Colossal Biosciences kaže da je savladao veliku prepreku ka vraćanju ptice dodo iz izumiranja. Dodo je bila velika ptica neletačica, poznata po svom zaobljenom tijelu, snažnim nogama i mirnom ponašanju u blizini ljudi.
Tim izvještava o uzgoju reproduktivnih ćelija golubova i pripremi genetski modifikovanih pilića koji će ih nositi, s ciljem puštanja jata u divljinu u roku od pet do sedam godina.
Razmjere projekta su ambiciozne. Plan je stvoriti dovoljno zdravih ptica koje mogu preživjeti u divljini, uz izbjegavanje grešaka koje su jednom ranije izbrisale ovu vrstu.
Kako se ptica dodo može vratiti
Rad je predvodila dr. Anna Keyte iz kompanije Colossal Biosciences. Njeno istraživanje fokusira se na inženjering ptičjeg genoma i reproduktivne tehnologije, piše Earth.com.
Naučnici započinju ovaj proces “uskrsnuća” s primordijalnim klicnim ćelijama – embrionalnim prekursorima sperme i jajnih ćelija – koje se mogu prikupiti i razmnožavati u laboratoriju. Kod ptica, ove ćelije se mogu presaditi u embrije tako da domaćin kasnije proizvodi donorsku spermu ili jajne ćelije.
Inženjeri zatim uređuju DNK kako bi potomstvo odgovaralo osobinama dodoa, uključujući oblik tijela i glave – skup karakteristika koje biolozi nazivaju fenotip, a koji je vidljivi rezultat djelovanja gena i okoliša. Nikobarski golubovi služe kao početni predložak jer su najbliži poznati živući srodnici.
Pilići služe kao surogat domaćin – zamjenska životinja koja nosi reproduktivne ćelije druge vrste. Colossal kaže da je proizveo piliće inženjeringom prilagođene da prihvate klicne ćelije goluba i prenesu ih na svoje potomstvo.
Kloniranje ptica nije praktično jer se ptičji embriji razvijaju unutar jaja kojima je teško pristupiti. Zato se transfer klicnih ćelija kombinuje s CRISPR tehnologijom kako bi se napravile precizne izmjene koje se prenose na potomstvo.
Genetska analiza smješta nikobarskog goluba blizu dodoa na porodičnom stablu golubova. Ta bliskost olakšava uređivanje specifičnih mjesta kako bi mladunče razvilo osobine slične dodou umjesto osobina goluba.
Šta su donijeli novi podaci
Nova studija opisuje kako su istraživači mjesecima održavali dijeljenje klicnih ćelija golubova, a zatim pokazali da te ćelije mogu migrirati u gonade (spolne žlijezde) i golubova i pilića.
Tim također izvještava o “receptu” koji prilagođava inzulin, dodaje faktor rasta sličan inzulinu i epidermalni faktor rasta, te ograničava signale koji tjeraju ćelije na prerano sazrijevanje.
Jedno otkriće fokusiralo se na receptor retinoične kiseline, proteinski prekidač koji uključuje gene kada osjeti derivate vitamina A.
Blokiranje ovog prekidača, uz zadržavanje dostupnosti vitamina A za druge potrebe, pomoglo je ćelijama da se nastave razmnožavati bez gubitka svog identiteta.
Grupa je također zabilježila poboljšanje uz pomoć plejotrofina – proteinskog faktora rasta koji može potaknuti diobu ćelija u malim dozama. Pod tim uslovima, kulture su se širile uz vrijeme udvostručavanja od otprilike 35 sati.
Istraživači su potvrdili identitet provjerom poznatih markera klicnih ćelija u kulturi. Zatim su ubrizgali označene ćelije u embrije i pratili ih kako putuju do budućih testisa ili jajnika.
Recept je važan jer se ptice uveliko razlikuju u ćelijskoj signalizaciji. Ono što je funkcionisalo za piliće nije dugoročno održavalo klicne ćelije goluba zdravima, pa je tim morao prilagoditi svaki sastojak.
Obećanja, zamke i Mauricijus
Jedna procjena sugeriše da bi se prva puštanja mogla dogoditi za pet do sedam godina, a ne za nekoliko decenija. Isti izvor je napomenuo da timovi već traže područja bez štakora na Mauricijusu gdje bi se ptice mogle sigurno vratiti.
Naučnici kompanije naglašavaju odmjeren tempo. Kažu da će ponovno uvođenje biti postepeno, uz ekološki nadzor i sigurnosne mehanizme kako bi se svaka šteta mogla brzo zaustaviti.
Historija je važna u ovoj priči. Muzejski zapisi bilježe posljednje potvrđeno viđenje 1662. godine, a uzroci nestanka uključivali su lov i invazivne životinje koje su pljačkale gnijezda na tlu.
Mauricijus danas ima rezervate, ali grabežljivci i konkurenti ostaju prijetnja. Svako puštanje zahtijevat će jaku biosigurnost, slojevite mjere koje sprečavaju štakore i druge pljačkaše gnijezda da se utvrde.
Šta se računa kao ptica dodo?
Neki istraživači pozdravljaju tehnički napredak, ali upozoravaju na davanje prevelikih obećanja. Jedan je opisao trenutni napredak kao “značajan”, ali je postavio pitanje hoće li konačne ptice biti autentični dodoi ili inženjeringom stvoreni golubovi.
Ova rasprava se vrti oko genomske arhitekture, načina na koji mnogi geni i njihove kontrole međusobno djeluju kako bi proizveli složene osobine. Ponovno stvaranje osobina bez ponovnog stvaranja originalnog genoma otvara pitanja o tome gdje povući granicu.
Drugi ističu etički rizik. Ako javnost povjeruje da se izumrle vrste mogu ponovo stvoriti, tvrde oni, to bi moglo oslabiti podršku zaštiti staništa koja je živim vrstama potrebna upravo sada.
Zašto bi ovo moglo pomoći živim pticama
Genetika ptica godinama je zaostajala za genetikom sisara, dijelom zato što su ptičja jaja neprozirna i teška za manipulaciju.
Pouzdana kultura klicnih ćelija otključava biobankarstvo – dugoročno pohranjivanje linija živih ćelija kako bi se ugrožene ptice mogle spasiti kasnije.
Isti alat može podržati zametnu liniju, ćelije koje prenose gene na sljedeću generaciju, vraćanjem izgubljene varijabilnosti malim populacijama. To bi moglo pomoći otočnim golubovima i grlicama koje danas nestaju, a ne samo karizmatičnoj ptici iz prošlosti.
Genetsko spašavanje nije zamjena za zaštitu staništa ili kontrolu invazivnih vrsta. To je alat za slučajeve gdje samo razmnožavanje ne može na vrijeme obnoviti zdravu varijabilnost.
Raznolikost će biti ključna ako ptice ikada ponovo budu slobodno letjele (ili hodale). Izgradnja široke genetske raznolikosti, raspona DNK razlika u populaciji, smanjuje rizik da jedna bolest ili toplotni val uništi cijeli trud.
Svaki plan na terenu morat će transparentno dijeliti odluke s lokalnim zajednicama. Povjerenje je važno koliko i tehnologija kada ljudi žive uz vrstu koja se vraća.
Studija je objavljena u bioRxiv.
