivers. 18 July 2025. https://doi.org/10.1038/s44358-025-00065-6}