Wetenschappers zeggen dat ze de Dodo terug kunnen brengen. Moeten ze?

Heruitgegeven door Plato

volgers: 0

Wetenschappers zeggen dat ze de Dodo terug kunnen brengen. Moeten ze? PlatoBlockchain-gegevensintelligentie. Verticaal zoeken. Ai.

Met een enorme snavel, wiebelogen, een bol lichaam en een onevenredig kleine gevederde staart is de dodo iconisch om de verkeerde redenen. De niet-vliegende vogel verdween in de zeventiende eeuw en is sindsdien het boegbeeld van de door de mens veroorzaakte uitsterving.

Maar wat als we de iconische vogel terug kunnen brengen?

Onlangs belde een biotechbedrijf gevestigd in Dallas, Texas Kolossale Biowetenschappen kondigde een gedurfd plan aan "de-uitsterven" de dodo. Opgericht door Harvard geneticus George Church en tech-ondernemer Ben Lamm in 2021, heeft het bedrijf lopende projecten om de wolharige mammoet en de thylacine, een Tasmaanse tijger.

De dodo heeft zich nu bij deze line-up gevoegd. Net als bij eerdere projecten vereist het weer tot leven wekken van de iconische vogel enorme vooruitgang op het gebied van genetische manipulatie, stamcelbiologie, kunstmatige baarmoeders, en veeteelt. Of ze passen in een hele nieuwe wereld - 300 jaar later - wordt fel bediscussieerd. Zelfs als de technologie werkt, zou de resulterende "gehackte" soort een grote filosofische vraag oproepen: op welk punt is het lijken op een dodo genetisch gelijk aan het herrijzen van de soort?

Maar voor Colossal Biosciences is de uitdaging de moeite waard.

"Een doel hier is om een dier te creëren dat fysiek en psychologisch goed kan zijn in de omgeving waarin het leeft," zei Dr. Beth Shapiro, lid van de wetenschappelijke adviesraad bij Colossal Biosciences. Shapiro, hoogleraar ecologie en evolutionaire biologie aan de Universiteit van Californië, Santa Cruz, is al decennia lang gefascineerd door de uitgestorven vogel.

Andere experts in het veld zijn voorzichtig optimistisch, al was het maar vanwege de aandacht voor natuurbehoud. "Het is ongelooflijk opwindend dat er zoveel geld beschikbaar is", zei dr. Thomas Jensen, een cel- en moleculaire voortplantingsfysioloog aan het Wells College, tegen NATUUR. Of het zal lukken, voegde hij eraan toe, valt nog te bezien.

Een genetische eierenjacht

De de-extinctie draaiboek is al opgemaakt.

Stap één, ontcijfer het genoom van het uitgestorven dier. Stap twee, zoek de dichtstbijzijnde levende neef. Stap drie, screen op genetische verschillen en vervang de DNA-code van het levende dier door die van de uitgestorven soort. Produceer ten slotte een embryo dat tot leven kan worden gewekt in een surrogaatsoort.

Ja, het is niet bepaald een wandeling in het park.

Dankzij Shapiro heeft Colossal de eerste twee stappen al gezet. Back in 2002, heeft haar team een deel van het mitochondriaal DNA (mtDNA) van de vogel gesequenced, dat leeft in de energieproducerende fabriek van de cel, de mitochondriën. Deze genetische codes worden uitsluitend via de moederlijn doorgegeven. Door het mtDNA van de dodo's te vergelijken met dat van hun levende neven, verdiepte het team zich in de Nicobar duif, een pauwkleurige vogel die zwerft van de Indiase Andamanen naar de Salomonseilanden en Nieuw-Guinea, als hun naaste levende verwant. De twee vogels deelden ongeveer 30 tot 50 miljoen jaar geleden een gemeenschappelijke voorouder, schreef Shapiro in een 2016 studie.

Begin vorig jaar maakte ze bekend dat haar team de sequentie heeft bepaald het hele dodo-genoom uit een museummonster, hoewel de resultaten nog moeten worden gepubliceerd in een wetenschappelijk tijdschrift. Door de genoomsequenties van de dodo te vergelijken met die van de Nicobar, is het nu mogelijk om DNA-veranderingen op te sporen die de dodo definiëren - en de genetische veranderingen aan te wijzen die nodig zijn om een Nicobar te transformeren in zijn lang uitgestorven neef.

Een vogelhoofdpijn

Hier verandert het draaiboek.

Bij zoogdieren wordt het bewerkte genoom - een genoom dat lijkt op de uitgestorven soort - getransplanteerd in een eicel van zijn neef in de kast en ontwikkeld tot een embryo. Het embryo wordt vervolgens tot leven gewekt in de surrogaatbaarmoeder van een levende soort, een methode die lijkt op klonen.

Voor vogels werkt het niet.

Het klonen van een soort vereist toegang tot een eicel die voldoende ontwikkeld is om bevrucht te kunnen worden. Dit stadium is moeilijk vast te leggen bij vogelsoorten. Dan is er nog het probleem om een gekloond ei terug in het lichaam te brengen.

“Om een gekloond embryo te implanteren, zou men het zich ontwikkelende embryo uit een zich ontwikkelende eicel met harde schaal in het lichaam van de vrouw moeten halen en het moeten vervangen door het gekloonde embryo – en hopen dat het embryo integreert in de dooier van het ei en dat al het prikken vervormt het ei niet en beschadigt het vrouwtje niet', legt dr. Ben Nova, hoofdwetenschapper en programmamanager voor biotechnologie voor vogelbescherming bij Herleven en herstellen, een bedrijf dat zich richt op het genetisch redden van bedreigde en uitgestorven diersoorten.

Colossal verdiepte zich in een andere aanpak voor geassisteerde voortplanting: het gebruik van oerkiemcellen (PGC's). Trouw aan hun naam, kunnen deze cellen transformeren in zowel sperma- als eiproducerende cellen. Het bedrijf is van plan om deze flexibele reproductieve "blanco leien" uit de ontwikkeling van Nicobars te halen en hun DNA-sequenties te bewerken om beter overeen te komen met die van de dodo met behulp van tools zoals CRISPR.

Het is een zware taak. De meeste genetische hulpmiddelen zijn geoptimaliseerd voor zoogdiersoorten, maar die voor vogels ontbreken ernstig. Tot nu toe hebben wetenschappers moeite gehad om slechts één enkele genetische verandering in kwartels door te voeren. Het bewerken van de Nicobar vereist duizenden nauwkeurige DNA-veranderingen tegelijk.

Dan komt de surrogaatuitdaging. "Dodo-eieren zijn veel, veel groter dan Nicobar-duiveneieren, je zou geen dodo in een Nicobar-ei kunnen laten groeien", zei Jensen. Hij zou het weten: zijn team stopte PGC's in kippeneieren, waardoor chimere kippen ontstonden die kwartelsperma konden genereren (maar geen eieren). Het vinden van een potentiële surrogaatmatch voor een wilde, uitgestorven soort is veel uitdagender.

Dat gezegd hebbende, kan de rest van het proces relatief soepel verlopen.

Bij zoogdieren worden foetussen sterk beïnvloed door signalen en moleculen uit de baarmoeder van de moeder. We kunnen nog niet voorspellen hoe een uitgestorven soort omgaat met zijn moderne surrogaatmoeder tijdens de zwangerschap. Het vogelei daarentegen is een relatief geïsoleerde omgeving en het proces zou eenvoudiger moeten zijn, voorspelt Shapiro, omdat “alles gebeurt in een ei.”

Wat als het werkt?

Met snelle vooruitgang op het gebied van genoombewerking en voortplantingstechnologieën, zou het moonshot-project van Colossal wel eens kunnen werken. Maar zou het resulterende dier eigenlijk een dodo zijn?

Volgens Dr. Mikkel Sinding van de Universiteit van Kopenhagen moeten we rekening houden met zowel nature als nurture. Genetica is slechts één aspect dat een soort definieert; maatschappelijke interacties en de omgeving geven verder vorm aan het gedrag van een soort. Maar voor een "herrezen" dodo, "is er niemand in de buurt om de dodo te leren hoe hij een dodo moet zijn", zei hij. zei.

Dan zijn er ecologische zorgen. Zelfs als de dodo zijn natuurlijke instincten behoudt, zou hij teruggebracht worden naar een wereld die al 300 jaar niet meer bestaat. De vogel bloeide oorspronkelijk op Mauritius. Tegenwoordig wordt het eiland geconfronteerd met verslechterende bossen, olielekken, en kunststoffen in de omliggende wateren. Zou een gemanipuleerde dodo overleven in dat ecosysteem? En zo niet, is het dan ethisch om de wezens uitsluitend voor ons plezier groot te brengen in een dierentuin of anderszins gecontroleerde omgeving?

Deze vragen hebben nog geen antwoord. Wetenschappers hopen echter dat de dodo milieukwesties aan het licht zal brengen vanwege hun supersterkracht. Het project zou kunnen bijdragen aan het herstel van het natuurlijke ecosysteem van het eiland, inclusief endemische planten en andere dieren. In termen van technologie zouden de lessen die gaandeweg zijn geleerd, kunnen overgaan in biotech en geneeskunde - bijvoorbeeld PGC-ondersteunde reproductie - uiteindelijk met een veel groter bereik dan de-extinctie.

"Er is hier een nieuwe set potentiële tools, een nieuwe set mogelijkheden en kansen," zei Dr. Ronald Sandler, de directeur van het Ethics Institute aan de Northeastern University in Boston.

Krediet van het beeld: Rawpixel.com/Henrik Gronvold