Zadnji moški severni beli nosorog - njegovo ime je bilo Sudan - je umrl marca, za sabo pa je pustil le dva člana podvrste: hčerko in vnukinjo.
V preteklosti bi ta silna dejstva pomenila konec. Toda raziskovalci inštituta za varstvo narave v San Diego Zoo - dom mrzle menagerije, imenovane Frozen Zoo - si prizadevajo, da bi severni beli nosorogi dobili še eno priložnost. Od leta 1975 inštitut zbira tkiva pri bitjih, nekateri so ogroženi, nekateri pa ne, nato pa goji celice v laboratoriju in jih ohranja na hladnih 321 stopinj pod ničlo Fahrenheita.
Živalski vrtovi že uporabljajo reproduktivne tehnologije, kot sta oploditev in vitro za živali, kot so gorile, in umetna oploditev za pande. (Drugje znanstveniki razmišljajo o zaslugah oživljanja izumrlih vrst, kot sta volnati mamut in potniški golob, čeprav bi za to morali uporabiti starodavno DNK.) Zamrznjeni živalski vrt je svojo ohranjeno spermo uporabil za ustvarjanje fazanskih piščancev, na primer, in je šel tako daleč, da je zarodke geparjev in oploditev jajčec južnih belih nosorogov.
Zdaj njeni zookeeji upajo, da bodo njihovi ducatovi vzorci severnega belega nosoroga postali novi starši starši na drugačen način: z uporabo matičnih celic pretvorili ohranjeno belo kožno tkivo nosoroga v jajčeca in semenčice.
Raziskave inštituta presegajo izdelavo dojenčkov. Tam znanstveniki delajo na metodah za gensko identifikacijo mesa primatov in antilopov duiker, ki so jih nezakonito lovili. V prihodnosti bodo morda uporabili njeno zbirko za obnovitev genske raznolikosti ogroženim belim dihurjem.
Za razširitev teh prizadevanj bo potrebna globalna mreža zamrznjenih živalskih vrtov, piše Oliver Ryder, direktor inštituta za zaščito genetike in soavtor Manabu Onuma v letnem pregledu živalskih bioznanosti .
Ryder, ki je na inštitutu od njegovega začetka, je s Knovablejem spregovoril o preteklosti, sedanjosti in prihodnosti Zamrznjenega živalskega vrta. Ta pogovor je bil urejen zaradi dolžine in jasnosti.
Kako se je začel Frozen Zoo?
Radi rečemo, da se je Zamrznjen živalski vrt začel, ko je doktor Kurt Benirschke prišel v živalski vrt San Diego leta 1975. Dr. Benirschke, ki je umrl leta 2018, so zanimali plodnost in kromosomi. Tehnologija zamrzovanja celic in odmrzovanja z obnovljeno funkcijo je bila še vedno dokaj nova - prvič so jo opravili s spermo leta 1949 -, vendar je odprla vse vrste priložnosti. Zelo pomemben napredek je bil celične kulture, da zamrznejo, oživijo in rastejo več celic, da bi pogledali kromosome. To so počeli tudi drugi znanstveniki, vendar večinoma v medicinskih raziskavah na ljudeh.
Dr. Benirschke je bil posebej zainteresiran za opis kromosomov različnih vrst. Izkoristili smo vsako priložnost, da smo zbrali novo vrsto. Prepričana je bila, da bodo celice, ki so bile naložene, našle uporabo, ki presega tisto, kar bi takrat lahko predvideli.
V zamrznjenem živalskem vrtu so takšne viale "živalske zapore". Vsaka vsebuje spermo ali celice, ki rastejo iz koščka živalske kože ali drugega tkiva. Shranjene so v tekočem dušiku pri –321 stopinjah Fahrenheita in se odmrznejo, ko jih raziskovalci želijo uporabiti. (San Diego Zoo Global) Pridružil si se tudi zamrznjenemu živalskemu vrtu, ki so ga nato poimenovali Center za razmnoževanje ogroženih vrst, leta 1975. Se spomniš prve živali, od katere si kadarkoli ohranil celice?
Bil je kitajski muntjac, lajež. Bila je ena, ki je imela zlom in so jo popravili ortopedski kirurgi. Morali so ga ujeti in anestezirati, da so spremenili igralsko zasedbo, tako da sem lahko prišel in naredil biopsijo kože.
Lajanje jelena je zanimivo. Obstajajo tako kitajski kot indijski muntjaki, povprečen človek pa bi bil izziv, da bi med njimi ugotovil veliko razliko. Kljub temu da ima kitajski muntjac 46 kromosomov, ima indijski muntjac najnižje število kromosomov pri sesalcih: šest pri ženskah, sedem pri moških.
Tiste od nas, ki so jih poimenovali, je izzval evolucija, kako so se razvijali kromosomi in kako nastajajo vrste. Zdaj vemo, da so se kromosomi zlili v predniku indijskega muntjca. Kaj je sprožilo fuzijo, ni znano, vendar se je moralo zgoditi. Hibrid med obema je bil narejen na Kitajskem; imel je tri velike kromosome in 23 majhnih. Živelo je, vendar se ni moglo razmnoževati.
Drugič, leta 1980, se spominjam patologa, ki mi je rekel: „V sobi za nekropsijo [obdukcije živali] imamo resnično zanimivo in redko žival. Moral bi dobiti vzorec. "In bil je severni beli nosorog. Ta vzorec je leta kasneje prinesel gradivo za prvo genetsko študijo, v kateri so primerjali severni in južni beli nosorog.
Zdaj hitro napredujemo v sedanjost in imamo ambiciozen projekt genskega reševanja, da preprečimo izumrtje severnega belega nosoroga, in odvisno je od 12 severnih kultur belega nosoroga, ki smo jih zbrali v preteklih letih.
Kako lahko s temi celicami rešite severnega belega nosoroga?
Iz teh bankovnih vzorcev kože imamo zamrznjene celice, imenovane fibroblasti. Te kulture odmrznemo in jih spremenimo v tako imenovane inducirane pluripotentne matične celice. Teoretično se lahko spremenijo v skoraj vse vrste celic v telesu: naredijo lahko srčne celice, ki lahko bijejo, lahko tvorijo živčne celice.
Naš končni cilj je, da matične celice spremenimo v jajčeca in spermo, da bomo lahko naredili zarodke. Z drugimi besedami, ti fibroblasti bodo lahko imeli dojenčke.
To so storili pri laboratorijskih miših, vendar še nobene druge vrste. Do sedaj imamo inducirane pluripotentne matične celice iz severnih belih nosorogov. Zdaj izboljšujemo metode, da potrdimo, da so pluripotentni. Obstaja še ena ekipa, ki sodeluje s čredo južnih belih nosorogov, ki jih nameravamo uporabiti kot nadomestke. Od otroškega severnega belega nosoroga smo vsaj desetletje oddaljeni, a napredujemo.
Če bi me leta 1985 vprašali, ali lahko vzamete celico iz zamrznjenega živalskega vrta in jo spremenite v žival, bi rekel, da ne. Zdaj načrtujemo, da bomo to naredili tukaj.
Sveži oociti (jajca), zbrani iz južnega belega nosoroga. Da bi pomagali vrniti severni beli nosorog z roba izumrtja, raziskovalci zamrznjenega živalskega vrta upajo, da bodo ohranjene celice severnega belega nosoroga korenine spremenili v jajčeca in sperme ter vsadili zarodke v južno mamo belega nosoroga. (TB Hildebrandt et al. / Nature Communications 2018) Kaj še počnete z vzorci iz zamrznjenega živalskega vrta?
Smo odličen vir za projekte genomov. Vzorce smo prispevali pri 140 projektih za zaporedje celotnega genoma.
Sodelujemo s širokim inštitutom iz Cambridgea v Massachusettsu pri projektu 200 sesalcev, ki bo primerjal človeški DNK s 199 drugimi sesalci. Raziskovalcem bo pomagalo razumeti, kateri temeljni nabor genov je tako pomemben, da so ga ohranili v nas in drugih živalih. Sodeloval sem pri projektu Vertebrate Genomes, da bi zaporedil vse 66.000 živih vretenčarjev. Ti genomi razkrivajo marsikaj zanimivega o zgodovini živalske populacije, njenih vzorcih selitve in če je hibridiziran z drugimi vrstami. Tovrstna genetska analiza bo odprla osupljivo novo okno, kako deluje življenje.
V svojem pregledu ste razpravljali o ustanovitvi globalne biobanke za prostoživeče živali. Zakaj je to pomembno?
Čeprav živalski vrt San Diego ima svoj zamrznjeni živalski vrt z več kot 1.000 vrstami, je to majhen del svetovne biotske raznovrstnosti. Poimenovanih je približno 26.500 ogroženih vrst - in še več, ki niso bile uvrščene na seznam.
Prihodnje leto bo biotske raznovrstnosti manj, kot je zdaj. Torej bi morali biti banke, dokler lahko. To je treba storiti v različnih državah, da bodo imeli lastne genske vire.
Rekli ste, da ko ste pred 44 leti prispeli v živalski vrt zamrznjeni, si niste mogli predstavljati, da bi iz celic gojile cele živali. Kateri projekt bi radi videli, da bi Frozen Zoo začel v naslednjih 44 letih?
Ko se populacije vrst zmanjšujejo, izgubljajo tudi dragocene različice genov, ki so bile prisotne le pri nekaterih živalih. Genska zbirka postane genska luža. Predstavljam si, da bi lahko v prihodnosti z uporabo bankiranega materiala obnovili genetsko variacijo.
Kako bi to storil?
Celice bi morali spremeniti v živali. Na primer, lahko vzamete žensko žival v divjini in vanjo prenesete zarodek z nekaj koristnimi geni.
Nekateri bi lahko rekli, da se vračanje izgubljenih genov ali skoraj izumrlih vrst igra na Boga.
Toda ljudje to počnejo že dolgo: povzročili smo izumrtje vrst. Nepovratno smo spremenili njihove habitate. Spreminjali smo njihovo vedenje. Mešali smo jih. Spremenili smo njihovo okolje, njihove plenilce, njihove bolezni. Vse te stvari smo že storili.
Uporaba bančnih vzorcev za spodbujanje raznolikosti bi nam dala priložnost, da naravni svet spremenimo na pozitiven način.
Revija Knovable Magazine je neodvisno novinarsko prizadevanje letnih revij . 
