Ποντίκια με κύτταρα που περιέχουν επιπλέον χρωμόσωμα αρουραίου δημιούργησαν επιστήμονες. Το επόμενο βήμα είναι να δοκιμάσουν τη μέθοδο σε κατεψυγμένο ιστό ελέφαντα και, αν αυτό πετύχει, στην συνέχεια σε κατεψυγμένα μαμούθ.
Τα χιμαιρικά ποντίκια αποτελούνται από ορισμένα κύτταρα με χρωμόσωμα αρουραίου, σύμφωνα με το University of Yamanashi.
Η εταιρεία Colossal Biosciences, που ασχολείται με την εξαφάνιση ειδών, ενδέχεται να βρεθεί μπροστά σε εξελίξεις. Ίσως να είναι δυνατή η «αναβίωση» χρωμοσωμάτων μαμούθ σε ζωντανά κύτταρα, αφού επιστήμονες μετέφεραν χρωμόσωμα από αρουραίο που είχε παραμείνει βαθιά κατεψυγμένος για περισσότερο από έναν χρόνο σε ζωντανά κύτταρα ποντικού. Στη συνέχεια δημιούργησαν ολόκληρα ποντίκια, στα οποία ορισμένα κύτταρα περιείχαν το επιπλέον χρωμόσωμα αρουραίου.
«Μόλις τελειοποιήσουμε την τεχνική, θα αρχίσουμε να τη δοκιμάζουμε σε κύτταρα ελέφαντα», λέει ο Teruhiko Wakayama από το Πανεπιστήμιο Yamanashi στην Ιαπωνία. «Αν καταφέρουμε να εισαγάγουμε χρωμοσώματα ελέφαντα σε εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα ποντικού, σίγουρα θέλουμε να το δοκιμάσουμε και σε μαμούθ».
Όχι, ο dire wolf δεν επανήλθε από την εξαφάνιση.
Ο άμεσος στόχος της ομάδας είναι να μελετήσει τη δράση γονιδίων εξαφανισμένων ζώων σε ζωντανούς οργανισμούς, κάτι που μπορεί να αποκαλύψει πολύ περισσότερα από την απλή ανάλυση γενετικών αλληλουχιών. Το έργο όμως θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στη διατήρηση ειδών και στις προσπάθειες επαναφοράς τους. Για παράδειγμα, υπάρχει κατεψυγμένος ιστός από ένα πουλί με την ονομασία Hawaiian poʻouli, το οποίο εξαφανίστηκε το 2004. Ένα βιολογικό χαρακτηριστικό σημαίνει ότι η μεταφορά χρωμοσωμάτων θα ήταν απαραίτητη για να επανέλθει στη ζωή.
Τα γονιδιώματα των ζώων χωρίζονται σε τμήματα που ονομάζονται χρωμοσώματα. Όταν τα κύτταρα διαιρούνται, αυτές οι μακριές αλυσίδες DNA διπλώνονται πολύ σφιχτά και αποκτούν το κλασικό κυλινδρικό σχήμα που βλέπουμε στα βιβλία. Αυτά τα συμπυκνωμένα χρωμοσώματα μπορούν να γίνουν ορατά σε ζωντανά κύτταρα χωρίς να τα βλάψουν, για παράδειγμα με την προσθήκη χρωστικών σε αντισώματα που συνδέονται με τις πρωτεΐνες γύρω από τις οποίες είναι τυλιγμένο το DNA.
Η τεχνική του Wakayama περιλαμβάνει την αφαίρεση του πυρήνα ενός κυττάρου και την έγχυσή του σε ένα ωάριο, ώστε να πυροδοτηθεί η συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων. Η διαδικασία μοιάζει με την τεχνική μεταφοράς πυρήνα που χρησιμοποιείται στην κλωνοποίηση. Ο Wakayama ήταν ο πρώτος που κλωνοποίησε ποντίκια με αυτή τη μέθοδο, λίγο μετά τη γέννηση της Ντόλι, του προβάτου.
Το ωάριο με τον επιπλέον πυρήνα εγχέεται στη συνέχεια με ένζυμα που βοηθούν στον διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων. Έπειτα, ένα μόνο χρωμόσωμα απομονώνεται με μια μικροσκοπική κοίλη βελόνα και εγχέεται σε δεύτερο ωάριο. Αν αυτό το ωάριο εξελιχθεί σε έμβρυο, όλα τα κύτταρα του εμβρύου —τα λεγόμενα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα— θα περιέχουν το επιπλέον χρωμόσωμα.
Αφού ανέπτυξε την τεχνική προσθέτοντας επιπλέον χρωμοσώματα ποντικού, ο Wakayama δοκίμασε στη συνέχεια τη μέθοδο σε αρουραίους που είχαν γενετικά τροποποιηθεί ώστε να φθορίζουν πράσινοι. Απομόνωσε κύτταρα αίματος από την ουρά ενός από αυτούς τους αρουραίους, ο οποίος είχε παραμείνει βαθιά κατεψυγμένος για περισσότερο από έναν χρόνο, και κατάφερε να δημιουργήσει εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα ποντικού με ένα επιπλέον χρωμόσωμα από τον γενετικά τροποποιημένο αρουραίο.
Στη συνέχεια, αυτά τα κύτταρα εγχύθηκαν σε φυσιολογικά έμβρυα ποντικού και εμφυτεύτηκαν σε θηλυκά ποντίκια, δημιουργώντας χιμαιρικά ζώα στα οποία ορισμένα κύτταρα περιείχαν το χρωμόσωμα αρουραίου. Τα ζώα αυτά μοιάζουν με κανονικά ποντίκια, αλλά κάτω από υπεριώδες φως ορισμένα από αυτά τα κύτταρα φθορίζουν πράσινα, όπως και εκείνα του αρχικού αρουραίου.
Η ομάδα έχει επιχειρήσει να δημιουργήσει ποντίκια στα οποία όλα τα κύτταρα περιέχουν το επιπλέον χρωμόσωμα αρουραίου, αλλά δεν έχει ακόμη επιτύχει. Επιπλέον, προς το παρόν η τεχνική λειτουργεί μόνο με το χρωμόσωμα 9 του αρουραίου. Αν προστεθούν άλλα χρωμοσώματα, τα ωάρια δεν εξελίσσονται σε έμβρυα. «Αυτή τη στιγμή δοκιμάζουμε διάφορες μεθόδους για να βελτιώσουμε το ποσοστό επιτυχίας», λέει ο Wakayama.
Τα κύτταρα που λάμπουν πράσινα σε αυτό το μικρό ποντίκι περιέχουν χρωμόσωμα αρουραίου, σύμφωνα με το University of Yamanashi.
Είναι πιθανό αυτό να οφείλεται στο ότι η δράση γονιδίων σε άλλα χρωμοσώματα του αρουραίου διαταράσσει την εμβρυϊκή ανάπτυξη. Αν ισχύει αυτό, η ομάδα ίσως χρειαστεί να απενεργοποιήσει γονίδια στο επιπλέον χρωμόσωμα, με τρόπο παρόμοιο με εκείνον με τον οποίο απενεργοποιείται ένα από τα δύο Χ χρωμοσώματα στα κύτταρα θηλυκών θηλαστικών. Ο Wakayama, πάντως, ελπίζει ότι αυτό δεν θα χρειαστεί.
Η ομάδα του έχει ήδη προμηθευτεί δείγματα κατεψυγμένου ιστού ελέφαντα από ζωολογικό κήπο για δοκιμές. Ο Wakayama μιλά επίσης με την ομάδα που κατάφερε να απομονώσει και να μελετήσει πυρήνες κυττάρων από μαμούθ ηλικίας 28.000 ετών, με το όνομα Yuka, για το ενδεχόμενο να δοκιμαστεί η μέθοδος και σε χρωμοσώματα μαμούθ.
Η απλή προσπάθεια κλωνοποίησης μαμούθ από αυτά τα κύτταρα δεν θα μπορούσε ποτέ να λειτουργήσει, γιατί η βλάβη στο DNA είναι υπερβολικά μεγάλη. Ο Wakayama ελπίζει όμως ότι ίσως είναι δυνατό να ανακτηθούν μεμονωμένα χρωμοσώματα, ώστε να μελετηθούν σε ζωντανά κύτταρα.
«Ακόμη και μία μόνο επιτυχημένη μεταφορά είναι μια πολύ καλή αρχή», λέει ο Ben Novak από την αμερικανική μη κερδοσκοπική οργάνωση προστασίας άγριας ζωής Revive & Restore. «Στα στρουθιόμορφα πτηνά, αυτό το έργο θα μπορούσε να έχει μεγάλη αξία». Αυτό συμβαίνει επειδή στα στρουθιόμορφα πτηνά —μια μεγάλη ομάδα που περιλαμβάνει περισσότερα από τα μισά είδη πτηνών— τα κύτταρα που σχηματίζουν σωματικούς ιστούς, όπως το δέρμα και οι μύες, χάνουν ένα χρωμόσωμα. Αυτό το επιπλέον χρωμόσωμα διατηρείται μόνο στα αναπαραγωγικά κύτταρα που σχηματίζουν το ωάριο και το σπέρμα.
Υπάρχουν ολοένα και περισσότερα στοιχεία ότι οι μεγάλες πέντε μαζικές εξαφανίσεις δεν συνέβησαν ποτέ.
Νέα απροσδόκητα απολιθωματικά ευρήματα αποδυναμώνουν την ιδέα ότι υπήρξε ποτέ μαζική εξαφάνιση στη στεριά και ίσως μας αναγκάσουν να ξαναδούμε την τρέχουσα κρίση της βιοποικιλότητας.
Επειδή το Hawaiian poʻouli ήταν στρουθιόμορφο πτηνό και είχε καταψυχθεί μόνο μη αναπαραγωγικός αρσενικός ιστός, η επαναφορά του θα απαιτούσε την προσθήκη δύο χρωμοσωμάτων από συγγενικά είδη: του χρωμοσώματος που βρίσκεται μόνο στα αναπαραγωγικά κύτταρα και του χρωμοσώματος W που απαντάται μόνο στα θηλυκά πτηνά. «Θα δημιουργούσε μερικά υβρίδια, αλλά θα επέτρεπε την επαναφορά του είδους», λέει ο Novak.
Ο Wakayama δεν είναι ο πρώτος που δημιούργησε ζωντανά ζώα με επιπλέον χρωμοσώματα. Το 2022, άλλη ομάδα στην Ιαπωνία δημιούργησε αρουραίους με επιπλέον ανθρώπινο χρωμόσωμα 21, για τη μελέτη του συνδρόμου Down. Ωστόσο, η τεχνική αυτή περιλάμβανε εκτεταμένες γενετικές τροποποιήσεις, οι οποίες δεν θα ήταν επιθυμητές ούτε εφικτές για εφαρμογές διατήρησης ειδών.
Τα επιπλέον αναπαραγωγικά χρωμοσώματα μπορεί να είναι πολύ πιο διαδεδομένα απ’ όσο αναγνωρίζουμε, λέει ο Novak, γεγονός που σημαίνει ότι πολλοί από τους ιστούς που καταψύχονται από προγράμματα βιοτραπεζών ενδέχεται να τα στερούνται.
Scientific Reports DOI: 10.1038/s41598-026-55500-1
