Poslední samec nosorožce severního bílého - jeho jméno bylo Súdán - zemřel v březnu a zanechal za sebou pouze dva členy poddruhu: jeho dcera a vnučka.
V minulosti by tato tvrdá fakta znamenala konec. Vědci z ústavu pro výzkum v zoo v San Diegu - domov pro mrazivou zvěřince zvanou Zmrazená zoo - však pracují na tom, aby severní nosorožci měli druhou šanci. Od roku 1975 institut sbírá tkáně od stvoření, někteří ohroženi a jiní ne, pak pěstuje buňky v laboratoři a uchovává je v chladném 321 stupních pod nulou Fahrenheita.
Zoo již používají reprodukční technologie, jako je oplodnění in vitro pro zvířata, jako jsou gorily, a umělé oplodnění pand. (Jinde vědci zvažují zásluhy o vzkříšení vyhynulých druhů, jako je mamutí vlna a holub z cestujících, i když by za to museli použít starou DNA.) Zmrzlá zoo použila své chráněné spermie k vytvoření bažantských kuřat, například, a zašel až na výrobu embryí gepardů a oplodnění vajíček jižní bílé nosorožce.
Nyní jeho zookeepers doufají, že jejich tucet vzorků severního bílého nosorožce se stane rodiči nové generace jiným způsobem: pomocí technologie kmenových buněk přemění konzervovanou bílou nosorožčí tkáň na vejce a sperma.
Výzkum ústavu přesahuje miminko. Vědci pracují na metodách genetické identifikace masa z primátů a antilopy duikerů, které byly nezákonně loveny. A v budoucnu by mohli svou sbírku použít k obnovení genetické rozmanitosti ohrožených černonohých fretek.
Rozšíření tohoto úsilí bude zahrnovat celosvětovou síť zmrazených zoologických zahrad, napsat Olivera Rydera, ředitele ústavu pro genetiku ochrany přírody, a spoluautora Manabu Onumu do Výroční zprávy o biologických vědách zvířat .
Ryder, který je v ústavu od svého vzniku, hovořil s Knowable o minulosti, přítomnosti a budoucnosti Frozen Zoo. Tato konverzace byla upravena kvůli délce a přehlednosti.
Jak začala Frozen Zoo?
Rádi bychom řekli, že Zmrzlá zoo začala, když Dr. Kurt Benirschke přišel do zoo San Diego v roce 1975. Dr. Benirschke, který zemřel v roce 2018, se zajímal o plodnost a chromozomy. Technologie zmrazení buněk a jejich rozmrazení obnovenou funkcí byla stále docela nová - poprvé se to provedlo se spermatem v roce 1949 - ale otevřela to vše možné. Mít buněčné kultury zmrazit, oživit a pěstovat více buněk, podívat se na chromozomy, byl opravdu významný pokrok. Dělali to jiní vědci, ale většinou v lékařském výzkumu lidí.
Dr. Benirschke se zvláště zajímal o popis chromozomů různých druhů. Využili jsme každou příležitost, která přišla ke sběru nového druhu. Bylo jisté, že banky, které jsou bankou, najdou využití daleko za hranicemi toho, co bylo v té době možné představit.
Ve zmrazené zoo jsou takové lahvičky „zvířecími krabičkami“. Každá obsahuje spermie nebo buňky vypěstované z trochu zvířecí kůže nebo jiné tkáně. Jsou uloženy v tekutém dusíku při -321 stupňů Fahrenheita a rozmrazeny, když je vědci chtějí použít. (San Diego Zoo Global) V roce 1975 jste se také připojili k zamrzlé zoo a poté v roce 1975 nazvali Středisko pro reprodukci ohrožených druhů. Pamatujete si na první zvíře, ze kterého jste kdy uchovali buňky?
Byl to čínský muntjac, štěkající jelen. Byla tu jedna, která měla zlomeninu a byla opravena ortopedickými chirurgy. Museli to chytit a anestetizovat, aby změnili obsazení, takže jsem mohl přijít a udělat biopsii kůže.
Zajímavý je štěkající jelen. Existují jak čínští, tak indičtí muntjaci a průměrný člověk by byl vyzván, aby identifikoval velký rozdíl mezi nimi. Přestože čínský muntjac má 46 chromozomů, indický muntjac má nejnižší známé číslo chromozomu u savců: šest u žen, 7 u mužů.
Ti, kteří se zajímali o evoluci, o tom, jak se vyvíjely chromozomy a jak se vytvářejí druhy, byli tímto „skandálem“ vyzváni. Nyní víme, že chromozomy se spojily dohromady s předky indického muntjaka. Co vyvolalo tuto fúzi, není známo, ale muselo se to stát. Hybrid mezi nimi vznikl v Číně; měl tři velké chromozomy a 23 malých. Žilo to, ale nedokázalo se reprodukovat.
Jindy v roce 1980 si pamatuji patologa, který mi řekl: „Máme opravdu zajímavé a vzácné zvíře v pitevní místnosti. Měl bys získat vzorek. “A byl to severní bílý nosorožec. Tento vzorek poskytl materiál, o několik let později, první genetickou studii srovnávající severní a jižní bílé nosorožce.
Nyní rychle vpřed do současnosti a máme ambiciózní projekt genetické záchrany, který má zabránit vyhynutí severních bílých nosorožců, a záleží na 12 kulturách bílých nosorožců severních, které jsme v průběhu let bankovali.
Jak můžete pomocí těchto buněk zachránit nosorožce severního?
Z těchto uložených vzorků kůže máme zmrazené buňky zvané fibroblasty. Rozmrazujeme tyto kultury a přeměníme je v tzv. Indukované pluripotentní kmenové buňky. Tito se mohou teoreticky proměnit v téměř jakýkoli druh buněk v těle: Mohou vytvářet srdeční buňky, mohou vytvářet nervové buňky.
Naším konečným cílem je přeměnit kmenové buňky na vejce a sperma, abychom mohli vytvořit embrya. Jinými slovy, tyto fibroblasty budou mít děti.
To se stalo u laboratorních myší, ale zatím žádný jiný druh. Dosud jsme vyvolali pluripotentní kmenové buňky od severních bílých nosorožců. Nyní zdokonalujeme metody, abychom potvrdili, že jsou pluripotentní. Existuje další tým, který pracuje se stádem jižních bílých nosorožců, které plánujeme použít jako náhradní. Jsme nejméně deset let od dítěte severního bílého nosorožce, ale dosahujeme pokroku.
Kdybyste se mě na to zeptali v roce 1985, můžete si vzít buňku ze zmrazené zoo a proměnit ji v zvíře, řekl bych ne. Teď to plánujeme udělat v laboratoři.
Čerstvé oocyty (vejce) odebrané z jižních bílých nosorožců. Aby pomohli přivést zpět severního bílého nosorožce z pokraji vyhynutí, vědci zoo Frozen Zoo doufají, že z konzervovaných kožních buněk bílého nosorožce změní vajíčka a sperma a implantují embrya do jižní bílé nosorožce. (TB Hildebrandt et al. / Nature Communications 2018) Co jiného děláte se vzorky z Frozen Zoo?
Jsme vynikajícím zdrojem pro projekty genomu. Přispěli jsme vzorky k něčemu, jako je 140 celých genomových sekvenčních projektů.
Spolupracujeme s Broad Institute v Cambridge, Massachusetts, na projektu 200 savců, který porovná lidskou DNA s těmi 199 savců. Pomůže vědcům pochopit, která základní sada genů je tak důležitá, že byly zachovány v nás a jiných zvířatech. A zapojuji se do projektu Genomy obratlovců, abych sledoval všech 66 000 živých druhů obratlovců. Tyto genomy odhalují mnoho zajímavých věcí o historii zvířecí populace, jejích vzorcích migrace a pokud je hybridizována s jinými druhy. Tento druh genetické analýzy otevírá ohromující nové okno o tom, jak život funguje.
Ve své recenzi jste diskutovali o vytvoření globální biobanky pro volně žijící živočichy. Proč je to důležité?
Přestože Zoo v San Diegu má svoji zamrzlou zoologickou zahradu s více než 1 000 druhy, jedná se o malý zlomek světové biodiverzity. Bylo pojmenováno asi 26 500 ohrožených druhů - a další, které na seznam nebyly uvedeny.
Příští rok bude menší biologická rozmanitost, než je tomu nyní. Takže bychom měli být bankovnictví, dokud to půjde. Musí být provedeno v různých zemích, aby měly své vlastní genetické zdroje uloženy.
Řekl jste, že když jste dorazili do zamrzlé zoo před 44 lety, nemohli jste si představit, jak rostou celá zvířata z buněk. Jaký projekt bys rád viděl, jak se Frozen Zoo ujme v příštích 44 letech?
Jak se populace druhů zmenšuje, ztrácí také cenné verze genů, které byly přítomny pouze u některých zvířat. Genofond se stává genovou louží. Představuji si, že bychom v budoucnu mohli pomocí geneticky upraveného materiálu obnovit genetické variace.
Jak bys to udělal?
Budeme muset přeměnit buňky na zvířata. Můžete například vzít ženské zvíře, které žije v přírodě, a přenést do ní embryo s několika užitečnými geny.
Někteří by mohli říci, že přivedení zpět ztracených genů nebo téměř zaniklých druhů hraje na Boha.
Ale lidé to dělají už dlouhou dobu: Způsobili jsme vyhynutí druhů. Nezvratně jsme změnili jejich stanoviště. Změnili jsme jejich chování. Promíchali jsme je. Změnili jsme jejich prostředí, jejich predátory, jejich nemoci. Všechny tyto věci jsme již udělali.
Používání vzorků v bankách k propagaci rozmanitosti by nám dalo šanci změnit přirozený svět pozitivním způsobem.
Známý časopis je nezávislé novinářské úsilí od společnosti Annual Reviews. 
