Firma biotechnologiczna ogłosiła w zeszłym tygodniu zuchwałą próbę „wymarcia” dodo. Nielotne ptaki zniknęły z wyspy Mauritius — na Oceanie Indyjskim — pod koniec XVII wieku i stały się symbolem negatywnego wpływu ludzkości na świat przyrody. Czy plan rzeczywiście może się udać?

Firma Colossal Biosciences, z siedzibą w Dallas w Teksasie, zainwestowała 225 mln USD (w tym fundusze od celebrytki Paris Hilton) — po wcześniejszym ogłoszeniu planów wymarcia wilka workowatego, australijskiego torbacza, i stworzenia słoni o cechach mamuta włochatego. Ale plany Colossal zależą od ogromnych postępów w edycji genomu, biologii komórek macierzystych i hodowli zwierząt, co sprawia, że ​​sukces jest daleki od pewności.

„To niesamowicie ekscytujące, że są dostępne takie pieniądze” — mówi Thomas Jensen, fizjolog reprodukcji komórkowej i molekularnej w Wells College w Aurora w stanie Nowy Jork. „Nie jestem pewien, czy ostateczny cel, do którego zmierzają, jest czymś, co jest bardzo wykonalne w najbliższej przyszłości”.

Opalizujące gołębie

Plan Colossala rozpoczyna się od najbliższego żyjącego krewnego dodo, opalizującego upierzonego gołębia Nicobar (Caloenas nicobarica). Firma planuje izolować i hodować wyspecjalizowane pierwotne komórki rozrodcze (PGC) — które wytwarzają plemniki i komórki produkujące komórki jajowe — z rozwijających się Nicobarów. Naukowcy z Colossal edytowaliby sekwencje DNA w PGC, aby dopasować je do sekwencji dodo za pomocą narzędzi takich jak CRISPR. Te zmodyfikowane genowo PGC byłyby następnie wstawiane do embrionów zastępczych gatunków ptaków w celu wytworzenia chimerów – tych z DNA obu gatunków – zwierząt, które wytwarzają jaja i plemniki podobne do dodo. Mogą one potencjalnie stworzyć coś przypominającego dodo (Raphus cucullatus).

Aby edytować geny PGC gołębia Nicobar, naukowcy muszą najpierw zidentyfikować warunki, które pozwalają tym komórkom rozkwitać w laboratorium, mówi Jae Yong Han, naukowiec zajmujący się reprodukcją ptaków na Uniwersytecie Narodowym w Seulu. Naukowcy zrobili to z kurczakami, ale określenie odpowiednich warunków hodowlanych, które odpowiadają PGC innych ptaków, zajmie trochę czasu.

Większym wyzwaniem będzie określenie zmian genetycznych, które mogą przekształcić gołębie Nicobar w Dodo. Zespół, w skład którego wchodzi Beth Shapiro, paleogenetyk z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz, która doradza firmie Colossal w projekcie dodo, zsekwencjonował genom dodo, ale nie opublikował jeszcze wyników. Gołębie Dodo i Nicobar miały wspólnego przodka, który żył około 30 do 50 milionów lat temu, poinformował zespół Shapiro w 2016 roku¹. Porównując genomy jądrowe obu ptaków, naukowcy mają nadzieję zidentyfikować większość zmian DNA, które je rozróżniają.

Spostrzeżenia od szczurów

Tom Gilbert, biolog ewolucyjny z Uniwersytetu w Kopenhadze, który również doradza firmie Colossal, oczekuje, że genom dodo będzie wysokiej jakości — pochodzi z próbki muzealnej, którą dostarczył Shapiro. Mówi jednak, że znalezienie wszystkich różnic w DNA między dwoma ptakami nie jest możliwe. Starożytne genomy są sklecone z krótkich sekwencji zdegradowanego DNA, przez co są wypełnione nieuniknionymi lukami i błędami. A badania, które opublikował w zeszłym roku, porównujące genom wymarłego szczura z Wyspy Bożego Narodzenia (Rattus macleari) z szczurem brunatnym norweskim (Rattus norvegicus)² sugeruje, że luki w genomie dodo mogą leżeć w tych samych regionach DNA, które zmieniły się najbardziej od czasu oddzielenia linii rodowej gołębi Nicobar.

Nawet gdyby naukowcy mogli zidentyfikować każdą różnicę genetyczną, wprowadzenie tysięcy zmian w PGC nie byłoby proste. „Nie jestem pewien, czy jest to wykonalne w najbliższej przyszłości”, mówi Jensen, którego zespół napotyka trudności w dokonaniu pojedynczej zmiany genetycznej w genomach przepiórek.

Skupienie się tylko na podzbiorze zmian DNA, takich jak te, które zmieniają sekwencje białek, może zmniejszyć liczbę potrzebnych edycji. Ale nadal nie jest jasne, czy dałoby to coś przypominającego dzikiego dodo, mówi Gilbert. „Martwię się, że Paris Hilton myśli, że dostanie dodo, który wygląda jak dodo” — mówi.

Kolejnym problemem będzie konieczność znalezienia dużego ptaka, takiego jak emu (Dromaius novaehollandiae), który może działać jako surogat, mówi Jensen. „Jaja Dodo są znacznie, znacznie większe niż jaja gołębi Nicobar, nie można wyhodować dodo w jajku Nicobar”.

Zarodki kurcząt są dość podatne na PGC innych ptaków, a zespół Jensena stworzył chimeryczne kurczaki, które mogą wytwarzać nasienie przepiórcze – jak dotąd próby wytworzenia jaj zakończyły się niepowodzeniem. Uważa jednak, że o wiele trudniej będzie przenieść PGC – szczególnie te mocno zmodyfikowane genetycznie – z jednego dzikiego ptaka do drugiego.

Dar ochrony?

Dyrektor generalny firmy Colossal, Ben Lamm, zdaje sobie sprawę z tych przeszkód, ale twierdzi, że nie są one przyczyną zerwania umowy. Dodaje, że prace nad wyginięciem dodo pomogą w wysiłkach na rzecz ochrony innych ptaków. „Wniesie wiele nowych technologii do ochrony ptaków” — zgadza się Jensen.

Vikash Tatayah, dyrektor ds. ochrony przyrody w Mauritian Wildlife Foundation w Vacoas-Phoenix, jest również entuzjastycznie nastawiony do uwagi, jaką wyginięcie dodo może wnieść do ochrony przyrody. „To coś, co chcielibyśmy objąć” — mówi.

Zwraca jednak uwagę, że drapieżniki, które zagrażały dodo w XVII wieku, nie zniknęły, podczas gdy większość jego siedlisk tak. „Trzeba zapytać”, mówi, „czy gdybyśmy mieli takie pieniądze, nie lepiej byłoby je wydać na przywrócenie siedlisk na Mauritiusie i zapobieganie wymieraniu gatunków?”