Come funziona la de-estinzione, la tecnologia per riportare in vita animali estinti come il dodo

Con la tecnica di ingegneria genetica CRISPR cas-9 è possibile riportare in vita il dodo, modificando il DNA del piccione delle Nicobare. Vediamo com'è possibile dal punto di vista biochimico.

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17 Aprile 2023
18:30
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Come funziona la de-estinzione, la tecnologia per riportare in vita animali estinti come il dodo
De-estinzione dodo

La de-estinzione, chiamata anche resurrezione biologica, è la creazione di una specie estinta. Questa tecnologia si basa su una tecniche di ingegneria genetica in grado di modificare il DNA delle cellule di una specie vivente in modo tale da ottenere delle cellule con il patrimonio genetico della specie estinta. Si stanno lavorando a diversi progetti di de-estinzione, come quello dell'azienda americana Colossal Laboratories & Biosciences, che ha investito 150 milioni di dollari per de-estinguere il dodo. Questo uccello si estinse più di 300 anni fa a causa della colonizzazione olandese dell'isola di Mauritius. Ma perché investire così tanti soldi in questo progetto? In questo articolo vediamo insieme nel dettaglio com'è possibile riportare in vita il dodo dal punto di vista biochimico e le motivazioni dietro l'investimento su questo progetto.

Com'è possibile riportare in vita il dodo dal punto di vista biochimico?

Riportare in vita un animale è ovviamente molto complicato e non è detto che l'azienda americana riuscirà nel suo intento. Però, dal punto di vista biochimico, la de-estinzione del dodo è possibile. In generale è potenzialmente possibile riportare in vita qualsiasi animale estinto, a patto che ci siano frammenti di DNA con le informazioni necessarie. Vediamo insieme ora per step tutti i passaggi tecnici necessari per avere di nuovo sulla terra un esemplare di dodo.

Step 1: sequenziare il DNA di dodo

Prima di tutto è necessario avere le informazioni per "costruire" il dodo: si dovrà quindi andare a sequenziare il DNA, ovvero leggere queste "istruzioni". Per farlo ci serve il DNA di dodo; nel museo di storia naturale di Copenaghen, in Danimarca, è presente un cranio intero di questo uccello. Gli scienziati nel 2021 hanno prelevato il DNA da questo cranio, lo hanno analizzato e sono riusciti a sequenziarlo, quindi adesso abbiamo le informazioni su “come costruirlo”.

sequenziamento DNA dodo de-estinzione
Il DNA si può considerare come una sequenza di lettere che si ripetono: A, C, G e T. Credit: Colossal Biosciences and Laboratories

Step 2: sequenziare il DNA dell’animale più simile geneticamente

Una volta letto le informazioni del DNA di dodo, sarà necessario trovare un animale che abbia il codice genetico più simile al dodo. Gli scienziati hanno confrontato i DNA di diversi uccelli con quello del dodo e hanno scoperto che il DNA del piccione delle Nicobare, è il più simile a quello del Dodo.

piccione delle Nicobare
Piccione delle Nicobare: l’uccello geneticamente più simile al dodo

Step 3: modificare DNA dell’animale più simile geneticamente

Una volta ottenuti e sequenziati i DNA di dodo e del piccione delle Nicobare, quello che si deve fare è andare a modificare il DNA degli spermatozoi e le cellule uovo del piccione delle Nicobare, così da renderlo uguale a quello del dodo. In pratica quello che si fa è sostituire i pezzetti di DNA di piccione che non vanno e bene con i pezzetti di DNA di dodo. Otterremo quindi spermatozoi di piccione con il DNA di dodo e cellula uovo di piccione con DNA di dodo.

Come si effettuano queste sostituzioni di pezzettini di DNA? Utilizzando la tecnica di editing genetico chiamata CRISPR cas-9. Questa tecnica utilizza una proteina (che fungerà da forbice capace di tagliare il DNA) con al suo interno un filamento di RNA (che fungerà da guida per capire dove tagliare il DNA).

CRISPR cas-9 proteina e RNA
In blu la proteina "forbice", in giallo il filamento di RNA "guida". Credit: Feng Zhang McGovern Institute

Questo complesso proteina-RNA, si attaccherà al DNA del piccione nel punto preciso in cui vogliamo effettuare la modifica. Qui la proteina taglierà il DNA del piccione. Una volta tagliato il DNA e rimosso il pezzettino che non ci interessa, verrà aggiunto il DNA di dodo che andrà, quindi, ad "incollarsi" sul DNA di piccione. Ripetiamo questa operazione per tutte le modifiche necessarie ed ecco che abbiamo ottenuto delle cellule (spermatozoi e cellule uovo) di piccione con il codice genetico di un dodo.

Step 4: Inseminazione artificiale

Adesso che abbiamo spermatozoi e cellula uovo con il DNA di dodo, facciamo avvenire la fecondazione in modo artificiale, quindi inserendo gli spermatozoi all’interno della cellula uovo, così da avere un embrione di Dodo pronto per diventare un dodo vivo e vegeto.

Fecondazione artificiale
Fecondazione articficiale tra cellula uovo e spermatozoo di piccione delle Nicobare con DNA di dodo. Credit: Colossal Biosciences and Laboratories

Step 5: impiantare l’embrione

Ora questo embrione deve crescere e diventare un uccello vivo. Quindi si andrà a impiantare l’embrione di dodo all’interno di una gallina. L’uovo che uscirà quindi verrà covato e quando si schiuderà uscirà un dodo. Ma perché impiantare l’embrione in una gallina e non in un piccione delle Nicobare? Beh, se ci pensiamo bene, la gallina è il volatile più comune e conosciuto in tutto il mondo e se dovesse funzionare con la gallina, allora potremmo usare lei per anche tutte le altre specie di uccelli da de-estinguere e sarebbe sicuramente più comodo.

Ecco questi sono, in sintesi e con molte semplificazioni, gli step fondamentali per riuscire a riportare in vita un dodo. Chiaramente questa tecnologia può essere utilizzata anche per de-estinguere altri animali, come ad esempio il mammut.

Perché investire 150 milioni di dollari nella de-estinzione del dodo?

Ci sono due motivi principali dietro questo investimento apparentemente assurdo.

Il primo: questa tecnica di modifica del DNA è ancora alle prime armi. Tentare la de-estinzione è come se fosse un esercizio per riuscire ad avere perfetta padronanza della tecnica di ingegneria.  Così, una volta che la conosceremo alla perfezione, potremo utilizzarla anche per curare malattie genetiche come la fibrosi cistica, l’emofilia e l’anemia falciforme. Quindi è super importante investire per fare ricerca di base.

Il secondo motivo riguarda la perdita di biodiversità. Facciamo un esempio per capire meglio: il rinoceronte di Giava è in rischio estinzione, ci sono pochissimi esemplari nel mondo. Con questa tecnica potenzialmente possiamo andare a rinforzare la popolazione dei rinoceronti così da cercare di evitare che si estinguano.

RInoceronte di Giava

Aspettate: questo non significa che dobbiamo trascurare l’ambiente, gli ecosistemi e gli animali perché tanto abbiamo la tecnica che li potrebbe riportare in vita. È fondamentale continuare a lottare per ridurre al minimo l’impatto che ha l’uomo sulla biodiversità e la tecnica di editing genetico la dobbiamo considerare come ultima spiaggia per preservare gli animali in via di estinzione.

Attenzione però: de-estinguere l’individuo di una specie è sicuramente eccitante, ma non significa che sia giusto farlo. Come per tutte le nuove tecnologie, è importante che la ricerca scientifica e tecnologica sia accompagnata dalla discussione filosofica, etica e politica sull'uso responsabile di queste tecniche. Quindi di base non possiamo fare quello che vogliamo con il DNA degli esseri viventi.

Sono un appassionato del mondo microscopico, a partire dalle molecole fino agli artropodi. La laurea magistrale in chimica mi ha permesso di avere gli strumenti necessari per comprendere il funzionamento del mondo, ma soprattutto ha saziato la mia fame di risposte. Curioso, creativo e con idee folli: date una videocamera, un drone o una chitarra al DeNa e lo renderete felice.
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