Izgradnja “svoda sudbine” kako bi se kengur i koala spasili od izumiranja

Nevjerojatni podvizi genetskog inženjeringa i smrznute biobanke mogli bi spriječiti da ikonski marsupials iz Australije nestanu zauvijek.
Put u Batlow zasut je mrtvima.

U zamagljenoj, sivoj izmaglici jutra teško je razabrati točno ono što snima Matt Robertsova kamera. Roberts, fotoreporter sa Australian Broadcasting Corporation, drži svoj objektiv usredotočen na cesti dok se kotrlja u gradu koji je razorio požar, 55 kilometara zapadno od Canberre, glavnog grada Australije. Na rubu asfalta nepomično leže pocrnjela leševa stoke.

Mračna scena, koja se široko dijeli na društvenim medijima, amblematična je od utjecaja sezone bushfire-2019 na životinjski život Australije. Neke procjene govore da je “mnogo, više milijardi” životinja ubijeno, populacije endemskih insekata mogu biti osakaćene, a dok pepeo ulijeva u riječne putove, morski će život biti ozbiljno ugrožen. Opseg bura je toliko masivan da znanstvenici vjerojatno neće znati utjecaj na divlje životinje dugi niz godina.

Ali čak i prije nego što su burašari burili po cijeloj zemlji, jedinstvene domaće životinje u Australiji vodile su žestoku borbu za opstanak. Uništavanje staništa, invazivne vrste, lov i klimatske promjene urotili su se protiv njih. Populacije autohtone faune opadaju ili potpuno nestaju, ostavljajući Australiju nezavidan podatak: Ima najveću stopu izumiranja sisavaca na svijetu.

Veliki udio izumiranja u Australiji uključivao je marsupials – klasu sisavaca koji uključuje kultne kengure, talase, koale i maternice nacije. Prije jednog stoljeća, tasmanski tigar još je mirno oblazio šume Australije. Pustinjski kengur preskočio je glinene zdjelice izvana, zaklonivši se od sunca u iskopanim gnijezdima.

U potrazi za odgovorima na krizu izumiranja, istraživači se okreću jednoj manje poznatoj vrsti, dovoljno maloj da stane na vaš dlan: tamnokosu tamnicu. Mesojedi marsupial miševa, ne veći od lopte za golf i težak poput četkice za zube, ima sićušnu njušku, tamne, bulbous oči i, začudo, debeli rep. Slaba je razina Baby Yoda – a može biti podjednako utjecajna.

Mapiranje dunnartovog genoma moglo bi pomoći ovoj maloj životinji da postane marsupalni ekvivalent laboratorijskog miša – model koji znanstvenici koriste za bolje razumijevanje bioloških procesa, manipuliranje genima i testiranje novih pristupa liječenju bolesti. Ambiciozni projekt, vođen od marsupial genetičara Andrew Pask i njegov tim sa Sveučilišta u Melbourneu u posljednje dvije godine, vidjet će kako znanstvenici iskorištavaju nevjerojatne podvige genetskog inženjeringa, reprogramirajući stanice po volji.

To bi čak moglo pomoći stvaranju zamrznutih Nojevih arka uzoraka: svod marsupijskih stanica, suspendovani vremenom, kako bi se sačuvala genetska raznolikost i pomoglo u sprječavanju daljnjeg propadanja, vraćanja vrsta s ruba izumiranja.

Ako vam to zvuči na pamet, nije. U stvari, to se već događa.

Od miševa i marsupials
Stvaranje pouzdanog organizma s marsupijalnim modelom dugo je san australijskih genetičara, koji se proteže unatrag istraživanju koje je sredinom 20. stoljeća pokrenuo poznati statističar Ronald Fisher. Da bismo razumjeli zašto je model toliko važan, moramo pogledati laboratorijski miš, koji je stoljećima znanstveni laboratorij.

“Mnogo toga što znamo o tome kako gene rade i kako geni djeluju međusobno, dolazi od miša”, kaže Jenny Graves, genetičarka sa Sveučilišta La Trobe u državi Victoria, Australija, koja pet desetljeća radi s marsupials.

Miš je nezamjenjiv modelni organizam koji s ljudima dijeli mnoge genetske sličnosti. To je bilo ključno za razumijevanje osnovne ljudske biologije, testiranje novih lijekova i otkrivanje misterija kako funkcioniraju naši mozgovi. Miševi čine tako važan dio znanstvenog poduhvata, jer se brzo razmnožavaju, imaju velika legla i jeftino su za smještaj, hranjenje i održavanje. 1970-ih znanstvenici su razvili metodu za umetanje novih gena u miševe. Nakon desetljeća usavršavanja, ovi genetski modificirani miševi (poznati kao “transgeni miševi”) pružili su nove načine za proučavanje funkcioniranja gena. Možete dodati gen, pretvarajući njegovu ekspresiju u 11 ili izbrisati gen u potpunosti, isključujući ga. Znanstvenici su imali moćan alat za otkrivanje koji su geni obavljali kritički posao u reprodukciji, razvoju i sazrijevanju.

Ista sposobnost ne postoji za marsupials. “Trenutno nemamo nikakav način manipulacije genima u vragu ili kenguru ili oposumu”, kaže Graves. Bez ove sposobnosti, teško je odgovoriti na oštrija pitanja o marsupijalnim genima i njihovoj usporedbi s genima sisavaca, poput onih miševa i ljudi.

Do sada su dvije marsupijalne vrste – Tammar wallaby i američki opossum – bile središnja i središnja istraživačka nastojanja za stvaranje pouzdanog modela organizma, ali obje predstavljaju problem.