Recepta na zmartwychwstanie czyli jak przywraca się gatunek zza grobu
Przywracanie do życia wymarłych gatunków nie jest już uważane za science fiction. Ale czy to dobry pomysł?
Każde nowe zwłoki mamuta włochatego wyrąbane z wiecznej zmarzliny wywołują ożywione spekulacje na temat możliwości wskrzeszenia tego olbrzyma z epoki lodowcowej. Naukowcy udoskonalili już część narzędzi potrzebnych do urzeczywistnienia tej idei. W listopadzie 2008 r., kiedy zespół kierowany przez Teruhiko Wakayamę w Kobe doniósł o sklonowaniu myszy, która była zamrożona przez 16 lat, uczeni zastanawiali się, czy te same metody mogą otworzyć drzwi do klonowania mamutów i innych wymarłych gatunków zachowanych w wiecznej zmarzlinie. Plotki o klonowaniu nasiliły się w kilka tygodni później, gdy grupa badaczy z Uniwersytetu Stanu Pensylwania, pod kierunkiem Webba Millera i Stephana C. Schustera, opublikowała sekwencję 70 proc. mamuciego genomu, czyli znaczną część danych potrzebnych do „stworzenia” mamuta.
Podstawowe kroki niezbędne do sklonowania mamuta lub innego wymarłego zwierzęcia to uzyskanie jego kompletnego genomu (sekwencji DNA), a następnie „przetłumaczenie” tych danych na krew i kości, czyli żywy okaz. W przypadku mamutów długość jądrowego DNA szacowana jest na 4,5 mld par zasad.
– Publikacja części genomu to dobry początek rozwiązania pierwszego problemu, aczkolwiek trzeba jeszcze odszyfrować pozostałe 30 proc. i kilkakrotnie zsekwencjonować cały genom, aby odsiać błędy, które mogły wkraść się do antycznego DNA przez wieki jego degradacji. Ale to jeszcze nie koniec kłopotów. Naukowcy będą potem musieli odpowiednio upakować informację genetyczną w chromosomach, a dziś nie wiedzą nawet, ile chromosomów miał mamut. Te zadania są jednak w zasięgu możliwości laboratoriów, zwłaszcza że niemal co dzień pojawiają się nowe ułatwienia, jak np. nowa generacja ultraszybkich sekwenserów czy prosta, niedroga metoda odzyskiwania wysokiej jakości DNA z sierści mamutów. – To już nie jest sprawa technologii, tylko czasu i pieniędzy – mówi Schuster.
Przekształcenie zdobytych danych we włochatego mamuta będzie znacznie trudniejsze, choć mogą w tym pomóc jego współcześnie żyjący krewniacy – słonie afrykańskie i azjatyckie. Zespół z Pensylwanii użył zresztą genomu słonia afrykańskiego jako przewodnika przy „składaniu” fragmentów mamuciego DNA uzyskanych z próbek sierści. Zdaniem niektórych prastare DNA jest za bardzo pokawałkowane, by mogło bezpośrednio posłużyć do stworzenia żywego organizmu. Jedynym sposobem ożywienia mamutów może się okazać „rozplecenie” chromosomów słonia, a następnie ich zmodyfikowanie w każdym z, jak się szacuje, 400 tys. miejsc, w których różnią się one od mamucich, zgodnie z odzyskanym prastarym wzorcem. W praktyce oznacza to „przepisanie” dostępnych mamucich danych na słoniową „matrycę”. Gdyby badacze zdołali dociec, jak DNA mamutów było upakowane w chromosomach, kolejnym krokiem byłoby zsyntetyzowanie całego genomu od zera.
Mając w ręku aktywne chromosomy mamuta, można by pokusić się o ich „opakowanie” w jakąś błonę, by stworzyć sztuczne jądro komórkowe. Potem naukowcy mogliby podążyć drogą „ojców” Dolly, owcy sklonowanej w 1996 r. przez badaczy ze szkockiego Roslin Institute, tzn. usunąć jądro z komórki jajowej słonia i zastąpić je odbudowanym jądrem mamucim, po czym elektrycznie pobudzić jajo, by zapoczątkować podziały komórkowe i uzyskać zarodek. W końcu trzeba by przenieść ten zarodek do macicy słonia i czekać na pozytywne zakończenie ciąży. Każdy z tych kroków stawia własne, niemałe znaki zapytania. Nikt na przykład nie wie jeszcze, jak zbudować „sztuczne” jądro. Podobne trudności nastręcza pobranie słoniowej komórki jajowej i utrzymanie mamuciego zarodka w macicy do czasu porodu.
Niektórzy badacze podejmują mniej onieśmielające wyzwanie: klonowanie zwierząt wymarłych niedawno albo zagrożonych. Ogród zoologiczny w San Diego i Ośrodek Badania Zagrożonych Gatunków Audubona w Nowym Orleanie utrzymują „mrożone zoo”, w którym w zbiornikach z ciekłym azotem, w temperaturze minus 196°C, przechowuje się DNA coraz większej liczby zwierząt bliskich wyginięcia. W 2003 r. naukowcy z firmy Advanced Cell Technology użyli komórek przechowywanych w San Diego do udanego klonowania międzygatunkowego. Stworzyli dwa okazy bantenga, zagrożonego gatunku bydła z południowo-wschodniej Azji, umieszczając jego materiał genetyczny w komórce jajowej domowej krowy i wszczepiając tak powstałe zarodki krowom pełniącym rolę zastępczych matek. Mówi się o wykorzystaniu podobnych metod do klonowania pand, antylop bongo i tygrysów sumatrzańskich. Naukowcy mają nadzieję, że uda im się odtworzyć wymarłe gatunki, takie jak koziorożec pirenejski czy wilk workowaty z Tasmanii.
Dziś najbardziej drażliwe kwestie związane z klonowaniem wymarłych gatunków mają nie tyle charakter techniczny, ile etyczny. – Mamuty, tak jak słonie, były inteligentnymi zwierzętami o rozbudowanej strukturze społecznej – mówi Adrian Lister z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie. – Tymczasem owocem klonowania byłby najpewniej pojedynczy okaz, skazany na samotne życie w parku, zoo lub laboratorium. To tworzenie kuriozum.
Tom Gilbert, ekspert w dziedzinie kopalnego DNA z Uniwersytetu Kopenhaskiego, który wraz z Schusterem i Webbem zapoczątkował pobieranie mamuciego DNA z sierści, kwestionuje zarówno przydatność, jak i sens klonowania wymarłych gatunków. – Jeśli potrafisz zrobić mamuta, to potrafisz stworzyć wszystko inne, co umarło, łącznie ze swoją babcią. Ale czy naprawdę chcesz ożywić twoją zmarłą babcię?
Tom Mueller