La de-extinción atrapó nuestra imaginación en los años 90 con Jurassic Park . Desde entonces, los científicos han preguntado: ¿cómo es posible?
Según un nuevo estudio , casi imposible. Pero espera, no todo son malas noticias. Si bien recuperar una copia fiel de una especie extinta puede ser imposible, podríamos recuperar una especie híbrida que es una mezcla genética entre una especie extinta y su descendiente moderno.
Publicado en Current Biology , el estudio evita el mamut grandioso, y en cambio se enfoca en un pequeño caso de prueba: la rata de la Isla de Navidad. De gran tamaño y ruidosamente vocales cuando invaden barcos atracados y su carga, los roedores fueron vistos por última vez en la década de 1900. Con un golpe de suerte, el equipo recuperó el ADN de dos muestras de museo bien conservadas y las comparó con un pariente cercano: la rata marrón de Noruega, un modelo de laboratorio popular para estudios genéticos en la actualidad.
Las dos especies comparten aproximadamente el 95 por ciento de su genoma total. Pero el cinco por ciento restante, principalmente involucrado en el sistema inmunológico y el sentido del olfato, algo de lo que dependen en gran medida las ratas, era "irrecuperable".
En otras palabras, incluso si las ratas se pueden traer de vuelta, serán significativamente diferentes de la rata original. Los resultados pueden guiar el esfuerzo por recuperar una versión "modernizada" del mamut lanudo de los elefantes, que tienen una distancia evolutiva similar a la de las ratas de la isla de Navidad y las ratas marrones de Noruega.
“Está muy, muy claro que nunca podremos obtener toda la información para crear una forma recuperada perfecta de una especie extinta”, dijo el Dr. Tom Gilbert, genetista evolutivo de la Universidad de Copenhague que dirigió el estudio. . “Siempre habrá algún tipo de híbrido”.
De-extinción genética
Retrocedamos. ¿Cómo funciona la de-extinción?
Se trata de manipular el ADN. Una idea es la clonación. Esto requiere ADN altamente preservado sintetizado desde cero. Pero el ADN antiguo suele estar muy fragmentado, como un libro histórico que ha pasado por la trituradora. Esto hace que reconstruir el antiguo genoma y criar animales vivos a partir de él sea casi imposible (lo siento, niños, el enfoque de Jurassic Park no funcionará).
Otra opción es reescribir el genoma de un animal moderno para que coincida mejor con su primo extinto. Con el surgimiento del editor de genes CRISPR , este enfoque "es muy probable que se aplique a la mayor cantidad de especies extintas", escribió el equipo.
La receta para un brillo ancestral es relativamente simple en el papel. El primer paso es identificar una especie estrechamente relacionada. Luego, su genoma se secuencia fielmente a alta resolución. Los datos resultantes se utilizan para construir un genoma de referencia.
Luego viene la parte difícil: encontrar una muestra de ADN del animal extinto. Aquí, el equipo de Gilbert tuvo suerte y encontró dos muestras de piel de ratas de la Isla de Navidad recolectadas hace más de un siglo. Cuidadosamente almacenadas en las colecciones del Museo de Historia Natural de la Universidad de Oxford, las muestras arrojaron fragmentos triturados pero valiosos de ADN.
A continuación, el equipo comparó esos fragmentos de ADN con el genoma de referencia. La rata marrón de Noruega no es descendiente exacta de la rata de la Isla de Navidad: las dos divergieron hace aproximadamente 2,6 millones de años. Pero en la escala evolutiva, son primos cercanos. Al igual que comparar una copia antigua y descompuesta de un libro con una similar moderna, el equipo pudo reconstruir casi el 95 por ciento del genoma de la rata de la Isla de Navidad.
El porcentaje puede parecer alto, pero no es perfecto. El equipo se rascó la cabeza y se preguntó por qué el último cinco por ciento seguía siendo una "caja negra".
“Todo el ADN que pudimos recuperar, lo obtuvimos”, dijo Gilbert a New Scientist . "Hay una fracción del cinco por ciento que no podemos entender".
Primero descartaron posibles tropiezos tecnológicos y límites de secuenciación, sin suerte. Luego compararon el genoma de la rata de la Isla de Navidad con el de otras ratas modernas y surgió una respuesta. Es evolución. Parte de la información genética se perdió entre las especies extintas y sus contrapartes modernas, lo que hace casi imposible viajar en el tiempo a la escala genómica.
Las partes de la “caja negra” del genoma no fueron aleatorias. Al mapear casi 130 000 000 de letras de ADN que faltan en la referencia moderna, el equipo se dio cuenta de que casi una cuarta parte cubría genes clave. Entre ellos había algunos que ayudan a desarrollar un pelaje suave y uñas fuertes. Otros se relacionan con el sentido del olfato y las feromonas, esenciales tanto para la supervivencia como para el comportamiento social de una rata.
Un enigma de la extinción
Para Gilbert, la respuesta es clara: incluso si es teóricamente posible reconstruir la rata de la Isla de Navidad mediante CRISPRing una rata de Noruega, el resultado será al estilo de Frankenstein. Los híbridos creados en laboratorio podrían enfrentarse a enormes desafíos cuando se vuelvan a introducir en un entorno moderno.
"Dado el papel del olfato en muchos comportamientos críticos", escribieron, "las ratas revividas de la Isla de Navidad podrían tener dificultades para buscar comida, detectar depredadores o encontrar pareja, todos los comportamientos equivalen a la supervivencia".
Sin embargo, para el equipo, el objetivo del estudio no era traer de vuelta una rata. “En realidad no estamos planeando hacerlo, ya que probablemente el mundo no necesite más ratas”, bromeó Gilbert.
Más bien, es para sondear los límites de la extinción. Como experto líder en el campo, Gilbert ha dudado sobre su posibilidad. “Todo el ADN antiguo es una mierda”, dijo en 2017, sin referirse completamente a la calidad del material genético, sino también a que algunos genes clave evolucionan muy rápido. Los “genes perdidos” eliminados a través de la evolución siempre serán un problema.
Lo que preocupa a Gilbert es que los fragmentos omitidos de ADN antiguo no son arbitrarios. Más bien, no incluirlos en la reconstrucción puede cambiar severamente la biología y el comportamiento de un animal. Si un animal extinguido se comporta de manera diferente, especialmente cuando se introduce en el medio ambiente actual, que está a cientos, si no millones de años de distancia de su hábitat anterior, ¿acabamos de hacer un facsímil? En otras palabras, ¿estamos dispuestos a aceptar un ser mamut reconstruido que genéticamente equivale a un elefante peludo?
Su equipo también reconoce que comparar una especie más estrechamente relacionada podría ayudar a reconstruir mejor el genoma extinto. Una opción es la rata negra, que deambula por nuestros vecindarios. Como siguiente paso tentativo, y prueba de concepto, el equipo está considerando usar CRISPR para editar el genoma de la rata negra para que se asemeje al de una rata de la Isla de Navidad.
Para Ben Novak, científico principal de la organización sin fines de lucro Revive & Restore , que se enfoca en métodos genéticos para mejorar la biodiversidad, “cualquiera que persiga la extinción tiene que conformarse con el hecho de que queremos acercarnos lo más posible a algo que engaña el medio ambiente” , dijo a Science News. Planea aplicar el análisis del estudio a su propio trabajo. Como gerente del programa de Biotecnología para la Conservación de Aves, Novak se ha centrado durante mucho tiempo en el uso de técnicas genéticas y de clonación para el " Gran Regreso de la Paloma Pasajera ". Será un proyecto difícil: la divergencia genética entre la paloma mensajera y su versión moderna es dos veces mayor que la que existe entre las ratas de Christmas Island y Noruega.
En cuanto a Gilbert, cuestiona si nuestro enfoque debe estar más en el presente que en el pasado. Como tecnología, dijo, la eliminación de la extinción es "fascinante". Pero con tantos animales amenazados, “uno tiene que preguntarse si ese es el mejor uso del dinero en lugar de mantener vivas las cosas que todavía están aquí”.
Fuentes
singularityhub.com
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