Komórki macierzyste, aby uratować gatunki zagrożone… albo wymarłe

Mandryle i białe nosorożce z Afryki są dwoma gatunkami zagrożonymi wymarciem. Postęp biologii komórkowej może jednakże uratować je przed wyginięciem, które teraz wydaje się nieuniknione, niestety. Dzięki macierzystym dojrzałym komórkom pluripotencjalnymi, w rzeczywistości, mamy możliwość odtworzenia sztucznego tych gatunków, a to nawet, potencjalnie przynajmniej, na podstawie zamrożonych tkanek.

Nosorożec biały, Ceratotherium simum cottoni, jest jednym z wymarłych podgatunków żyjących dziko. Aczkolwiek, możemy znaleźć kilka sztuk żyjących w niewoli, przede wszystkim w zoo w San Diego, w Kalifornii. Z kolei, mandryl, czyli małpa z gatunku Mandrillus leucophaeus, jest ssakiem naczelnym żyjącym na zachodzie Afryki, w Kamerunie, w Nigerii, w Gwinei Równikowej. W nieco mniejszej mierze niż nosorożec biały, ale mandryl jest również zagrożony wyginięciem. Umieszczony więc został  na czerwonej liście IUCN, w kategorii „gatunki zagrożone”.

Od kilku lat, te dwa gatunki są przedmiotem badań w dziedzinie biologii komórkowej. Zespół, którym kierowała pani Jeanne Loring, z instytutu badań Scripps w La Jolla w Kalifornii, w Stanach Zjednoczonych, zainteresował się w rzeczywistości tymi zwierzętami, aby znaleźć lekarstwo przeciwko ewentualnemu wymarciu.

Zamrożone zoo i zachowanie gatunków

Lekarstwo może przyjść wraz z komórkami macierzystymi. Już od 2007 roku, badacze wiedzą, jak je otrzymywać z tkanki osobnika dorosłego (rodzaj odwrócenia różnicowania komórkowego), podczas gdy wcześniej, badacze umieli uzyskać komórki macierzyste jedynie z embrionów.

Nazwane dojrzałymi komórkami pluripotencjalnymi, są one klasycznie wytwarzane dzięki działaniu retrowirusa: geny, które zapewniają pluripotencję, są pobierane z jednej komórki pluripotencjalnej (innego gatunku, jeśli to konieczne) i są wprowadzane dzięki wirusowi do komórek somatycznych (generalnie, fibroblasty), które również posiadają te geny, ale nieaktywne.

W ten sposób możemy uzyskać komórki pluripotencjalne z każdego rodzaju tkanki. Jest to dobrodziejstwo, jak uważa Olivier Ryder z instytutu badań nad zachowaniem gatunków, z zoo w San Diego.

W 1972 roku, opracował on ze swoimi kolegami „zamrożone zoo”, w którym zgromadził i zachował w zimnie tkanki ponad 800 gatunków, na rzecz ewentualnych przyszłych prac badawczych. Pośród tych tkanek, znajdują się również tkanki mandryla oraz białego nosorożca.

Idea, która kierowała tym naukowcem zakładała, że dzięki kompetencjom pani Jeanne Loring, specjalistki od biologii komórkowej, będzie możliwe stworzenie dojrzałych pluripotencjalnych komórek macierzystych, na podstawie tych tkanek, tak, aby powstawały z nich gamety, a w końcu nowe jednostki, których matką nosicielką mogła być samica z podobnego gatunku.

Stworzenie dojrzałych pluripotencjalnych komórek macierzystych

Pierwsze rezultaty, opisane w artykule, który ukazał się tydzień temu na stronie internetowej przeglądu Nature methods, są bardzo obiecujące.

W rzeczywistości, zespołowi Jeanne Loring udało się wyprodukować z sukcesem te dojrzałe pluripotencjalne komórki macierzyste. Biologom poza tym udało się równiż wyzwolić proces różnicowania się tych komórek, który zaświadcza o możliwości tworzenia różnych tkanek: endodermy, ektodermy i mezodermy.

Prawdziwy sukces!

Następny etap będzie polegał na wywołaniu procesu różnicowania w gamety, w plemniki i komórki jajowe, co ma na celu stworzenie embrionów, które następnie będzie moża wszczepić do łona samicy-nosicielki.

Dodatkowo, w stosunku do klonowania, zaletą jest to, iż otrzymujemy tutaj organizm genetycznie inny, dziedziczący dziedzictwo genetyczne obydwojga biologicznych rodziców. Pozwoli to rozszerzyć dziedzictwo genetyczne całej populacji oraz uniknąć wzrostu homozygotyczności (te same allele), co mogłoby się okazać szkodliwe (na obraz pokrewieństwa).

Kontrowersyjne lekarstwo

Początki cudownego lekarstwa dla wszystkich gatunków, które właśnie wymierają? Nie wszystko jest takie proste. Jeśli nawet fibroblasty nosorożca i mandryla dobrze odpowiedziały na wstrzyknięcie genów pochodzących z ludzkiej komórki pluripotencjalnej – i znowu, prace się nieco skomplikowały w przypadku nosorożca – bardzo możliwe jest, że nie będzie tak w przypadku wszystkich zagrożonych gatunków, a w szczególności tych, które genetycznie są bardzo daleko od człowieka, ponieważ wprowadzone geny są ludzkiego pochodzenia.

Trzeba będzie użyć genów odpowiedzialnych za pluripotencję z gatunków bliższych genetycznie, pod warunkiem, że zostaną one wcześniej zidentyfikowane (co wymaga sekwencjonowania i analizy genomu).

Ten sukces naukowy jest również paliwem dla debaty etycznej: po raz kolejny, wiedza i technika przychodzą na pomoc w uporządkowaniu tego całego bałaganu, który same wcześniej przez swój rozwój spowodowały.

Jeśli postęp techniki w zasadzie może być tylko i wyłącznie wychwalany, to niektóre głosy ekologów podnoszą się, aby stwierdzić, iż lepiej skoncentrować swoje wysiłki na prewencji (poszanowanie dla bioróżnorodności, ochrona środowiska), a nie na tych procesach „terapeutycznych”.