icon zoom-in

Μεγέθυνση κειμένου

Α Α Α

Ορισμένα κύτταρα είναι ακόμη ζωντανά μέσα στην κοπριά και θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την ενίσχυση της γενετικής ποικιλομορφίας σε ορισμένα είδη

Η μετατροπή των περιττωμάτων των ζώων σε απογόνους ακούγεται σαν ταχυδακτυλουργικό τέχνασμα ενός φύλακα ζωολογικού κήπου, αλλά μπορεί να γίνει πραγματικότητα αν οι ερευνητές επιτύχουν σε ένα νέο έργο που θα βοηθήσει στη διάσωση απειλούμενων ζώων από την εξαφάνιση.

Από τις λεοπαρδάλεις του χιονιού μέχρι τις θαλάσσιες χελώνες, τα ζώα σε όλο τον κόσμο απειλούνται, με ορισμένους επιστήμονες να χαρακτηρίζουν τη μαζική απώλεια της άγριας ζωής τις τελευταίες δεκαετίες ως «βιολογική εξόντωση».

Τώρα οι ερευνητές διερευνούν αν μπορούν να χρησιμοποιήσουν την κοπριά για να συλλάβουν -και να αξιοποιήσουν- τη γενετική ποικιλομορφία των ζώων.

Το σχέδιο που ονομάστηκε «the poo zoo», βασίζεται σε μια απλή υπόθεση: Εκτός του ότι είναι πλούσια σε άπεπτη τροφή, βακτήρια και χολή, τα περιττώματα περιέχουν επίσης κύτταρα από το πλάσμα που τα εναπόθεσε, τα οποία αποβάλλονται από την επένδυση του εντέρου τους.

Το κρίσιμο είναι ότι η έρευνα έχει δείξει ότι ορισμένα από αυτά τα κύτταρα μέσα στα κακά είναι ακόμα ζωντανά – τουλάχιστον όταν η… εναπόθεση είναι φρέσκια.

«Είναι σε πολύ, πολύ πρώιμο στάδιο», δήλωσε η καθηγήτρια Σουζάνα Γουίλιαμς του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, η οποία ηγείται της ομάδας. «Αλλά μέχρι στιγμής αισθάνομαι πολύ θετικά», πρόσθεσε, σημειώνοντας ότι δεν έχουν απομονώσει ζωντανά κύτταρα μόνο από περιττώματα ποντικιών, αλλά και από κοπριά ελέφαντα.

Η ελπίδα είναι ότι τα κύτταρα αυτά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να βοηθήσουν στην ενίσχυση της γενετικής ποικιλομορφίας εντός των πληθυσμών, αυξάνοντας έτσι τις πιθανότητες επιβίωσης των ειδών.

Η προσέγγιση, γνωστή ως «γενετική διάσωση», μπορεί να λάβει διάφορες μορφές. Κατ’ αρχάς, το DNA από τα κύτταρα θα μπορούσε να αναλυθεί για να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν τη γενετική ποικιλομορφία των διαφόρων πληθυσμών, ενημερώνοντας τις διάφορες προσπάθειες διατήρησης. Το εν λόγω DNA είναι υψηλότερης ποιότητας εάν εξάγεται από κύτταρα που είναι ζωντανά.

Αν όμως τα κύτταρα από κακά μπορούν να καλλιεργηθούν και να αναπτυχθούν, αυτό εγείρει μια άλλη πιθανότητα: Τη δημιουργία ολόκληρων ζώων με τη χρήση σύγχρονων τεχνολογιών υποβοηθούμενης αναπαραγωγής.

Αυτές περιλαμβάνουν την κλωνοποίηση – κατά την οποία ο πυρήνας ενός κυττάρου εισάγεται σε ένα ωάριο δότριας, εφαρμόζεται ηλεκτρικός παλμός και το προκύπτον έμβρυο εμφυτεύεται σε μια παρένθετη μητέρα για να παραχθεί ένας γενετικός «δίδυμος» του αρχικού ζώου.

Ίσως ακόμη πιο συναρπαστική είναι η δυνατότητα επαναπρογραμματισμού των κυττάρων ώστε να έχουν την ικανότητα να γίνουν οποιοσδήποτε τύπος κυττάρου. Το σημαντικότερο είναι ότι η έρευνα σε ποντίκια έδειξε ότι τα κύτταρα αυτά μπορούν να μετατραπούν σε σπέρμα και ωάρια, πράγμα που σημαίνει ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε τεχνικές τύπου εξωσωματικής γονιμοποίησης για την παραγωγή απογόνων.

«Αν χρησιμοποιήσετε ωάρια και σπέρμα, μπορείτε να αξιοποιήσετε τη σεξουαλική αναπαραγωγή και όλο τον ανασυνδυασμό που συμβαίνει κατά τη διάρκεια αυτών των γεγονότων, και μπορείτε πραγματικά να αρχίσετε να δημιουργείτε τη δυνατότητα προσαρμογής στο περιβαλλοντικό στρες», δήλωσε η δρ Άσλεϊ Χάτσινσον, η οποία είχε την ιδέα του ζωολογικού κήπου και είναι υπεύθυνη προγράμματος της Revive & Restore, μιας οργάνωσης προστασίας που εδρεύει στις ΗΠΑ και χρηματοδοτεί το έργο.

Με απλά λόγια, με τη δημιουργία κυττάρων φύλου σε ένα εργαστήριο, είναι δυνατόν να αξιοποιηθεί η γενετική ποικιλομορφία ενός είδους χωρίς να χρειάζεται να συγκεντρωθούν μεμονωμένα ζώα – τα οποία μπορεί να βρίσκονται σε διαφορετικά μέρη του κόσμου ή να είναι με άλλο τρόπο απρόσιτα – ή να χρειαστεί να συλλεχθούν το σπέρμα και τα ωάριά τους.

Τα αναπρογραμματισμένα κύτταρα θα μπορούσαν επίσης να επιτρέψουν στους επιστήμονες να χρησιμοποιήσουν τεχνικές γονιδιακής επεξεργασίας για να κατανοήσουν, για παράδειγμα, τα γονίδια που εμπλέκονται σε ασθένειες της άγριας ζωής ή σε περιβαλλοντικές προσαρμογές – πληροφορίες που θα μπορούσαν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για να δημιουργήσουν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα σε ένα είδος, για παράδειγμα με τον έλεγχο των κυττάρων του φύλου ή των εμβρύων για ορισμένα γονίδια, ή ακόμη και μέσω γονιδιακής επεξεργασίας.

Η γονιδιακή επεξεργασία διερευνάται ήδη από την εταιρεία Revive and Restore για να επαναφέρει το εξαφανισμένο μεταναστευτικό περιστέρι και από την εταιρεία βιοεπιστημών Colossal σε μια προσπάθεια να αναβιώσει το μαλλιαρό μαμούθ.

Η κατάψυξη καλλιεργημένων κυττάρων σε υγρό άζωτο στους -196 βαθμούς Κελσίου σημαίνει ότι μπορούν να διατηρηθούν επ’ αόριστον, επιτρέποντας στο DNA που περιέχουν να χρησιμοποιηθεί ενδεχομένως σε εφαρμογές που δεν έχουμε ακόμη ονειρευτεί.

Η βιοτράπεζα κυττάρων και ιστών απειλούμενων ειδών, από σπέρμα και ωοθηκικό ιστό μέχρι κύτταρα δέρματος, για γενετική διάσωση έχει ήδη υιοθετηθεί από φιλανθρωπικά ιδρύματα και οργανισμούς, από την Nature’s Safe με έδρα το Ηνωμένο Βασίλειο μέχρι τον Frozen Zoo του Σαν Ντιέγκο.

Αλλά αυτό συνήθως συνεπάγεται τη λήψη κυττάρων ή ιστών από το ίδιο το ζώο, είτε ζωντανό είτε αφού έχει πεθάνει. Αντίθετα, η λήψη κυττάρων από κακά είναι μη επεμβατική και δεν απαιτεί σύλληψη, αυξάνοντας τη δυνατότητα συλλογής τους ακόμη και από τα πιο άπιαστα πλάσματα – μια προσέγγιση που θα μπορούσε να επιτρέψει στους επιστήμονες να έχουν πρόσβαση σε μεγαλύτερη γενετική ποικιλομορφία μέσω της δειγματοληψίας άγριων πληθυσμών.

«Πρόκειται για το πώς μπορούμε, μαζικά, να συλλέξουμε ζωντανά κύτταρα σε όσο το δυνατόν περισσότερα είδη για να διατηρήσουμε την ποικιλομορφία που χάνουμε με τρομακτικό ρυθμό», δήλωσε η δρ Ριάνον Μπόλτον, ερευνήτρια του προγράμματος από τον ζωολογικό κήπο του Τσέστερ, ένα φιλανθρωπικό ίδρυμα που συνεργάζεται στο πρόγραμμα.

Όμως η προσέγγιση δεν είναι χωρίς προκλήσεις. Ο τεράστιος όγκος της κοπριάς που πρέπει να υποστεί επεξεργασία είναι σημαντικός – «σκεφτείτε κουβάδες και κόσκινα στην αρχή», δήλωσε η Μπόλτον.

Επιπλέον, τα περιττώματα δεν περιέχουν μόνο ζωικά κύτταρα και οργανικά απόβλητα.

«Αυτό είναι το πιο βακτηριοφόρο περιβάλλον από το οποίο θα μπορούσατε να συλλέξετε κύτταρα», δήλωσε η Γουίλιαμς. Η ομάδα εργάζεται ήδη σε μια λύση – χρησιμοποιώντας αραίωση για την απομάκρυνση των βακτηρίων.

«Στη συνέχεια καλλιεργούμε [τα ζωικά κύτταρα] σε αντιβιοτικά και αντιμυκητιασικά», δήλωσε η Γουίλιαμς.

Αλλά ακόμη και αν τα ζωντανά κύτταρα μπορούν να απομονωθούν από τα κακά και να καλλιεργηθούν, υπάρχουν εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν προτού παραχθούν απόγονοι. Μεταξύ αυτών είναι η έλλειψη κατανόησης της αναπαραγωγικής φυσιολογίας πολλών ζώων, πράγμα που σημαίνει ότι η έμφαση, τουλάχιστον αρχικά, είναι πιθανό να δοθεί σε καλά μελετημένα είδη.

Ωστόσο, ενώ ο poo zoo βρίσκεται στα σπάργανα, η ομάδα έχει μορφή: Η Γουίλιαμς ηγείται επίσης μιας προσπάθειας για τη διάσωση του βόρειου λευκού ρινόκερου χρησιμοποιώντας εργαστηριακές μεθόδους για την παραγωγή μεγάλου αριθμού ωαρίων από ωοθηκικό ιστό ρινόκερου, ενώ, μεταξύ άλλων έργων, η Revive and Restore έχει συμμετάσχει στην επιτυχή κλωνοποίηση του μαυροπόδαρου κουναβιού – ενός είδους που θεωρήθηκε δύο φορές ότι έχει εξαφανιστεί – από κύτταρα που είχαν καταψυχθεί πριν από δεκαετίες.

Ορισμένοι φορείς προστασίας της φύσης, ωστόσο, υποστηρίζουν ότι η πρόληψη είναι καλύτερη από τη θεραπεία.

«Ο καλύτερος τρόπος για την προστασία των ειδών είναι να σταματήσουμε τη μείωσή τους σε σημείο που να απαιτούνται προσεγγίσεις όπως η κλωνοποίηση. Αν και αυτές οι νέες τεχνολογίες μπορεί να προσφέρουν κάποιες συναρπαστικές ευκαιρίες για την προστασία, είναι απίθανο να προσφέρουν τη μεταμόρφωση που πρέπει να δούμε», δήλωσε ο Πολ Ντε Ορνέλας, επικεφαλής σύμβουλος για την επιστήμη της άγριας ζωής στην WWF του Ηνωμένου Βασιλείου.

«Η αντιμετώπιση των πρωταρχικών παραγόντων μείωσης της βιοποικιλότητας, όπως η απώλεια ενδιαιτημάτων και η υπερεκμετάλλευση, με παράλληλη στήριξη των προσπαθειών διατήρησης σε κλίμακα που επιτρέπουν την προστασία και την ανάκαμψη της φύσης, πρέπει να είναι η πρωταρχική μας εστίαση, αν θέλουμε να αντιμετωπίσουμε την κρίση της βιοποικιλότητας».

Ο δρ Ντέιβιντ Τζαχόφσκι, αναπληρωτής καθηγητής οικολογίας της άγριας ζωής στο Πανεπιστήμιο Κλέμσον και ειδικός στο μαυροπόδαρο κουνάβι, πρόσθεσε ότι ενώ η διατήρηση της γενετικής ποικιλότητας είναι σημαντική, δεν αρκεί από μόνη της.

«Η παραγωγή περισσότερων ζώων δεν σημαίνει απαραίτητα ότι έχεις απομακρύνει την απειλή στην άγρια φύση για την απελευθέρωση του ζώου και την επιβίωσή του», είπε.

Αλλά η ομάδα του poo zoo λέει ότι οι σύγχρονες και οι παραδοσιακές μέθοδοι μπορούν να λειτουργήσουν παράλληλα.

«Δεν λέω ότι πρέπει να σταματήσουμε να προστατεύουμε τα ενδιαιτήματα και να σταματήσουμε να κάνουμε προσπάθειες διατήρησης in situ», δήλωσε η Μπόλτον. «Απλώς πιστεύω ότι λόγω της δεινής κατάστασης στην οποία βρισκόμαστε, πρέπει να δοκιμάζουμε πολλαπλά διαφορετικά εργαλεία».

Με πληροφορίες από Guardian