Sintetska biologija dizajnira mamute-mutante za borbu protiv stakleničkog efekta

Od iskopine izumrlog trupla u sibirskom permafrostu do nepreglednih krda dlakavih slonova na sibirskim i arktičkim stepama, mamuti se spektakularno vraćaju na biološku pozornicu živućeg svijeta

Već vas je kolega Sandro izvijestio o naoko bizarnoj ideji američkog startupa Colossal koji si je zacrtao ulaganje u oživljavanje vunenih mamuta. Tako kolosalan poduhvat zaslužuje dodatnu stručnu ekspertizu.

Mada se pridjev mamutski u svakodnevnom govoru koristi za opisivanje stvari i pojava izrazito natprosječnih dimenzija, mamuti, ti dlakavi surlasti kljovaši iz ledenoga doba u stvari nisu bili bitno veći od današnjih afričkih slonova. Izumrli su prije otprilike 10.000 godina, uz jednu iznimku: na Wrangelovom otoku u Arktičkom oceanu, između Istočnosibirskog i Čukotskog mora, još tisućama godina poslije ledenog doba živjela je populacija mamuta u kojoj su posljednji primjerci izumrli tek prije 4.000 godina.

Mamuti ponovo među nama od 2027.

Suvremena znanost još nije postigla konsenzus po pitanju uzroka izumiranja mamuta: dvije dominirajuće teorije govore o mogućem djelovanju klimatskih promjena pogubnih za populaciju krznenih pra-slonova i o ljudima koji su ih u potpunosti istrijebili organiziranim izlovljavanjem. Ili se (kako to obično biva) radilo o sinergijskom učinku tih dvaju uzroka.

Kako god bilo, ako izuzmemo činjenicu da se zadnjih godina u sklopu globalnog zagrijavanja Zemlje i pratećeg otapanja permafrosta tu-i-tamo iz nekada vječnog leda iskopa poneko sasvim solidno očuvano mamutsko truplo, ostaje činjenica da živih mamuta danas više – nema.

Ali (bez tog „ali“ ne bi bilo ni ovoga teksta), ukoliko je vjerovati prilično ozbiljnim najavama, primjena suvremenih (Nobelovom nagradom ovjenčanih) laboratorijskih tehnika editiranja gena mogla bi nam omogućiti da ponovno vidimo mamute (odnosno velike dlakave slonove) kako hodaju Zemljom. I to možda već od 2027. godine.

Taj divovski zadatak vraćanja mamutolikih gigantskih sisara na pozornicu živućeg životinjskog svijeta pred sebe je postavio startup znakovitog naziva Collosal – The Mammoth (svakako popratite link na njihovu stranicu; pun je zanimljivosti). Primarni cilj ovog mamutski kolosalnog genetičko-ekološkog projekta je kreacija nove životinjske vrste koja bi po fizičkim i fiziološkim svojstvima u velikoj mjeri nalikovala izumrlim krznenim mamutima. Biotehnološki, to se namjerava postići genetskim modificiranjem današnjih azijskih slonova pomoću CRISPR/Cas9 editiranja gena. Pažljivo planiranim i precizno ciljanim izmjenama gena postigle bi se tjelesne i fiziološke promjene koje bi mutiranim primjercima današnjih azijskih slonova omogućile podnošenje ledenih, arktičkih i sibirskih temperatura i život u uvjetima koji uvelike nalikuju klimatološkom okolišu nekadašnjeg ledenog doba.

Park, ali ne iz jurskog nego iz ledenog doba

Ambiciozni projekt Collosal predvodi George Church, svjetski poznati genetičar s Harvarda, koji je u nedavnom intervjuu ustvrdio kako bi korištenjem CRISPR/Cas9  tehnologije za editiranje gena u roku od samo 6 godina bilo moguće kreirati prvo živo mladunče „novoga mamuta“. O detaljima CRISPR/Cas9 tehnologije editiranja gena već smo u nekoliko navrata pisali za BUG, pa za one koji žele znati više dajemo linkove na te članke.

Onima koji nemaju strpljenja za iščitavanje dopunske literature preostaje da nam vjeruju kada kažemo kako je u stanicama sisavaca (a slonovi i mamuti jesu sisavci) moguće korištenjem Cas9 enzima zamijeniti originalne gene za termoregulaciju i umjesto njih ubaciti gene koji osnažuju otpornost na hladnoću. Kao u svakom boljem sci-fi romanu ili filmu, ti „termo-stabilizacijski“ geni bi prethodno bili izolirani iz DNK mamuta izumrlih prije 10.000 godina. Nije baš doslovni scenarij za Jurassic Park, ali je – kako bi rekla današnja generacija memetičkih i tiktokerskih Hrvata – it’s close enough.

De-ekstinkcija za držanje metana pod kontrolom

Sve je zamišljeno tako da počinje oživljavanjem mamutskih gena izvučenih iz ostataka pronađenih u vječnom ledu Sibira, no priča se ne zaustavlja samo na kreiranju živih mamutolikih gigantskih surlaša: krajnji cilj projekta Collosal je de-ekstinkcija (u nedostatku adekvatnog prijevoda opisat ćemo to kao „vraćanje izumrlih vrsta u život“). Štoviše, ukoliko priča s novim mamutima rezultira uspjehom, planiraju se daljnji koraci za stvaranje tzv. de-ekstinkcijske biblioteke životinja: sadašnje životinjske vrste koje su ugrožene i prijeti im izumiranje bile bi očuvanjem njihovog DNK ili već začetih embrija spašene od nestanka.

Tim postupcima stručnjaci iz Collosala očekuju da će usporiti dugoročne posljedice sve izraženijeg gubitka biološke različitosti (bio-diverzifikacije) uzrokovanog nekontroliranim ljudskim zadiranjem u prirodu. Okrutno istiniti podaci govore da je između 1970. i 2020. godine potpuno (i najvjerojatnije nepovratno!) izumrlo 36% kopnenih i oceanskih životinjskih vrsta, te čak 81% slatkovodnih životinjskih vrsta, a sve to kao posljedica ljudskih intervencija u okoliš, te nije čudo da WAF (World Animal Fundation) predviđa kako će do 2050. godine oko 50% svih sadašnjih životinjskih vrsta biti na granici izumiranja.

No, ni to nije sve: još jedan od benefita de-ekstinkcije i stvaranja novih jedinki mamuta koje se potom međusobnim parenjem mogu dalje spontano razmnožavati i stvoriti velika krda jeste povratak života u divljine arktičkih stepa, što bi – prema predviđanjima klimatoloških stručnjaka – trebalo usporiti proces globalnog zatopljavanja putem usporavanja otapanja vječnog leda u kojemu su još uvijek zarobljene velike količine metana. Jer, nastavkom otapanja permafrosta došlo bi do oslobađanja metana (do 600 milijuna tona neto ugljika godišnje) u atmosferu s posljedičnim katastrofalnim pojačavanjem efekta staklenika prema kojem bi sadašnji staklenički efekt izgledao kao naivna dječja zabava.

Sintetska biologija i rewilding

Dakle, poanta projekta Collosal ipak nije samo u frankensteinovski spektakularnom oživljavanju mrtvih trupala izumrlih slonova: ovaj startup se fokusira na uvođenje naprednih tehnika sintetske biologije, nove grane znanosti koja se ne bavi redizajniranjem živih organizama iz isključivo znanstvenih, larpurlartističkih poriva, nego sa specifičnim, ekološki i biološki zacrtanim ciljevima.

Sintetska biologija omogućava stvaranje novih oblika života i životinjskih vrsta „dizajniranih“ po mjeri skrojenoj za rješavanje globalnih problema suvremene civilizacije i industrijalizacije. Primjerice, mogla bi biti od koristi u ubrzavanju postupaka eliminacije plastičnog otpada i naftnog zagađenja iz oceana ili pak u rješavanju vječnog problema odbacivanja transplantiranog tkiva i organa. Štoviše, takvim tehnikama bi se u budućnosti mogle kreirati umjetne maternice, čime bi se mogla poboljšati kvaliteta i produžiti trajanje ljudskog života.

Znanost o oživljavanju izumrlih životinja (pa i biljaka) pronalazi vrhunsku primjenu u ponovnom uvođenju i revitalizaciji živoga svijeta na Zemlji – procesu poznatom kao rewilding. Koncept je krajnje jednostavan: izumrle životinje se “ožive” korištenjem njihove očuvane DNK i potom ih se vraća u njihova izvorna staništa kako bi se mogle razmnožavati i svojim prirodnim životnim ciklusima unutar normalnog ekološkog okruženja poništavati štetne učinke klimatskih oštećenja.

Za početak – petnaest milijuna

Koristeći genetski inženjering, Colossal ima namjeru obnoviti krajolike koji su od vitalne važnosti za sav život na Zemlji, a time i okončati prijetnju izumiranja s kojom se suočavaju mnoge vrste koje trenutno postoje. U slučaju ovog hibrida azijskog slona i mamuta otpornog na hladnoću posrijedi je ponovno uvođenje velike populacije krupnog sisavca koji tolerira hladnoću u prostrane hladne tundre.

Promjenom ledenih površina tih pejzaža, nestankom grmolikog raslinja s niskim udjelom kisika i poticanjem rasta zdravih trava koje recikliraju ugljik, populacije novih mamuta bi trebale započeti obnavljanje funkcije travnate stepe kao zaštitnika klime i kontrolora emisije stakleničkih plinova.

A ako vam se sve ovo ipak čini pomalo neozbiljno i nerealno, znajte da ima onih koji u tome ipak vide isplativu budućnost: za projekt Collosal – The Mammoth je za samo mjesec dana od pokretanja startupa prikupljeno preko 15 milijuna USD početnog kapitala.

Igor „Doc“ Berecki je pedijatar-intenzivist na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Od posla se opušta antistresnim aktivnostima: od pisanja svojevremeno popularnih tekstova i ilustracija u tiskanom izdanju časopisa BUG, crtkanja grafika i dizajna, zbrinjavanja pasa i mačaka, fejsbučkog blogiranja o životnim neistinama i medicinskim trivijama, sve do kuhanja upitno pitkih craft-piva i posve probavljivih jela, te sviranja slabo probavljivog bluesa.