Cómo un hurón clonado inspiró un banco de ADN para especies en peligro de extinción

Elizabeth Ann acaba de convertirse en trilliza, a los tres años.

Este hurón de patas negras (Mustela nigripes)-la primera especie en peligro en los EE. UU. que alguna vez haya sido clonada con éxito- se le unió a fines del año pasado su Hermanas pequeñas genéticamente idénticas Antonia y Noreen, anunció el miércoles el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. (FWS). Los tres provienen de la misma línea celular preservada criogénicamente, obtenida de un hurón llamado Willa, que vivió en Wyoming en la década de 1980.

A medida que el cambio climático, la pérdida de hábitat y la disminución del suministro de alimentos llevan cada vez más especies en peligro de extinción “al borde del abismo”, una clonación exitosa como esta supone un importante cambio en las reglas del juego, dice Ben Novak, jefe de esfuerzos de desextinción en Revivir y restauraruna organización sin fines de lucro que aplica la biotecnología a la conservación.

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La organización de Novak, junto con ViaGen Pets & Equine y San Diego Zoo Wildlife Alliance, ahora se está asociando con el FWS en un importante proyecto para almacenar criogénicamente tejido de cada especies en peligro de extinción en EE.UU., “por si acaso”, dice Seth Willey, subdirector regional adjunto de FWS que dirige la fase piloto del proyecto. “Es una póliza de seguro contra la pérdida futura de biodiversidad en la naturaleza”.

Todo comenzó en 1981, cuando científicos de Wyoming encontraron y capturaron 18 hurones de patas negras, una especie que se creía extinta. Algunos de estos animales se criaron en cautiverio y sus descendientes fueron liberados en la naturaleza en un intento de mantener la especie. Pero los científicos, preocupados por el futuro Falta de diversidad genética en la frágil población., congeló células de Willa y de un macho, los cuales no se habían reproducido de forma natural. Los investigadores querían almacenar este material genético para un posible uso posterior para darle vida al acervo genético; creían que la clonación se convertiría, en el futuro, en una realidad práctica.

Ahora que lo ha hecho, el proyecto de biobanco de FWS apunta a eventualmente recolectar muestras de tejido de al menos un macho y una hembra de cada una de los cientos de especies animales en peligro de extinción en los EE. UU. Creará una especie de biblioteca genética, similar a la Bóveda Mundial de Semillas de Svalbard. El El programa de Svalbard ha estado recolectando semillas procedentes de todo el mundo desde 2008 para salvaguardarlos y almacenarlos (en una instalación segura en una isla noruega del Ártico) en caso de que sean necesarios para futuros suministros de alimentos. Aunque más de 1.600 plantas y animales estadounidenses están catalogados como en peligro o amenazados, menos del 14 por ciento han sido criopreservados. Se espera que el nuevo proyecto proporcione una cartera de biobancos más sistematizada.

Debido a que muchas de las especies actualmente en peligro de extinción ya carecen gravemente de diversidad genética, salvar sus genes mediante la recolección de tejidos ahora podría prevenir la extinción más tarde. Más allá del hurón de patas negras, hay pocas especies, si es que hay alguna, para las cuales la clonación pueda recuperar una diversidad valiosa en la actualidad. Las poblaciones conocidas de Lobo rojo, sapo de Wyoming y Conejo pigmeo de la Cuenca de Columbia descienden de sólo un puñado de individuos capturados para la reproducción para conservación, dice Novak. “La gente los salvó…, [but] no hay una sola línea celular ni siquiera una muestra de tejido en algún congelador. No los recogieron. No los encerraron”, afirma. “Hasta donde yo sé, en este momento no existe ningún equivalente a Elizabeth Ann” para actuar como fuente de material genético fresco en ninguna otra especie en peligro de extinción. Y aunque probablemente sea demasiado tarde para que el biobanco funcione para algunas de esas poblaciones que ya están estancadas, el proyecto tiene en la mira otras especies, como el murciélago orejudo del norte y la ardilla listada menor de Peñasco.

Biólogos de campo de todo el país comenzaron a recolectar muestras unos seis meses antes de que comenzara el proyecto piloto. anunciado públicamente en octubre de 2023. Las muestras se guardan en un kit criogénico proporcionado por Revive & Restore. El tejido se obtiene cuidadosamente, generalmente de la oreja de un animal, utilizando una herramienta que parece una perforadora de papel; Novak dice que esto no daña al animal. “Los biólogos que trabajan con especies en peligro de extinción están altamente capacitados y tenemos un riguroso sistema de permisos para garantizar que los animales no enfrenten capturas o estrés indebidos”, dice Willey.

Los científicos utilizarán estas muestras para generar líneas celulares que producirán millones de células. Estos pueden conservarse criogénicamente para brindar a los futuros científicos cientos de miles de células con las que trabajar. “Los futuros esfuerzos de recuperación dentro de décadas tendrán oportunidades adicionales de rescate genético que de otro modo no existirían”, dice Willey. La información genética también será secuenciada para uso actual de los científicos que trabajan en la cría en cautividad, la resiliencia climática y otros aspectos de la conservación.

Hasta ahora se han recolectado tejidos de 13 especies en peligro de extinción, incluidos los del Ratón saltador de pradera de Nuevo México, Peñasco menos ardilla, Rata canguro de Texas, lobo mexicano, berrendo sonorense y Ardilla roja del monte Graham. El objetivo de la fase piloto es 25 especies en total. Las muestras se almacenan a -256 grados Fahrenheit en una instalación criogénica del Departamento de Agricultura de EE. UU. en Fort Collins, Colorado.

Actualmente, no todos los tipos de animales pueden clonarse debido a que la tecnología de clonación depende de sustitutos y nacidos vivos. “Para las aves, poner huevos de cáscara dura hace que técnicas como la clonación y [in vitro fertilization] prácticamente imposible”, dice Novak. Los reptiles tienen limitaciones similares. “Pero si tenemos las células, tal vez haya cosas que podamos hacer en las próximas décadas que sorprendan a todos”, dice. Revive & Restore está estudiando un enfoque llamado transferencia de línea germinal para su uso potencial con huevos de aves. . En este proceso, se aíslan células madre llamadas células germinales primordiales de un embrión de ave en desarrollo y se cultivan en una placa de Petri. A través de una pequeña ventana en la cáscara del huevo, las células se transfieren a otro embrión que se encuentra en una etapa embrionaria temprana; las células se inyectan directamente en el torrente sanguíneo, donde circulan hasta los testículos o los ovarios en desarrollo y se convierten en espermatozoides u óvulos. Cuando este embrión se convierte en adulto, utiliza estas células donadas para reproducirse, convirtiéndolo en un padre sustituto.

Quienes participan en el proyecto de biobanco esperan extenderlo más allá del piloto. Es una empresa relativamente barata, afirma Novak, que espera que el Departamento del Interior de Estados Unidos aporte 1,5 millones de dólares de financiación.

Samantha Wisely, genetista de poblaciones que no participa en el proyecto del biobanco pero es miembro de un grupo de trabajo sobre genómica del hurón de patas negras cofundado por Revive & Restore y el FWS, dice que Estados Unidos también debería ayudar a los países en desarrollo a iniciar proyectos similares. programas para asegurar la equidad en la conservación. Y señala la necesidad de proteger también los hábitats críticos restantes. “Esto no salvará a las especies si no tienen un hábitat al que poder regresar”, dice Wisely, quien dirige el Iniciativa de investigación en salud de Cervidae, un enlace financiado por el estado entre la industria de granjas de ciervos y la Universidad de Florida. De lo contrario, “es sólo un zoológico en una placa de Petri, y no creo que eso sea la conservación”.

Willey también subraya que los biobancos no son una panacea, sino más bien un elemento único en la caja de herramientas de recuperación. “Algunas personas piensan que si tienes [species] en un congelador, no los necesitas en la naturaleza”, dice. “Eso simplemente no es cierto… No podemos perder lo que tenemos en la naturaleza. Pero si lo hacemos, es bueno tener una póliza de seguro”.

Wisely coincide en que los biobancos son “una parte esencial del rompecabezas”. Y “si no lo hacemos ahora”, dice, “no podremos hacerlo más tarde”.

Nota del editor (24/4/24): Este artículo fue editado después de su publicación para corregir la descripción de otras especies que el proyecto del biobanco tiene en la mira y para aclarar algunas de las organizaciones involucradas en el esfuerzo.