Klónozzunk dínókat, mammutot, őslovat, erszényes farkast és még, ami csak szem szájnak ingere! Ha csak az utolsó év ilyen témájú híradásait nézzük, úgy tűnik, van erre igény, amire pedig van, akad hozzá kellően elrugaszkodott kutató és illúziókban nem szűkölködő pénzember. Az már más kérdés, hogy a tudomány valóban kellő teret enged-e az efféle próbálkozásoknak.
A jeles sci fi szerző, Michael Crichton regényéből készült Jurassic Park óta szárnyal az emberi fantázia, mi lenne, ha… Mi lenne, ha a filmvásznon megelevenedett rémségek, az embereket felfaló dinoszauruszok a valóság részei lennének? Mondjuk, szerintem ez már önmagában beteg elmeszülemény, de hát az emberi képzelet elég sok vadhajtással bír, bár ez lenne közülük a legrémisztőbb. Szerencsére nem eszik a kását olyan forrón, még ha a tudomány a híres filmalkotás 1993-as megszületése óta is lendületes léptekkel haladt előre. Már a film forgatása idején is próbálkoztak vele, de csak három évvel ezután született meg Dolly, az első klónozott bárány, és azóta még sokkal többet tudunk a klónozási technikáról és az örökítő anyagról, a DNS-ről.
Az örökítő anyag információja az idővel elvész
Nézzük először meg, mi kellene ahhoz, hogy az ősvilág állatai felelevenedjenek? Elsősorban egy olyan, épségben megmaradt DNS molekula, amelyből újra lehetne építeni egy teljes szervezetet. No mármost, a tudomány jelenlegi tudása szerint ez – különösen egy több tucat millió évvel ezelőtt élt állat esetében – nehezen képzelhető el. Normális körülmények között a kettős láncú DNS molekula ugyanis néhány száz év alatt teljesen szétesik, a genetikai információt hordozó bázis- (nukleotid-) sorrend felbomlik, alkotóelemeire esik, az információ pedig elvész. Maga a meglehetősen érzékeny molekula óriási, a spirális kettős láncot lánconként több millió nukleotidpár egymásutánja alkotja, ráadásul ez a sejtekben bonyolult módon fel van tekeredve, de ha kifeszítenék, az ember esetében molekulánként kétméteres szállá lehetne húzni. Ráadásul a DNS-ben nemcsak a géneket kódoló bázisszekvenciák a fontosak, hanem a géneket szabályozó szakaszok, sőt az egyéb, fehérjéket nem kódoló szakaszok is, vagyis a teljes sorrend.
Bizonyos, a testet stabilizáló körülmények között néhány ezer évig némileg töredezetten még egyes hosszabb DNS-szakaszok megmaradhatnak, de a 60-250 millió év között élt dínók óta eltelt idő után már semmi nem marad belőlük. Egyes szakértők szerint már alig több mint 500 év alatt a DNS-ben lévő nukleotidok közötti kötések fele felbomlik, és a jelenlegi technikákkal nagyjából másfél millió év után a meglévő molekuladarabkák még fagyasztva is teljesen használhatatlanná válnak. A legoptimálisabb állapotban kevesebb, mint 7 millió év után teljesen darabokra hullik az egész.
A legrégebbi hitelesített, de károsodott és elég rövid DNS darabka egy 700 ezer éve élt lóból származik, amelyet az észak kanadai Yukon területen, az egykori aranylázról ismert Klondike közelében találtak. Az is kiderült időközben, hogy a filmben szereplő borostyán sem őrzi meg az örökítő anyagot, így mondjuk egy ilyen kőbe zárt szúnyog sem alkalmas arra, hogy ha előtte tegyük fel egy dínóból szívott vért, az megadja a szükséges információkat.
A sokkal közelebbi múltban élt állatok esetében tehát elvileg megvan lehetőség a DNS kinyerésére és ekkor jön a következő lépcső, a klónozás. Ehhez a teljes örökítő anyagra van szükség, egyes darabkákkal nem lehet semmit sem kezdeni. Ha ez megvan, akkor ezt egy közeli rokon faj petesejtjébe ültetve létrehozhatjuk a kihalt állat klónját. De ne felejtsük el, a legendás bárány, Dolly is csak a 277. kísérleti eljárás eredményeként születhetett meg, ráadásul egész életében betegségekkel küzdött. Vagyis egy tökéletesen kifogástalan alapanyag esetében is nagyon nehézkes a módszer.
Madarakból visszahozható sosemvolt dinoszauruszok?
Akkor mi a fenét akar az Elon Musk féle neurotechnikai cég, a Neuralink társalapítója, Max Hodak, aki idén tavasszal azt nyilatkozta, hogy 15 éven belül megépíthető lenne a Jurassic Park? Igaz, hozzátette, nem igazán genetikusan autentikus dinókkal, ami valamiféle új fajok létrehozását jelentené. A blöffízű bejelentés mellé felsorakoztathatjuk a Spielberg filmjében is segédkező gazdag fantáziájú paleontológus, Jack Horner 2019-ben bejelentett kísérletét, aki a dínók legközelebbi élő rokonait, a madarakat használná fel egy úgymond ellentétes irányú tervezés módszerével, amelyben egy picit „át is alakítaná” őket, hogy kevésbé legyenek félelmetesek. Az amerikai kutató szerint a modern kori madarak a saját DNS-ükben hordozzák dinoszaurusz őseik genetikai kódját. A kutatók ezt szeretnék most előhívni és úgy manipulálni, hogy megfordítsák az evolúciót. A dínók karjait, ujjait, farkát és fogait előhívó mutációkat szeretnék „kikényszeríteni”, amelyek visszahozzák az ősi jellegzetességeket. Horner egy 2015-ös kutatási eredményre hivatkozott, amelynek során a Harvard és a Yale tudósai egy madár fejét génmanipulációval egy dinoszauruszhoz hasonlóvá alakították. Ahogy mondta, a kísérlet során alapvetően annyit tettek, hogy egy éppen fejlődő embrióba néhány genetikai markert juttattak. Az általa alapított „Dino-Chicken” laborban például a madarak összeforrt csontokból álló szárnyvégei helyett különálló ujjakat növesztenek a csirkék mellső végtagján. Az ezekért a tulajdonságokért felelős ősi gének egy része ugyanis még mindig jelen van a madarakban, de nagy részük genetikailag „csendesített” állapotban van, ami azt jelenti, hogy nem fejeződnek ki. Ha ez megtörténne, akkor elméletileg a madaraknak is lennének fogaik, farkuk, ujjaik. Az időközben elveszett génszakaszokat fogakkal rendelkező mai hüllőkből, mondjuk krokodilokból szeretnék génmanipulációval visszahelyezni.
A próbálkozás azonban rengeteg bizonytalanságot rejt, hiszen – funkcióját és jelentőségét tekintve – még a ma élő fejlettebb állatok teljes genomja is nagy részben rejtély, ezért egy sosem volt élőlényt összerakni egyelőre közelebb van a hályogkovács tevékenységéhez, mint a valósághoz, nem beszélve a morális és ökológiai veszélyekről.
Hajsza a mamutgenomért
Ezért nem indulhatnak sikerük biztos tudatában azok a kutatók sem, akik a szinte tegnap kihalt állatfajokat akarják feltámasztani. Leghíresebb közülük az Európából mintegy tízezer, egy északi szigetről pedig mintegy 3600 éve eltűnt gyapjas mamut, melynek szinte épségben megtalált példányait rendszeresen ássák ki az egyre melegedő permafroszt, a megolvadó örök jég fogságából. Eleinte abban reménykedtek a kutatók, hogy a Szibériában megfagyott mamuttetemekből sikerül ép sejtmagot kinyerni s ezt sejtmagjától megfosztott ázsiai elefánttehén petesejtbe beültetve embrióvá növeszteni, majd beültetve az elefánt méhébe, kihordatni. Legalább három tudóscsoport munkálkodik a mamut klónozáson, de eddig nincs eredmény.
Mamuthoz hasonlító hidegtűrő elefántot akar létrehozni George Church, a Harvard Medical School biológusa, aki 2013-ban kezdte projektjét, melyhez olyan jelentős amerikai befektetők csatlakoztak, mint a klímabarát beruházásokról ismert Clime Capital, vagy Peter Thiel, a Paypal társalapítója, s leginkább Ben Lamm, a mesterséges intelligencia kutatásokkal foglalkozó Hypergiant főnöke. Church és társai nemrég az e célra összegyűlt 15 millió dollárból Colossal néven új céget alapítottak. Tervük szerint a permaftosztból előkerült mamutokból kinyert genomrészeket összehasonlítják az ázsiai elefántéval, vagyis azonosítják a mamutok szőrzetéért, szigetelő zsírrétegéért és más, a hideg éghajlathoz való alkalmazkodásért felelős géneket. Eddig hatvan ilyen gént azonosítottak. Az így módosított DNS-t aztán egy elefántból kinyert, magjától megfosztott petesejtbe ültetnék be, de ha ez a módszer nem működne, akkor esetleg megpróbálnak laboratóriumi körülmények között létrehozni egy embriót. Ehhez ázsiai elefántok bőrsejtjeinek átprogramozásával mamut DNS-t hordozó őssejteket hoznak létre. Ezt az embriót aztán egy szintén mesterségesen, őssejtekből létrehozott elefántméhben fogják nevelni, ami sok szempontból praktikusabb, mintha egy valódi elefánt mesterséges megtermékenyítésével próbálkoznának.
A bonyodalmakat jelzi, hogy az első gyapjas mamut genomtérképet 2008-ban publikálták, de abban még elég nagy hézagok tátongtak. Idén áprilisban a Chicagói Egyetem kutatói három ázsiai elefánt és két gyapjas mamut genomjából elkészítettek egy pontosnak nevezett változatot. Hogy ez igaz-e, nem tudjuk, de még a két közeli rokon faj genomjában is 1,4 millió DNS-bázispár különbség volt, amelyek 1600 gén szerkezetében jelentenek eltérést. Vagyis az elefánt-DNS-nek 1600 génjét kellene mutációval módosítani, hogy létrehozzuk a mamutot. Ez voltaképp nem is klónozás, hanem genomszerkesztés lenne, melynél a kihalt faj genomjának ismeretében, egy hasonló fajba vinnék be célzott mutációval a kihalt lény tulajdonságait.
De több más közelmúltban kihalt állatfaj esetében is történte próbálkozások. A XX. század harmincas éveiben kiirtott tasmániai erszényes farkas néhány múzeumban megőrzött példányából igyekeztek géneket gyűjteni, de annyit nem sikerült, amennyi elegendő lett volna az újjáélesztéshez.
Voltak próbálkozások a hatalmas új-zélandi futómadár, a moa, vagy az 1600-as években kipusztított híres mauritiusi dodó esetében is genomot nyerni a maradványokból, de ezek szintén kudarcot vallottak. Kísérleteznek a huszadik század elején kiirtott egyetlen észak-amerikai papagáj, a karolinai papagáj feltámasztásával, a Virginia Tech programja a megmaradt tollak és tojáshéjak felhasználásával igyekszik genomhoz jutni, amit a közeli rokon jandaya papagáj tojásaiba szeretnék beültetni. Ugyancsak terv a szintén a múlt század tízes éveiben eltűnt észak amerikai vándorgalamb életbe való visszahozatala.
Az első kivitelezett, de végül is sikertelenül végződött próbálkozás a pireneusi kőszáli kecske egyik alfajának 2003-ban történt kihalása után történt. A kutatók az utolsó példányt lefagyasztott sejtjeit klónozták és egy házikecske petesejtjébe ültették, majd az újszülöttnek egy különleges hibrid kecske adott életet. A gida azonban három tüdővel született és világrajövetele után 10 perccel elpusztult.
És végül egy gondolat. Kérdés, megéri-e mindez? A már kipusztult fajok „újrateremtéséhez” többszáz példányra lenne szükség, hogy életképes legyen az új populáció. Így egy-egy régen kihalt állat feltámasztása – már ha sikerülne – valószínűleg a sokszorosába kerülhet egy-egy még létező állatfaj megmentésének. Pláne, ha arra gondolunk, hogy a genetikai bizonytalanságok miatt végül is csak olyan fajokat lehetne elméletileg is létrehozni, amelyet sosem léteztek. Ezekkel pedig a biológiai sokféleség és a környezet sem járna jól.
