Wissenschaftler haben einen wahnsinnigen Plan zu stoppen diese Nashörner vom Aussterben

In einem üppigen Conservation Park in Zentralkenia sind die weltweit letzten drei nördlichen Breitmaulnashörner nicht in der Lage, zu züchten. Wenn sie sterben, wird die Unterart ausgestorben gehen. Das ist, wenn ein komplexer, umstrittenen Plan mit Gewebe Kryobanken und Reagenzglas-Embryonen tatsächlich funktionieren kann.

Nach Jahrzehnten der Wilderei, eine Unterart, die einmal in den Tausenden in Zentralafrika nummeriert gekürzt wurden, nur drei Personen: 42 Jahre alten Sudan, seine 26-jährige Tochter Najin und ihre 15-jährige Tochter Fatu. Sudan verfügt über eine geringe Spermien-Zahl. Fatu hat eine Störung, die verhindert, dass Embryonen in ihre Gebärmutter implantiert. Najin schwache Hinterbeine machen ihr nicht in der Lage, das Gewicht der eine weitere Schwangerschaft zu unterstützen. Vor dreißig Jahren, würde die nördliche Breitmaulnashorn zum Aussterben verurteilt, haben. Synthetischer Biologie bieten heute eine Zukunft.

"Wir haben im Grunde diese Zellen in Tiere zu verwandeln."

"Wir wissen, es wird schwierig sein, aber uns ist es wichtig zu versuchen, um zu verhindern, dass dieses Tier Aussterben, ist", sagte Oliver Ryder, ein Genetiker im Zoo von San Diego. "Und wir denken, dass dies in den Bereich des möglichen ist." "

Ryder ist Teil des internationalen Teams von Wissenschaftlern hinter eine radikal neue Bemühungen, die nördliche Breitmaulnashorn Bevölkerung mit Labor-grown Embryonen von tiefgefrorenem Gewebe wieder aufzubauen. Das Projekt, skizziert diese Woche in der Zeitschrift Zoo Biology, ist experimentell, teuer und mit Unsicherheit behaftet. Es wirft harte Fragen, wie wir unsere Erhaltung Dollar ausgeben sollte. Und wenn wir es aus ziehen kann, es wird eine der größten Errungenschaften der Biotechnologie sein.

Da die restlichen nördlichen Breitmaulnashörner natürlich züchten können nicht, muss der Prozess im Labor gestartet werden. Der erste Schritt wird sein, tragfähige Gameten (Spermien und Eizellen) zu erhalten. Obwohl Fatu weder Najin jungen tragen kann, können beide Rhinos Eiablage geerntet haben. Für frisches Sperma ist Opa Sudan die einzige Option, die nicht aufgrund seines Alters und enge Verwandtschaft mit den beiden Weibchen ideal ist. Aber eingefroren Zoo von San Diego, ein riesiges Gewebebank gebaut speziell für die Erhaltung der genetischen, enthält das Sperma von vier anderen verstorbenen Männchen.

Dies ist ein Anfang, aber einer Bevölkerung mit nur fünf Rüden und zwei Hündinnen gegründet — vorausgesetzt, beide Weibchen Eiern sicher geerntet werden kann – werden genetisch verarmt. "Genetischer Vielfalt ist von entscheidender Bedeutung, und ehrlich gesagt, von den Überlebenden Weibchen Eiern und Querneigung Spermien werden nicht ausreichen, um unsere Ziele zu erreichen", sagte Ryder.

Geben Sie Phase zwei des Plans: künstliche Gameten durch Umprogrammierung andere Nashorn Gewebe zu schaffen. Vor etwa zehn Jahren Biologen entdeckten, dass Hautzellen verwandeln könnte "induzierte pluripotente Stammzellen" (iPSCs) indem man die richtige Kombination von Wachstumsfaktoren. Pluripotente Stammzellen sind Biologie der ursprünglichen Frage: Legen Sie sie in der richtigen Umgebung, und wandeln sie in alles von Herzzellen, Knochenmark zu Gameten. "Wir haben im Grunde diese Zellen in Tiere zu verwandeln", sagte Ryder.

Tragfähige Zell-Linien aus einem Dutzend nördlichen Breitmaulnashörner sind an der San Diego Zoo, Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung in Berlin und andere Gewebebanken auf der ganzen Welt untergebracht. Im Jahr 2011 Wissenschaftler das erste Nashorn iPSCs mit erstellt eine Fibroblasten-Zelllinie aus Fatus Haut erzeugt.

Aber drehen iPSCs in Spermien und Eizellen wird nicht einfach sein, wie viele experimentelle Verfahren, immer nur wurde dies bei Mäusen. Es dauert Jahre, die Technik, um Nashörner zu übersetzen.

"Ich denke, die größte Herausforderung ist nicht gonna die Mobilfunktechnologie, es wird die Zucht in Gefangenschaft."

Und Erwerb von lebensfähigen Gameten ist nur der erste Schritt. Als nächstes werden Spermien und Eizellen in Vitro um einen Embryo zu produzieren, die dann in einer Leihmutter eingepflanzt werden gemischt – im Idealfall ein Weibchen der Unterart eng verwandte südliche Breitmaulnashorn.

Niemand hat jemals einen Embryo in die Gebärmutter ein Nashorn verpflanzt, und nach Angaben der Forscher wird es wahnsinnig schwierig aufgrund der Kreatur "sehr verworren und undurchdringlichen" Muttermund sein. Wenn die Embryonen in weiblichen Nashörner implantiert werden können nicht, möglicherweise sie Begriff gebracht werden, von Pferden, die haben eine kürzere Tragzeit und deren Körper können das fremde Gewebe ablehnen.

Erweist sich alles, was ich bisher beschrieben habe als machbar, denken Ryder und seine Kollegen, wäre es möglich, eine erste Generation von nördlichen Breitmaulnashorn Babys in zehn Jahren produzieren sollte. Zehn Jahre später werden sie Reife, Erwachsene Zucht. Wir sind optimistisch, mindestens 50 Jahre, aus einer kleinen, aber stabilen nördlichen Breitmaulnashorn-Population.

George Church, die Harvard-Genetiker, Pionier CRISPR-Technologie und ist jetzt die Speerspitze Bemühen um Klon das wollige Mammut zurück ins Dasein, sagte Gizmodo, er glaubt, dass alle Projektziele Zelle Biologie möglich sind. "Ich denke, die größte Herausforderung ist nicht gonna die Mobilfunktechnologie, es wird die Zucht in Gefangenschaft," sagte er. "Sie können zwischen den Zeilen lesen in der Zeitung wie schwer es war, Nashörner in Gefangenschaft zu züchten."

Ben Novak, ein Paleogeneticist an die gemeinnützige wiederbeleben und Wiederherstellung, die versucht, die verlorenes Erbgut gefährdeter Arten wiederherzustellen, stimmt. "Die echten Nägeln gekaut wird die Schwangerschaft sein," sagte er Gizmodo, fügte hinzu, dass der San Diego Zoo derzeit mit mehreren Weibchen der südlichen Breitmaulnashorn arbeitet – potenzielle Leihmütter – damit beginnen, ihnen mehr zahm. "Je mehr können sie mit diesen Tieren arbeiten, wenn sie bewusst und wach, desto besser das Projekt Chancen auf Erfolg," sagte er.

Nicht jeder ist begeistert von die Idee, ein halbes Jahrhundert währende Biologie-Experiment, das kostet Millionen und funktionieren möglicherweise nicht. Einige Naturschützer argumentieren, dass unsere Ressourcen besser ausgegeben würden verhindern, dass Wilderer auswischen der südlichen Breitmaulnashorn – mehr als 1.000 werden jedes Jahr für ihren Hörnern geschlachtet wird.

Andere nehmen Ausgabe mit der Idee der Verwendung von Biotechnologie, um Aussterben zu verhindern. "Dies sagt können wir Arten an den Rand des Aussterbens zu gehen und moderner Technik können sie zurück zu bringen," sagte Stuart Pimm, Erhaltung Biologe an der Duke University, Natur-Nachrichten. "Es ist eine sehr wesentliche Moral-Hazard in diesem."

Kirche liegt irgendwo in der Mitte. "Ich bin mit Priorisierung sympathisch, aber ich bin auch mit der Vorstellung, dass es nicht immer ein Nullsummenspiel ist sympathisch" sagte er. "Menschen hätte sagen können" vergeuden Sie keine Zeit entwickelnden Polio-Impfstoffe? Wir setzen all unser Geld in die Entwicklung der eisernen Lunge müssen. " Klar, das wäre kurzsichtig gewesen."

Und wenn wir lange angedauert, müssen wir bedenken, dass die Räder des Massenaussterbens haben bereits in Gang gesetzt wurde. Heute schätzen die Wissenschaftler, dass wir Arten auf mehr als 1.000 Mal die Aussterberate Hintergrund verlieren. Ryder, Kirche und andere Rettungsmaßnahmen herkulische wie dieser Technologien beschleunigen kann, die helfen werden viele weitere Spezies in der Zukunft.

"Wir glauben, dass dies zu Technologien zu verhindern, dass andere Arten Aussterben führen wird", sagte Ryder. "Im Idealfall würde wir gerne Erhaltungsbemühungen diese Tools gelten vor dem Erreichen einer Endgame-Krisenmanagement-Szenarios sehen."

Korrektur 12.05.16: Eine frühere Version dieses Artikels erklärt, dass der nördliche Breitmaulnashorn Erhaltung Plan in der Zeitschrift Zoo Schlüsselveröffentlicht wurde. Die korrekte Erfassung ist Zoo Biology.