¿Es posible revivir mamuts y otros animales extintos?

Beth Shapiro investiga el ADN de mamuts, dodos y otras especies extintas. En La vida que creamos, explica cómo las personas han interactuado con los animales a lo largo de su existencia: los cazaron, los domesticaron y los protegieron de la extinción. Con el permiso de Corpus, publicamos un extracto del capítulo "Consecuencias previstas" sobre cómo los científicos intentan resucitar a los mamuts.

La mayoría de los que trabajamos en el campo del ADN antiguo estamos acostumbrados a las preguntas sobre la resurrección de especies extintas, presumiblemente con la ayuda de la biotecnología. ¿Ya hemos hecho esto? ¿No? Entonces, ¿qué tan cerca están los científicos de hacerlo? ¿Es posible resucitar una especie extinta? ¿Cómo es el proceso de recuperación? Respondo lo mismo todo el tiempo: no, todavía no, difícilmente en un futuro cercano.

Crear una copia exacta de una especie extinta es imposible y muy probablemente nunca será posible.

Pero hay tecnologías que algún día probablemente nos permitirán revivir los componentes de las especies extintas, sus características extintas.

Digamos que un científico puede modificar un elefante agregando una pieza de ADN que surgió durante evolución a los mamuts y elefantes les crecerá pelo y desarrollarán una gruesa capa de grasa subcutánea, como resultado de lo cual podrán sobrevivir a las heladas árticas. Es posible modificar la paloma de cola rayada para que se asemeje a una paloma migratoria en el color del plumaje y la forma de la cola. Pero, ¿serán estos elefantes modificados y palomas de cola rayada verdaderos mamuts y palomas mensajeras? No lo creo.

¿Por qué no podemos recuperar especies extintas? Hay mil razones por las que especies extintas difíciles de revivir: desde complejidades puramente técnicas hasta cuestiones éticas sobre la manipulación de especies y desafíos ambientales asociados con la necesidad de liberar especies resucitadas en un entorno donde no lo estaban, probablemente ya docenas mil años. Se pueden superar algunos problemas técnicos (editar la línea germinal de las aves, trasplantar un embrión de elefante a una madre cautiva), es poco probable que otros se resuelvan alguna vez (restaurar la microflora intestinal del extinto rinoceronte lanudo, encontrar una madre sustituta del rinoceronte de Steller vaca).

Tomemos, por ejemplo, los mamuts. Conozco tres grupos de investigación que actualmente están trabajando en la recreación de mamuts. De estos, dos fueron dirigidos por Hwang Woo-seok de la Fundación de Investigación de Biotecnología Suam de Corea del Sur y dirigidos por Akira Iritani de Universidad de Kindai en Japón - buscan clonar mamuts, es decir, revivirlos a través de un proceso, cuyo resultado más famoso fue nacimiento muñequita la oveja.

Debido a que la clonación requiere células vivas, Hwang espera encontrar células vivas de mamut que hayan sobrevivido en cadáveres congelados, que ahora (gracias al calentamiento global) se están descongelando en Siberia eterna permafrost […] La desventaja de este método es que no puede haber células vivas en los cadáveres de mamut congelados, ya que el proceso de descomposición celular comienza de inmediato. después de la muerte. Sin embargo, el grupo de trabajo de Iritani reconoce que es poco probable que se encuentren células vivas de mamut y recurre a la investigación molecular. biología para revivir células muertas de mamut, o al menos lograr tal apariencia de vida que puedan ser clon. El plan de Iritani es forzar las proteínas de los huevos ratonesdiseñado para reparar el ADN dañado, reconstruir el ADN roto en células de mamut.

En 2019, Iritani y sus colegas publicaron un artículo que describe cómo intentaron hacer esto con células de un cadáver de mamut particularmente bien conservado llamado Yuka. Este artículo fue aclamado de inmediato en la prensa popular como un presagio de la inminente resurrección del mamut, pero la evidencia parece sugerir lo contrario. Aunque las células de Yuka estaban notablemente bien conservadas en comparación con las de otros mamuts momificados, las proteínas del ratón no tuvieron mucho éxito en la reparación del ADN de la célula.

Es imposible clonar mamuts porque todas las células de mamut están muertas.

Un tercer grupo que espera revivir a los mamuts está dirigido por George Church del Instituto Wyss de Ingeniería Biológica de la Universidad de Harvard. Los científicos admiten que no será posible encontrar células vivas de mamuts, dado que los últimos mamuts murieron hace más de tres mil años. Sin embargo, Church no está de acuerdo en que esto excluya la posibilidad reanimar mamuts Él enfatiza que tenemos a nuestra disposición un suministro interminable de células vivas casi como mamuts - elefantes indios - que se puede cultivar en el laboratorio y transformar de casi gigantesco a completamente gigantesco con herramientas sintéticas biología. Con este fin, Church lanzó un programa para usar CRISPR para insertar ADN en células de elefantes indios. pequeños cambios (uno a la vez) hasta que el genoma de la célula coincida exactamente con el genoma mamut.

doblar genoma elefante en el genoma del mamut es una tarea de enormes proporciones. Las líneas que conducen a los elefantes indios y los mamuts lanudos divergieron hace más de cinco millones de años. Debido a que los restos del mamut están bien conservados, los científicos que trabajan con ADN antiguo han podido reconstruir varios genomas a partir de estos restos en su totalidad. Cuando se compararon con los genomas de los elefantes indios, resultó que tenían alrededor de un millón de diferencias genéticas.

Hoy en día, es imposible hacer un millón de modificaciones en el ADN de una célula a la vez; ninguno de los métodos disponibles para editar el genoma lo permite. Para hacer tantos cambios tendría que romper físicamente el genoma en muchos fragmentos al mismo tiempo, una catástrofe potencial de la que es poco probable que la célula se recupere. Además, cada modificación (o conjunto de modificaciones) requiere su propio mecanismo de edición, y los intentos de colocarlos todos en la jaula a la vez claramente terminarán en nada bueno.

Hasta ahora, el grupo de Church está haciendo una o más modificaciones a la vez, asegurándose de que estén listas. correctamente, y luego toma las celdas con la modificación correcta y las somete a la siguiente ronda edición. La última vez que le pregunté a Church cómo les estaba yendo, dijo que su equipo había agregado alrededor de 50 modificaciones, reemplazando algunos de los genes con variantes de mamut, cuyos estudios muestran que el mamut se parece más a un mamut que a un elefante. Hoy, el equipo de Church tiene células vivas que, si se clonan, contendrán las instrucciones genéticas que restaurarán algunos de los rasgos del mamut. Estas no son células de mamut, sino más bien parecidas a las de un mamut.

¿Es posible clonar gigantescas células de la Iglesia? Las tecnologías de clonación, especialmente para animales domésticos como ovejas y vacas, han mejorado significativamente desde 2003, cuando nació la oveja Dolly. Sin embargo, en el caso de otros tipos, se dedica mucho tiempo a aclarar todos los detalles necesarios: cómo y cuándo recoger óvulos, cómo crear un cultivo ideal para el desarrollo temprano de embriones, cuándo implantarlos con un sustituto madre. Y el principal obstáculo es la etapa de reprogramación, en la que la célula somática olvida cómo ser una célula de su tipo y se convierte en una célula del tipo que puede convertirse en un animal completo. Este paso rara vez se hace bien, tan raro que la tasa de éxito de los intentos de clonación apenas supera el 20%, incluso para especies que los científicos clonan todo el tiempo.

Los elefantes nunca han sido clonados, en parte porque no existe un nicho de mercado para los elefantes clonados.

Nuestro mercado de clones doméstico crecen los animales. La empresa de biotecnología Boyalife Genomics está construyendo una fábrica de clonación de ganado en Tianjin y afirma podrá criar un millón de vacas wagyu clonadas al año para satisfacer la creciente demanda de carne china. mercado.

La empresa de Hwang, Sooam Biotech, está lista para clonar su perrito, y en ViaGen Pets, con sede en Texas, tienen un perro, un gato y hasta un amado caballo. Pero por alguna razón, pocas personas buscan clonar a su amado elefante.

Probablemente sea imposible clonar un elefante. Los elefantes son animales enormes con un sistema reproductivo correspondientemente enorme. Esto complica los pasos críticos del proceso de clonación, como la recolección de un óvulo para la transferencia nuclear. y la introducción de un embrión en desarrollo en el útero de una madre sustituta, ya que el himen de los elefantes está entre embarazos se regenera (tiene un pequeño orificio en el que entra el esperma masculino, pero para un embrión de elefante esto es un obstáculo importante y probablemente insuperable). Los elefantes indios también son una especie en peligro de extinción, lo que significa que si esta tecnología aún no está más allá de las capacidades de la ciencia, lo mejor sería aplicarla a la cría de elefantes.

Incluso si la clonación de elefantes se vuelve técnica (y éticamente) factible, no está del todo claro si una madre elefante puede tener un bebé mamut.

Cinco millones de años es un largo tiempo evolutivo, y un millón de diferencias entre el ADN es mucho. En esencia, la diferencia evolutiva entre mamuts y elefantes indios es casi la misma que entre humanos y chimpancé. Es difícil imaginar a una madre chimpancé cargando a un bebé humano (y viceversa).

Ha sucedido que las madres sustitutas han producido con éxito cachorros de una especie diferente, por lo que la distancia evolutiva puede no ser un veredicto. Perros domésticos dieron a luz a cachorros de lobo clonados, domésticos gatos - cachorros de gato estepario saludables, y una vaca doméstica dio a luz a un cachorro de gaur clonado saludable.

Estos experimentos demostraron lo que los científicos sospechaban desde el principio: cuanto mayor es la relación entre dos especies, involucrados en la clonación entre especies, menor será la probabilidad de éxito en cada etapa del proceso clonación Hasta la fecha, los parientes más lejanos involucrados en un exitoso experimento de clonación entre especies son camellos de una y dos jorobas (dromedario y bactriano), cuyos caminos evolutivos se separaron hace unos cuatro millones de años.

A pesar de un período evolutivo tan largo, en 2017, un camello dromedario doméstico dio a luz a un camello de doble joroba clonado. Esto es muy prometedor tanto para los camellos bactrianos (son casi los primeros en la lista de grandes mamíferos en peligro de extinción) como para la conservación. la naturaleza como un todo, porque este evento en sí mismo enfatiza cómo han avanzado las tecnologías de clonación avanzadas y cómo la variedad de especies que pueden salvarse mediante tales métodos.

En 2003, una cabra montés ibérica hembra nació tres años después de que su especie se extinguiera. Cuatro años antes, un grupo encabezado por Alberto Fernández-Arias, quien ahora es titular del Ministerio de Caza, Pesca y humedales de la Autonomía Española de Aragón, recogió las células de Celia, el último ejemplar de cabra montés de los Pirineos, y las sometió instante congelaciónpara no dañar el ADN. Luego, Fernández-Arias y sus colegas pasaron varios años desarrollando una estrategia para la reactivación de la cabra montés. Intentaron tomar óvulos para clonar las células de Celia de otras cabras montesas salvajes, pero los animales salvajes no están acostumbrados a las personas y son buenos para escapar, así que experimento fallido.

Afortunadamente, fue más fácil recolectar huevos de cabras domésticas. En lugar del ADN de una cabra doméstica, los científicos introdujeron el ADN de las células somáticas congeladas de Celia en los óvulos, después de lo cual se implantaron 57 óvulos transformados en madres sustitutas. Estas células eran híbridos de una cabra doméstica y una cabra montés de los Pirineos. Se injertaron siete embriones y nació viva una hembra. Por desgracia, la hembra clonada tenía una anomalía pulmonar congénita, probablemente causada por las complejidades del proceso de clonación, y murió en cuestión de minutos. Los intentos de revivir la cabra montés ibérica de las celdas de Celia se han suspendido, pero las celdas aún se almacenan congeladas.

Es probable que algún día los científicos puedan recodificar el genoma del elefante en el genoma del mamut y clonarlo. una jaula plantándola con su madre elefante, sin embargo, el proceso en sí mismo puede evitar el renacimiento de un mamut desarrollo.

Un mamut clonado nacido de una madre elefante (o el útero artificial favorecido por George Church como solución al problema de la clonación de elefantes) probablemente se verá como un mamut.

Casi todos entre nuestros conocidos tenemos gemelos idénticos, así que imaginamos cuánto afecta el ADN a la apariencia. Pero nuestros amigos gemelos no son intercambiables. Tienen diferentes experiencias de vida, diferentes factores estresantes, diferentes dietas y diferentes entornos… en resumen, son personas completamente diferentes. ¿Habrá un mamut que haya pasado por el camino del elefante del desarrollo intrauterino, criado por elefantes, alimentado con comida de elefante y que posea microflora de elefante? intestinos, se comporta como un mamut, ¿o sigue siendo como un elefante?

Por supuesto, no importa si nuestro objetivo final es crear un elefante con algunos rasgos de mamut, que es probablemente lo que queremos. Pero si vamos a crear un mamut, también debemos recrear todo el hábitat del mamut, desde la concepción hasta la muerte. Y este ambiente, por desgracia, también se extinguió.

El libro "La vida que creamos" también disipa los mitos sobre la ingeniería genética. Beth Shapiro habla sobre cómo esta tendencia afecta la producción ganadera y ayuda a proteger a las especies en peligro de extinción.

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