Un tempo, milioni di anni fa, l’antenato dell’attuale piccione delle Nicobare sorvolò le isole Mauritius e vide il paradiso. C’era abbondanza di frutta, noci e pesce e una completa mancanza di nemici naturali. Toccò terra e si trasformò nel gigantesco uccello senza volo che oggi conosciamo come il Dodo.
Questo blog è stato aggiornato con una video intervista al biologo della de-estinzione Ben Novak.
Tutto sembrava andare bene finché per qualche motivo i marinai olandesi dovettero rovinare tutto per tutti. I marinai misero piede sull’isola nel 1598 e videro un gigantesco uccello senza volo che aveva bisogno di un nemico naturale. I Dodos furono catturati e portati sulle loro navi. Alcuni per la cena e altri solo per mettersi in mostra in Europa. I ratti a bordo delle loro navi videro l’abbondanza di Mauritius e decisero di restare. Trovarono una facile preda nelle uova che i dodo deponevano sul pavimento della giungla. E così il Dodo si estinse appena 75 anni dopo. Triste.
Il Dodo è uno degli esempi più noti dei modi distruttivi dell’Homo Sapiens. Ora che siamo diventati più saggi, possiamo essere la forza che riporta indietro il dodo?
Il DNA del dodo è abbastanza raro perché il DNA decade facilmente nei climi caldi e poiché il dodo era endemico delle Mauritius tropicali quasi tutte le ossa trovate lì non contengono DNA vitale. Tuttavia, poiché il dodo è stato portato nell’Europa più temperata, gli scienziati sono stati in grado di sequenziare il DNA del dodo utilizzando le ossa conservate a Copenhagen. (Beth Shapiro, 2016). Attualmente sta lavorando su un genoma di Dodo completamente sequenziato.
Beth ha già completamente sequenziato il genoma del piccione di Nicobar, il parente vivente più vicino del dodo. Per riportare il dodo abbiamo bisogno di confrontare il suo DNA con quello del piccione Nicobar per determinare i geni che fanno un dodo. Questo è un processo difficile perché il piccione Nicobar ha più di un miliardo di coppie di basi e il DNA antico ha molte false mutazioni.
C’è comunque molta innovazione in questo campo e l’apprendimento automatico sta aiutando in questo processo, ma ha ancora bisogno di tempo e attenzione da parte di scienziati di talento per capire il genoma del Dodo abbastanza per fare modifiche sensate al DNA del piccione Nicobar. Sono necessari più finanziamenti per far progredire sufficientemente il passo della ricerca sul genoma.
Il secondo passo è solitamente la clonazione, ma non per gli uccelli.
Non è possibile clonare gli uccelli attraverso i normali metodi di trasferimento nucleare di cellule somatiche – dove si prende il nucleo di una cellula uovo, la parte che contiene il DNA, e lo si scambia con un’altra versione modificata. Per generare specie che depongono uova, come gli uccelli, è necessario un approccio diverso chiamato trasferimento della linea germinale.
Le cellule germinali primordiali sono cellule staminali che diventeranno cellule uovo o sperma. Per creare un Dodo, un team dovrà modificare le cellule germinali primordiali di un piccione Nicobar per avere i geni del Dodo utilizzando lo strumento di editing genico CRISPR-Cas9. Le cellule germinali primordiali modificate possono poi essere iniettate in un uovo di uccello fertile – creando una madre surrogata e un padre surrogato che produrrà prole modificata geneticamente.
Un piccione Nicobar tuttavia è molto più piccolo di un Dodo, quindi potrebbe non essere in grado di essere un genitore surrogato per nuovi pulcini di dodo. Quindi abbiamo bisogno di un ospite per le nostre cellule germinali primordiali di Dodo che crea uova grandi come un Emu.
Per creare i Dodos, potrebbe essere possibile prendere un uovo di Emu e durante le prime fasi dello sviluppo embrionale (le prime 24-72 ore), un team di scienziati può iniettare cellule germinali primordiali di piccione Nicobar modificate geneticamente. Queste nuove cellule iniettate troveranno la loro strada verso gli organi sessuali ancora in via di sviluppo.
Quando il pulcino Emu si schiude, il pulcino stesso non sarà geneticamente alterato, ma le cellule germinali modificate geneticamente saranno nei suoi organi sessuali. Ciò significa che l’Emu svilupperà cellule uovo o sperma di Dodo a seconda che il pulcino sia maschio o femmina. Quando quel pulcino crescerà e deporrà le proprie uova, alcune di esse conterranno dei pulcini di dodo in attesa di schiudersi. Solo alcune delle uova conterranno pulcini di dodo, perché l’Emu continuerà a produrre il proprio sperma e le proprie uova, il che significa che molti dei pulcini saranno ancora Emu.
Al fine di aumentare le nostre possibilità di ottenere Dodo, potrebbe essere possibile ingegnerizzare geneticamente l’Emu in modo che non produca le proprie cellule germinali primordiali. Usando Emu sterili come genitori surrogati da iniettare con cellule germinali “dodo”, allora, il 100% dello sperma o delle cellule uovo nei pulcini che si svilupperanno saranno Dodo.
C’è una buona speranza che questo metodo funzioni, dato che recentemente ha avuto successo nei polli dove gli scienziati hanno ripristinato rare razze di pollo usando polli sterili geneticamente modificati. (Woodcock et al. 2019).
Una volta che ci sono i pulcini di Dodo avranno bisogno di essere allevati per una vita in natura e per questo abbiamo bisogno dell’aiuto di zoo e avicultori, e alla fine quando i conservatori pianificano di rilasciare i dodos in natura, gli uccelli avranno bisogno del loro habitat naturale. Mauritius però ha solo il 2% di habitat naturale rimasto ed è ancora pieno di toporagni, ratti e gatti invasivi. Tuttavia ha rimosso queste specie nocive su isole più piccole vicino all’isola principale che saranno luoghi ideali per reintrodurre i nuovi Dodos. Per reintrodurlo sulla terraferma come una volta vagava liberamente ci dovranno essere aree selvagge libere da specie invasive di mammiferi. Rimuovere queste specie invasive può essere possibile in modo umano con nuove tecniche genetiche, come il gene drive.
Il gene drive è una tecnica con cui un gene specifico può essere ingegnerizzato per essere ereditato dal 100% della prole invece del normale 50%. Con questo metodo lo scienziato può far sì che il 100% della prole sia maschio, per esempio. Il gene “maschio” si diffonderà poi rapidamente in tutta la popolazione e causerà l’estinzione della specie in poche generazioni, poiché non ci saranno più femmine con cui accoppiarsi. Un programma multi istituzionale, chiamato GBIRd, guidato dall’organizzazione no-profit Island Conservation ha iniziato un programma per esplorare l’uso del gene drive per sradicare i roditori sulle isole per la conservazione. Questi metodi sono anche presi in considerazione dalla Nuova Zelanda, che ha dedicato un programma per eliminare otto specie invasive di mammiferi predatori, tra cui i ratti, dall’intero paese entro il 2050.
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