E' davvero possibile far tornare in vita specie estinte, dal Mammut all'uomo di Neanderthal ?

Nuove tecniche di ingegneria genetica rendono sempre più concreta la possibilità di far tornare in vita specie scomparse dal pianeta. Tuttavia queste tecniche, che in via teorica sarebbero più facili da applicare ai Neanderthal rispetto ad altri organismi estinti, hanno il loro più reale campo d'applicazione nella prevenzione dell'estinzione, con l'arricchimento della diversità genetica di specie in pericolo. In un articolo apparso su Scientificamerican si analizzano le prospettive e la reale fattibilità di un progetto per riportare in vita specie estinte.

In una piastra di Petri, nelle viscere della Harvard Medical School, gli scienziati hanno estratto tre geni dalle cellule di un elefante asiatico che aiutano a controllare la produzione di emoglobina, la proteina del sangue che trasporta l'ossigeno. Il loro obiettivo è rendere questi geni più simili a quelli di un animale che ha camminato sul suolo del pianeta per l'ultima volta migliaia di anni fa: il mammut lanoso.
“Gli elefanti asiatici sono più vicini ai mammut rispetto agli elefanti africani, ma sono molti diversi nell'aspetto e nello spettro di temperature a cui sono adattati”, dice George Church genetista di Harvard ed esperto in tecnologie genetiche. “Non cerchiamo di fare una copia esatta di un mammut, ma invece un elefante resistente al freddo.” E se le nuove tecniche di modifica del genoma, in rapido sviluppo, permettessero agli scienziati di progettare la ricostruzione, nei suoi parenti asiatici viventi, non solo dei tratti della resistenza al freddo, ma anche di altre caratteristiche del mammut lanoso? Gli scienziati hanno trovato cellule di mammut conservate nel permafrost. Se riuscissero a recuperare cellule con il DNA intatto, potrebbero teoricamente "correggere" il genoma di un elefante asiatico per farlo corrispondere a quello del mammut lanoso. Una singola cellula contiene l'insieme completo di istruzioni genetiche per la sua specie, e replicandolo con queste tecniche di modifica si potrebbe, teoricamente, creare un nuovo individuo. Ma un ibrido del genere, rampollo di una elefantessa asiatica come madre e un rattoppo genetico potrebbe essere considerato un vero mammut? In altre parole, la “de-estinzione” è una possibilità reale?

La risposta è sì. Il 6 gennaio 2000, la caduta di un albero uccise l'ultimo bucardo, un esemplare femmina dello stambecco iberico selvatico, un animale simile alla capra. Il suo nome era Celia. Il 30 luglio 2003 è nato il clone di Celia. Per creare questo clone gli scienziati hanno rimosso il nucleo di una cellula intatta di Celia per poi inserirlo nella cellula uovo non fecondata di un altro tipo di stambecco. Infine hanno trasferito l'embrione ottenuto nel grembo di una capra viva. Quasi un anno dopo, con un taglio cesareo hanno prelevato il clone dalla madre.

Anche se è vissuto appena per sette minuti a causa di difetti polmonari, il clone di Celia ha dimostrato che non solo la de-estinzione è reale, ma che “è già avvenuta”, per dirla con le parole dell'ambientalista Stewart Brand, la cui Long Now Foundation, con sede a San Francisco, ha finanziato alcune ricerche sulla de-estinzione, tra cui quella di Church e i tentativi, tra gli altri, di riportare in vita la colomba migratrice (Ectopistes migratorius) e la sottospecie Tympanuchus cupido cupido del tetraone di prateria (un uccello nordamericano dell'ordine dei galliformi). Il bucardo, tra l'altro, non è solo negli annali della de-estinzione. Diversi virus sono già stati riportati indietro, compreso il ceppo influenzale responsabile della pandemia del 1918 che uccise più di 20 milioni di persone in tutto il mondo.

Rappresentazione dell'Uomo di Neanderthal
Rappresentazione dell'Uomo di Neanderthal

E tuttavia il bucardo continua ad essere estinto. Secondo Alberto Fernández-Arias, il veterinario spagnolo della fauna selvatica che ha contribuito al tentativo di clonazione di questo animale, la mancanza di progressi deriva in parte dalla scarsità di fondi. Ma ha anche a che fare con difetti del metodo usato per riportare in vita le specie. Per un decennio o più, in Asia i ricercatori hanno cercare di resuscitare il mammut con questa tecnica, senza alcun risultato.


Nuove tecniche di modifica del genoma - in particolare il sistema CRISPR usato da Church e colleghi - offrono però una nuova speranza. Nel 1987, scienziati giapponesi hanno trovato nel batterio Escherichia coli sequenze genetiche chiamate “clustered regularly interspaced short palindromic repeats" (brevi ripetizioni palindrome raggruppate e separate da intervalli regolari) o CRISPR. Si è poi scoperto che queste CRISPR sono presenti in molti batteri, difendendoli dai virus come una sorta di sistema immunitario semplice ma efficace.

In particolare, l'enzima noto come Cas9 (da CRISPR-associated system 9) può attaccarsi al DNA specifico di un virus e tagliarlo, facendosi guidare, dall'RNA. Questo taglio uccide o almeno disattiva il patogeno. Ora genetisti, armati della sequenza di RNA adatta a guidare Cas9 esattamente dove vogliono che vada (un risultato al momento non sempre garantito), sono in grado di usare questo “correttore” batterico estratto da Streptococcus pyogenes per aggiungere o sottrarre elementi del codice genetico da molti geni, per esempio da quelli del genoma dell'elefante asiatico che producono l'emoglobina, ma anche da geni delle cellule umane. Inoltre, con il giusto RNA-guida, con la tecnica CRISPR si possono modificare fino a cinque geni in una sola volta, un numero che continua a crescere via via che gli scienziati sperimentano. E l'RNA è veloce ed economico da produrre.

In associazione con la tecnica di Church - una combinazione di robotica e sperimentazione genetica conosciuta come multiplex automated genome engineering (MAGE) – i circa cinque miliardi di coppie di basi del genoma dell'elefante asiatico possono essere divisi nelle loro parti costituenti e poi riassemblati per rispecchiare il codice genetico di un mammut. Per ora, Church e il suo gruppo hanno lavorato con tre geni e sperano di testare presto l'efficacia della tecnica sugli organi. “Abbiamo bisogno di costruire e caratterizzare le cellule staminali e gli organi degli elefanti asiatici che derivano da quelle staminali”, dice Church.

Questa nuova tecnica non si limita a resuscitare solo specie estinte. Lievito, tabacco, riso, frumento, ratti, conigli, rane e moscerini della frutta sono solo alcuni della ventina di organismi i cui geni sono stati alterati in questo modo, fino a oggi. Tutto questo potrebbe avere un effetto profondo: Church ha suggerito che i geni che proteggono alcuni batteri estremofili dagli effetti nocivi delle radiazioni potrebbero essere aggiunti al genoma umano per consentire i viaggi spaziali a lunga distanza, per fare un esempio di una possibile ricaduta a lungo termine.

Questo tipo di modifica del genoma potrebbe essere usato anche per aggiungere diversità genetica in specie con popolazioni pericolosamente piccole, come il ghepardo o il rinoceronte di Sumatra. Prendendo il DNA da esemplari morti e inserendolo nei genomi dei sopravvissuti, quelle che erano ridotte a "pozzanghere" genetiche potrebbero essere ripristinate in "piscine".

Queste specie hanno un ruolo critico nei loro habitat originari, contribuendo a plasmare intere foreste e savane. E questa è la speranza legata alla resurrezione del bucardo o del mammut lanoso. Un giorno, insieme a grandi mandrie di proboscidati lanosi, potrebbe essere ricostituita la “steppa dei mammut” della Siberia. Gli ibridi di elefante asiatico e lanoso immaginati da Church potrebbero anche essere utili nella prevenzione del riscaldamento globale attuale attraverso l'ingegnerizzazione della cattura di CO2 in una steppa siberiana ricostituita, secondo il geofisico russo Sergey Zimov, che dirige il tentativo di creare un Pleistocene Park nella Siberia nord-orientale. Naturalmente, l'introduzione di qualsiasi specie, anche di una che viveva in un particolare luogo, potrebbe rivelarsi difficile, perché dovrebbe coesistere con piante, esseri umani e altri animali che si sono adattati a vivere in un territorio privo delle specie introdotte.

Infine, considerato l'obiettivo primario dei progressi nelle tecniche genetiche come CRISPR, la specie più facilmente resuscitabile non sarebbe una scomparsa di recente come la colomba migratrice o il mammut, ma sarebbe il Neanderthal. Sembra che ci siano solo poco più di 30.000 mutazioni genetiche che ci differenziano da loro, e Homo sapiens è l'organismo complesso meglio compreso dai genetisti umani.

Ma resuscitare un ominide estinto apre una nuova dimensione alle preoccupazioni etiche riguardanti questo potenziale scientifico. “I Neanderthal erano esseri umani senzienti”, ha scritto il genetista Svante Pääbo del Max-Planck Institut per l'antropologia evolutiva, in Germania, in un recente editoriale sul "New York Times". "In una società civile non creeremmo mai un essere umano al fine di soddisfare la curiosità scientifica", ha osservato il genetista. Pääbo e i suoi colleghi sono stati i primi a sequenziare il genoma di Neanderthal.

Una simile de-estinzione, che si tratti di Neanderthal o di mammut, potrebbe non avvenire mai, ma le tecnologie che la rendono possibile potrebbero aiutare a prevenire l'estinzione, innanzitutto restituendo vigore genetico alle specie in pericolo. E con le attività umane che attualmente alimentano una nuova estinzione di massa, forse è un bene che la de-estinzione continui ad allontanarsi dalla finzione e si avvicini alla realtà. O, come osserva Church a proposito della de-estinzione: “Sono scettico sul fatto che ci sarà un punto che la definirà in modo chiaro”.

Risorse

Articolo originale 10 giugno 2014 Scientificamerican.com

Traduzione David Biello - Lescienze.it

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Commenti: 4
  • #1

    Daniele (lunedì, 16 giugno 2014 14:14)

    La "faccenda" colnazione e' quanto mai scivolosa, da ogni aspetto la si voglia "guardare".
    Secondo me, aprescindere dal contesto esistono alcuni problemi di fondo.
    Il primo e' come si potrebbero integrare in natura enimali "progettati" per vivere in altri tempi,e con le "sfide" del tempo.
    La seconda considerazione e che gia' al momento attuale,gli spazi vitali per le specie animali vanno via via assotigliandosi sempre piu',a causa della costante e incessante espansione dell'uomo. Gia' e' difficile ritagliare spazi vitali per le specie esistenti,possiamo solo immaginare le difficolta di integrare nuove specie estinte, nei territori delle attuali specie,andando ad aumentare con la competizione,una situazione gia' precaria di per se.
    Terza considerazione, non vorrei che potesse passare il "messaggio" che da domani possiamo cacciare e depredare senza piu' vincoli ogni specie animale,estinguendo qualsiasi cosa,con la "scusa" "tanto in un domani possiamo sempre riclonarle".
    Quarta considerazione, anche clonando un esere estinto,ne perdiamo la varieta' genetica che apparteneva a tutta la sua specie, Supponiamo di bruciare un mazzo di carte,tranne il due di picche. Anche potendo riclonare all'infinito il due di picche ,di certo non possiamo dire di aver ridato vita al mazzo di carte. Con questo voglio dire che se l'uomo fosse estinto e una civilta' extraterrestre decidesse di replicarlo a partire di un fortunato campione di dna sfiggito dall'oblio del tempo, il risultato potrebbe essere una nuova generazione di umani tutti calvi,con occhi azzurri, e magari con l'anemia meditterranea, questo perche' il campione di origine,appartenava ad un umano affetto da patologie o alterazioni genetiche.
    Non essendo possibile per loro appurare come fossero in realta' gli umani, per loro tali caratteristiche risulterebbero del tutto normali e proprie della nostra specie, non vedendole come "patologie" o "caratteri genetici particolari".
    Insomma Darwin scopri la selezione naurale osservando le smisurate varieta' della spessa specie, anche riclonando una singola varieta', la specie nella sua complessita' rimane di fatto estinta.

  • #2

    FABIOSKY63 (mercoledì, 18 giugno 2014 16:51)


    l'unico metodo corretto... o_O

    sotto vari profili, sempre che ciò NON sconvolga equilibri biologici e NEW future, sarebbe quello di andare indietro nel tempo e "ripescare" i dna giusti! quelli più rappresentativi...certo che, poi magari, nel futuro, si potrebbe "riconoscere" qualche SALTO evolutivo e\o NON trovare qualche gradino eh!eh! intermedio, maaa che ci vuoi fare?!?... o_O

    http://it.wikipedia.org/wiki/Rotta_verso_la_Terra

    e c'è sempre qualche inconveniente "minore" a cui SI DEVE andare incontro per ottenere ALMENO UN RISULTATO di primaria importanza...se si PUO', e SE si vuole, naturalmente... :)

    INVIATO DA FABIOSKY63 ALLE 16.48 DEL 18.06.2014

  • #3

    Lorenzo (mercoledì, 18 giugno 2014 20:32)

    In effetti, tutto dipende dalla "bontà" del filamento: Per dirla alla Jurassik, quanti buchi è possibile colmare; Anche così, però, non è detto che si riesca ad ottenere la specie così come effettivamente era migliaia di anni fa, cioè fedele al 100%.
    Il mammuth, in fondo, altro non è che un elefante con la pelliccia.
    Il rinoceronte lanato, anche lui è un rinoceronte con la pelliccia...nulla di particolare.
    La tigre dai denti a sciabola, invece, sarebbe interessante capire in che modo riuscisse a masticare ;-) !
    Poi mi chiedo perchè clonare un Neanderthal ?
    Se il Neanderthal si è estinto naturalmente o, per meglio dire, si è evoluto nel sapiens sapiens, perchè tornare indietro nella scala evolutiva ?
    A mio modesto parere, sarebbe più evoluto dal punto di vista scientifico agire sull'evoluzione dell'uomo, non su quella degli animali estinti.
    L'evoluzione artificiale dell'uomo, potrebbe essere l'aggiunta di capacità animalesche a lui negate dalla stessa natura: Provate ad immaginare un uomo con la capacità di visione notturna di un gatto, oppure la straordinaria visione diurna di un'aquila !

  • #4

    Malles (giovedì, 19 giugno 2014 17:23)

    Ma per carità, lasciate che l'evoluzione dell'uomo si evolva di pari passo e in simbiosi con la natura, con i sassi, l'acqua, le piante e con quell'aquila del mio amico Johnny