Az utolsó hím északi fehér orrszarvú - neve Szudán volt - márciusban meghalt, csak az alfaj két tagját hagyta hátra: a lányát és az unokáját.
A múltban ezek a szokatlan tények a végét megfogalmazták volna. A San Diego Állatkert Állatvédelmi Kutatóintézetének kutatói - amelyek a fagyasztott állatkertnek nevezik a fagyos állatokat - otthont adnak az északi fehér orrszarvúk második esélyének. 1975 óta az intézet szöveteket gyűjt a lényekből, néhány veszélyeztetett, mások nem, majd a sejteket a laboratóriumban növesztik és 321 fokos hideg hőmérsékleten tartják fenn Fahrenheit alatt.
Az állatkertek már alkalmaznak reprodukciós technológiákat, például in vitro megtermékenyítést olyan állatok számára, mint a gorillák, és mesterséges megtermékenyítést a pandák számára. (Máshol a tudósok fontolóra veszik a kihalt fajok, például a gyapjas mamut és az utasgalamb feltámadását, bár erre az ősi DNS-t kellene használniuk.) A Fagyasztott Állatkert a megőrzött spermáit fácáncsibék létrehozására használta fel., és elérte a gepárd embriók készítését és a déli fehér orrszarvú petesejtjeinek megtermékenyítését.
Az állatkertészek most remélik, hogy tucat északi fehér orrszarvúmintájuk más generáció szüleik lesz az új generáció számára: őssejt-technológiát használva a tartósított fehér orrszarvú bőrszövet tojás és spermává alakítja.
Az intézet kutatása túlmutat a babakészítésen. Az ott működő tudósok azon módszerekkel dolgoznak, amelyek genetikailag azonosítják az illegálisan vadászott főemlősök és anti-antilopok húsát. És a jövőben felhasználhatják annak gyűjteményét a veszélyeztetett fekete lábú vadászgörények genetikai sokféleségének helyreállítására.
Az ilyen erőfeszítések kibővítése a fagyasztott állatkertek globális hálózatát fogja igénybe venni, írja Oliver Ryder, az intézet megőrzési genetika igazgatója és Manabu Onuma társszerző az Animal Biosciences éves áttekintésében .
Ryder, aki az intézetben volt annak kezdete óta, a Knowable- val beszélt a Fagyasztott Állatkert múltjáról, jelenéről és jövőjéről. Ezt a beszélgetést hosszúság és érthetőség érdekében szerkesztettük.
Hogyan kezdődött a Fagyasztott Állatkert?
Szeretnénk mondani, hogy a Fagyasztott Állatkert akkor kezdődött, amikor Dr. Kurt Benirschke 1975-ben jött a San Diego Állatkertbe. Dr. Benirschke, aki 2018-ban halt meg, érdeklődött a termékenység és a kromoszómák iránt. A sejtek fagyasztására és a helyreállított funkcióval történő felolvasztás technológiája még mindig meglehetősen új volt - először a spermával történt 1949-ben -, de mindenféle lehetőséget nyitott meg. Nagyon jelentős előrelépés volt a sejttenyészetek fagyasztása, újjáélesztése és további sejtek növekedése a kromoszómák megnézése céljából. Más tudósok ezt tették, de főként az emberi orvosi kutatás során.
Dr. Benirschke különös figyelmet fordított a különféle fajok kromoszómáinak leírására. Minden lehetőséget megragadtunk egy új faj gyűjtésére. Bizalom volt abban, hogy a bankolt bankjegyek messze túlmutatnak abban, amit abban az időben elképzelni lehetett.
A Fagyasztott Állatkertben az ilyen ampullák az „állattartók”. Mindegyik tartalmaz spermát vagy sejteket, amelyek kissé állati bőrből vagy más szövetekből nőnek ki. Folyékony nitrogénben tárolják -321 Fahrenheit fokon és felolvasztják, amikor a kutatók használni akarják őket. (San Diego Zoo Global) 1975-ben csatlakozott a Fagyasztott Állatkerthez, az úgynevezett veszélyeztetett fajok Szaporodási Központjához. Emlékszik az első állatra, ahonnan megőrizte sejteit?
Kínai muntjac volt, ugató szarvas. Volt egy olyan törés, amelyen ortopéd sebészek javították meg. El kellett fogniuk és érzésteleníteni, hogy megváltoztassák a szereplőket, tehát eljöttem és elvégeztem a bőr-biopsziát.
A ugató szarvas érdekes. Vannak mind a kínai, mind az indiai muntták, és az átlagos ember számára nagy kihívást jelentene a kettő közötti különbség azonosítása. Mégis, míg a kínai muntjac 46 kromoszómával rendelkezik, az indiai muntjac rendelkezik a legalacsonyabb ismert kromoszómaszámmal az emlősökben: hat nőben, hét férfiakban.
Azokat, akiket érdekel az evolúció, a kromoszómák fejlődése és a fajok kialakulása, kihívást jelentett ez a „botrány”, ahogy azt nevezték. Most már tudjuk, hogy a kromoszómák összeolvadtak az indiai koponya őseiben. Nem ismert, mi indította el ezt a fúziót, de ennek megtörténnie kell. A kettő között hibrid történt Kínában; három nagy és 23 kicsi kromoszómája volt. Megélte, de nem tudott reprodukálni.
Egy másik alkalommal, 1980-ban, emlékszem, hogy a patológus azt mondta nekem: “Van egy igazán érdekes és ritka állat a boncolási szobában. Be kellene szereznie a mintát. És északi fehér orrszarvú volt. Ez a minta évekkel később szolgáltatta az anyagot az első genetikai vizsgálat elvégzéséhez, amelyben összehasonlították az északi és a déli fehér orrszarvúkat.
Most továbblépve a jelen felé, és ambiciózus genetikai mentési projektünk van az északi fehér orrszarvú kipusztulásának megakadályozására, és ez attól a 12 északi fehér orrszarvú-kultúrától függ, amelyeket az évek során bankoltunk fel.
Hogyan tudod felhasználni ezeket a sejteket az északi fehér orrszarvú megmentésére?
Azokból a bankos bőrmintákból fagyasztott sejtek vannak, amelyeket fibroblasztoknak hívunk. Megolvasztjuk ezeket a tenyészeteket, és átalakítjuk őket úgynevezett indukált pluripotens őssejtekké. Ezek elméletileg szinte bármilyen sejtré válhatnak a testben: Elkészíthetik szívverő szívveréseket, idegsejteket.
Végső célja az, hogy az őssejteket petesejtekké és spermákká alakítsuk, hogy embriókat készítsünk. Más szavakkal, ezek a fibroblasztok képesek lesznek csecsemőknek.
Ezt laboratóriumi egerekben is megtették, de más fajnak még nincs. Eddig indukált pluripotens őssejteket kaptunk északi fehér orrszarvúkból. Most finomítjuk a módszereket annak igazolására, hogy sokoldalúak. Van egy másik csapat, amely egy olyan déli fehér orrszarvú-állománygal dolgozik, amelyet helyettesként tervezünk használni. Legalább egy évtized távolságra vagyunk az északi fehér orrszarvúktól, de előrehaladunk.
Ha 1985-ben megkérdezte tőle, hogy el tudja-e venni egy cellát a Fagyasztott Állatkertből, és állattá változtatni, azt mondtam, hogy nem. Most azt tervezzük, hogy itt csináljuk.
A déli fehér orrszarvúból gyűjtött friss petesejtek (tojások). Az északi fehér orrszarvúnak a kipusztulás széléből való visszatérésének elősegítése érdekében a fagyasztott állatkert kutatói remélik, hogy a megőrzött északi fehér orrszarvú bőrsejteket petesejtekké és spermákká, valamint implantátum embriókká alakítják egy déli fehér orrszarvú anyává. (TB Hildebrandt et al., Nature Communications 2018) Mit csinálsz még a fagyasztott állatkert mintáival?
Kiváló forrásként szolgálunk a genomprojektekhez. A mintákat hozzájárultunk valamilyen 140 teljes genom szekvenálási projekthez.
Együttműködünk a Massachusetts-i Cambridge-i Broad Institute-val a 200 emlősök projektjén, amely összehasonlítja az emberi DNS-t 199 másik emlős DNS-ével. Segít a kutatóknak megérteni, melyik génkészlet annyira fontos, hogy bennünk és más állatokban megmaradtak. És részt veszek a gerinces genomok projektjében az összes 66 000 élő gerinces faj szekvenálásához. Ezek a genomok sok érdekes dolgot tárnak fel egy állatpopuláció történetéről, migrációs mintáiról és ha más fajokkal hibridizálódnak. Ez a fajta genetikai elemzés meglepően új ablakot fog megnyitni az élet működéséről.
Áttekintésében megvitatta a vadon élő állatok globális biobankjának létrehozását. Miért fontos ez?
Noha a San Diego Állatkertben van Fagyasztott Állatkertje, több mint 1000 fajjal, ez a világ biológiai sokféleségének kis része. Körülbelül 26 500 veszélyeztetett faj van, amelyeket elneveztek - és még többet, amelyek még nem kerültek a listára.
Jövőre kevesebb a biológiai sokféleség, mint jelenleg. Tehát bankolnunk kellene, amíg csak tudunk. Különböző országokban kell ezt megtenni, így megvan a saját genetikai erőforrásaik.
Ön azt mondta, hogy amikor 44 évvel ezelőtt megérkezett a fagyasztott állatkertbe, nem tudta volna elképzelni, hogy egész állatokat sejtekből növekszik. Milyen projektet szeretne látni, ha a Fagyasztott Állatkert részt vesz a következő 44 évben?
Ahogy a fajpopulációk csökkennek, elveszítik a gének értékes verzióit is, amelyek csak bizonyos állatokban voltak jelen. A génkészlet génpehelygé válik. Gondolom, hogy a jövőben bankjegyű anyag felhasználásával helyreállíthatjuk a genetikai variációt.
Hogy csinálnád?
A sejteket állatokká kellene alakítanunk. Előfordulhat például, hogy vadon élő nőivarú állatokat vesz át, és átad az embriót néhány hasznos génnel.
Néhányan azt mondhatják, hogy az elveszett gének, vagy a közel kihaltak fajok visszahozása Istennek játszik.
De az emberek már régóta ezt teszik: Fajok kihalását okoztuk. Helyrehozhatatlanul megváltoztattuk élőhelyüket. Megváltoztattuk a viselkedésüket. Összekevertük őket. Megváltoztattuk a környezetüket, ragadozóikat, betegségeiket. Mindezen dolgokat már megtettük.
Ha a mintákat felhasználnánk a sokszínűség előmozdítására, akkor lehetőséget adnánk pozitív módon megváltoztatni a természetes világot.
A Knowable Magazine egy független újságírói törekvés, amelyet az Annual Reviews készített. 
