Hvordan genredigering kan bevare biologisk mangfold

Redde arter fra utryddelse

Destruction of habitats, over-hunting, and other ecological damages have pushed many species into extinction, or close to it. It is an inherent characteristic of the so-called “Anthropocene”, a new geological era marked by the dominance of mankind over the Earth’s ecosystems.

Ødeleggelse av habitater, overjakt og andre økologiske skader har presset mange arter mot utryddelse, eller nær ved det. Det er en iboende egenskap ved den såkalte “Antropocen”, en ny geologisk æra preget av menneskets dominans over jordens økosystemer.

Tradisjonelle bevaringsstrategier som naturreservater, beskyttelse av jaktede dyr og avl i dyrehager har hjulpet med å redde mange arter fra randen.

Imidlertid fokuserer disse strategiene for det meste på å redde arten som et samlet konsept, med vanligvis kun en begrenset gruppe av individuelle dyr eller planter, sammenlignet med den tidligere naturlige bestanden.

Dette kan faktisk redde en art, men medfører fortsatt et enormt tap i genetisk mangfold. Det kan gjøre den reddede arten mer sårbar for fremtidige trusler, som klimaendringer, habitatødeleggelse eller patogener.

Et fremvoksende alternativ er genredigeringsteknologi, som endrer ikke bare ett gen, men store deler av et individs genetikk. Dette kan bidra til å gjenopprette genetisk mangfold i en populasjon hvis genpulje har gått gjennom en flaskehals etter en nesten-uteslettelses‑hendelse.

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 betraktningene av denne teknologien i en publisering i Nature Reviews Biodiversity¹, under tittelen “Genome engineering in biodiversity conservation and restoration”.

Genetiske flaskehalser

Planter og dyrepopulasjoner er delt inn i arter, med en vanlig definisjon at arter ikke kan kryssbefrukte med hverandre.

Genetikken til en art er imidlertid ikke en homogen blokk, med mange subtile genetiske variasjoner som fører til intra-artsforskjeller i atferd, utseende, kapasitet, toleranse for ulike påkjenninger, sykdomsresistens osv.

Når mange av individene som utgjør arten blir drept eller ikke får avkom, kan noe av dette genetiske mangfoldet gå tapt sammen med de individene som bar det.

Det skaper det økologer kaller en genetisk flaskehals, hvor mange egenskaper går tapt og ikke lenger finnes i de overlevende medlemmene av arten.

Kilde: Naturalis Historia

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

I mindre ekstreme tilfeller kan den overlevende arten forbli genetisk svekket, med redusert motstandskraft mot fremtidige trusler som nye sykdommer eller skiftende klima.

Selv om disse tapte genene nå er fraværende i levende individer, kan de fortsatt finnes i historiske prøver, biobanker og beslektede arter.

Case Study: Genetisk erosjon i Pink Pigeon

Et eksempel på en art som ble brakt tilbake fra randen av utryddelse er den mauritiske rosa duen (Pink Pigeon), en fugl som er hjemmehørende på Mauritius i Det indiske hav. Fra 10 overlevende individer førte avl i fangenskap og reintrodusjon til deres naturlige habitat til at antallet steg til 600 fugler.

Kilde: Genetic Engineering & Biotechnology News

Genetiske studier av disse duenes 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 vill tilstand, ville dette tidligere ha betydd at innsatsen for å redde arten til slutt var forgjeves.

Derfor trengs nye løsninger for Pink Pigeon, så vel som mange andre truede arter.

“For å sikre den langsiktige overlevelsen av truede arter, argumenterer vi for at det er essensielt å omfavne nye teknologiske fremskritt sammen med tradisjonelle bevaringsmetoder.”

Prof van Oosterhout – University of East Anglia

Finne de tapte genene

Mye biologisk materiale har blitt lagret i museer og biologiske databanker, spesielt for arter som har blitt utryddet eller er i fare for utryddelse de siste tiårene, etter hvert som betydningen av DNA ble bedre forstått i det vitenskapelige miljøet.

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

Kilde: Stephen Turner

Etter hvert som genomanalyse og genredigering blir lettere, blir det stadig mer attraktivt å bringe tilbake disse viktige genene inn i genpuljen til truede arter.

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

Prof van Oosterhout – University of East Anglia

Forskningsgruppen beskrev tre hovedapplikasjoner av teknologien:

1. Gjenopprette tapt genetisk variasjon. Dette kan gjøres ved å bringe tilbake genene som finnes i en historisk prøve, men som er fraværende i den moderne overlevende populasjonen, gjennom genredigering.
2. Forbedre tilpasning. Gener som er kjent for å være knyttet til egenskaper som varmetoleranse eller patogenresistens kan prioriteres for å forbedre en arts overlevelsesrate og evne til å tilpasse seg miljøet, spesielt i vill tilstand.
3. Reduksjon av skadelige mutasjoner. Målrettet fjerning av skadelige mutasjoner i den overlevende populasjonen kan øke overlevelse, generell helse og reproduksjonsrate på lang sikt. Dette kan være spesielt viktig for individer som senere vil bli reintrodusert til sitt naturlige habitat.

Risikoer ved genredigering

Den første risikoen er at teknologien ikke fungerer som forventet. Spesielt kan off-target genetiske modifikasjoner skape ekstra skadelige mutasjoner.

Et for sterkt fokus på å faktorisere reproduksjonen av de modifiserte individene for å spre de reintroduserte genene og egenskapene kan utilsiktet føre til ytterligere reduksjon i genetisk mangfold.

Nylig kan uventet uttrykk eller effekter av de reintroduserte genene, spesielt når kun en brøkdel av de tapte genene reintroduseres, føre til uønskede nye egenskaper som aldri har vært til stede i arten. Dette kan enten ytterligere forringe den truede artens overlevelsesevne eller til og med forårsake økologisk skade dersom de introduseres i det bredere økosystemet.

Av alle disse årsakene anbefaler forskerne faseinndelte, småskala forsøk og streng langsiktig overvåking av evolusjonelle og økologiske påvirkninger av ethvert genredigeringsprosjekt.

En annen risiko er å adoptere en “teknologi-først” tankegang i bevaring, mens genetiske inngrep kun bør komplementere og ikke erstatte habitatrestaurering og tradisjonelle bevaringshandlinger.

“Genredigering er ikke en erstatning for artsbeskyttelse og vil aldri være en magisk løsning – dens rolle må nøye evalueres sammen med etablerte bevaringsstrategier som en del av en bredere, integrert tilnærming med artsbeskyttelse som styrende prinsipp.”

Associate Professor Hernán Morales of the Globe Institute.

Synergi med ”De-Extinction”

På samme måte som genredigering kan introdusere nye gener i en populasjon som har gjennomgått en flaskehals, kan den potensielt reintrodusere arter som er fullstendig utdødd. Dette er konseptet kalt “de-extinction”.

En stor støttespiller av dette ideet er selskapet Colossal. Det har nylig skapt stor oppmerksomhet i media med sin delvise gjenoppretting av den fryktelige ulven.

Neste steg for selskapet er å gjenskape mammuten.

“De samme teknologiske fremskrittene som gjør det mulig å introdusere mammutgener i genomet til en elefant, kan utnyttes til å redde arter som er på randen av utryddelse.

Det er vårt ansvar å redusere utryddelsesrisikoen som i dag truer tusenvis av arter.”

Dr Beth Shapiro, Chief Science Officer at Colossal Biosciences.

De-extinction innebærer vanligvis å lage embryoer av den utdødde arten og få dem båret til termin av beslektede arter. En slik tverrarts surrogatmetode blir allerede brukt for å redde den hvite neshornet.

Potensielt kan den samme metoden også brukes for truede arter i kombinasjon med genredigering, noe som gir muligheten til nesten å «massereprodusere» en populasjon med større genetisk mangfold, parallelt med de beskyttede naturlige individene.

Alt i alt er dette ideet en del av den bredere påvirkningen syntetisk biologi kan ha på bevaringsarbeid.

Kilde: iScience

Investere i bioteknologi‑sektoren

Ginkgo Bioworks: En leder innen bevaringsgenomikk

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

• Cannabinoider
• mRNA‑vaksineproduksjon og nukleinsyremedisin
• Matproteiner
• Biologisk gjødselproduksjon  i partnerskap med Bayer
• Programmerbare mikrober for tarmsykdommer
• Bioremediering av mikroplast
• Biosecurity og patogendeteksjon
• Resirkulering av avfall og forurensninger

Den tjener penger ved først å bli betalt på forhånd 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 selskapet en sterk posisjon til potensielt å bidra til bevaringsarbeid og utvikle nye metoder for å multiplisere truede arter, ikke bare store dyr, men også planter og til og med mikrobiomer. Det kan være en nøkkelpartner for offentlige programmer og private miljø‑NGOer for å implementere slike strategier.

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

Siste nyheter og utviklinger for Ginkgo Bioworks (DNA) aksjen

Studie referert

^{1. Van Oosterhout, C., Supple, M.A., Morales, H.E. et al. Genome engineering in biodiversity conservation and restoration. Nat. Rev. Biodivers. 18 juli 2025. https://doi.org/10.1038/s44358-025-00065-6}