Zašto „biologija vaskrsenja“ postaje sve popularnija širom sveta

Kada se govori o pokušajima da se novootkriveni molekuli davno izumrlih organizama u laboratorijama ožive, ne znači da se radi o genetski modifikovanim dinosaurusima koji uništavaju sve pred sobom kao u blokbasteru Park iz doba jure.

Istraživači nastoje da iz prošlosti otkriju nove izvore lekova ili da upozore o mogućim razornim posledicama dugo neaktivnih patogena. Ova oblast biologije nastoji takođe da istraži deo ljudske istorije u pokušaju da bolje razume kako su naši preci živeli i od čega su umirali.

Tokom 2023. pokrenuta su ili ostvarila značajan napredak četiri fascinantna istraživačka projekta.

Oživljavanje „zombi" virusa

Sve više temperature na Arktiku dovele su do otapanja permafrosta – i dolazi do odmrzavanja potencijalno vrlo opasnih virusa koji su desetinama hiljada godina ležali u stanju mirovanja, a danas bi mogli da ugroze zdravlje životinja i ljudi.

Žan-Mišel Klaveri, profesor emeritus medicine i genomike na Medicinskom fakultetu Univerziteta Eks-Marsej u Marseju, nastoji da bolje razume rizike koje predstavlja ono što on opisuje kao „zombi viruse”, oživljavanjem virusa iz uzoraka zemlje iz Sibir.

Klaveri je 2014. godine uspeo da oživi virus koji su on i njegov tim izolovali iz permafrosta, tako što su ga ubacili u kultivisane ćelije i učinili ga zaraznim prvi put posle 30.000 godina. U svom najnovijem istraživanju, objavljenom u februaru, Klaveri i njegov tim izolovali su nekoliko sojeva drevnog virusa iz više uzoraka zemlje koji predstavljaju pet novih porodica virusa. Radi bezbednosti, odlučio je da proučava virus koji može da cilja samo jednoćelijske amebe, a ne životinje ili ljude.

Najstariji je bio star skoro 48.500 godina, na osnovu radiokarbonskog datiranja tla, i potiče iz uzorka zemlje uzetog iz podzemnog jezera 16 metara ispod površine. Najmlađi uzorci pronađeni u sadržaju želuca i dlaki ostataka vunastog mamuta bili su stari 27.000 godina.

Da su virusi koji inficiraju amebe i nakon toliko vremena i dalje zarazni signal je ozbiljne potencijalne pretnje po javno zdravlje, napominje Klaveri.

„Smatramo ove viruse koji inficiraju amebe kao surogate za sve druge moguće viruse koji bi mogli biti u permafrostu“, rekao je Klaveri za Si-En-En ranije ove godine.

„Naše obrazloženje je da ako su virusi amebe i dalje živi, nema razloga zašto i drugi virusi ne bi bili i dalje živi i sposobni da zaraze sopstvene domaćine.“

U lov na nove antibiotike u ledeno doba

Za pionira bioinženjeringa Sezara de la Fuentea, docenta na Univerzitetu u Pensilvaniji, prošlost je izvor mogućnosti koji je otvorio novi front u borbi protiv superbakterija otpornih na lekove.

Napredak u oporavku drevne DNK iz fosila znači da su detaljne biblioteke genetskih informacija o izumrlim ljudskim rođacima i davno izgubljenim životinjama sada javno dostupne.

Grupa za biologiju koju De la Fuenta vodi u Univerzitet u Pensilvaniji koristi računarske metode zasnovane na veštačkoj inteligenciji da bi izvukla ove genetske informacije i identifikovala male proteinske ili peptidne molekule za koje veruju da imaju mogućnost da se izbore protiv bakterija. Otkrio je obećavajuća jedinjenja od neandertalaca i stvorenja iz ledenog doba kao što su vunasti mamut i džinovski lenjivac.

„To nam je omogućilo da otkrijemo nove sekvence, nove tipove molekula koje ranije nismo pronašli u živim organizmima, proširujući način na koji razmišljamo o molekularnoj raznolikosti“, navodi De la Fuente. „Bakterije današnjeg doba nikada se nisu suočile sa tim molekulima, tako da nam mogu dati bolju priliku da ciljamo patogene koji su danas problematični.”

Većina antibiotika potiče od bakterija i gljivica i otkriveni su skriningom mikroorganizama koji žive u zemljištu. Ali poslednjih decenija, patogeni su postali otporni na mnoge od ovih lekova zbog široko rasprostranjene prekomerne upotrebe.

Iako je De la Fuenteov pristup neuobičajen, hitnost da se identifikuju mogući kandidati nikada nije bila veća jer se globalna populacija suočava sa skoro pet miliona smrtnih slučajeva svake godine koji su povezani sa otpornošću mikroba, prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji.

Planira vaskrsenje dodoa, vunastog mamuta i tasmanijskog tigra

Izumiranje pojedinih vrsta se dešava bržim tempom nego do sada. Za neke naučnike, put ka zaustavljanju ovog gubitka mogao bi biti pokušaj vaskrsavanja izgubljenih stvorenja iz prošlosti.

Startap za biotehnologiju i genetski inženjering „Kolosal biosajens“ objavio je u januaru da želi da vrati dodoa – pticu neobičnog izgleda koja ne leti, a živela na ostrvu Mauricijus u Indijskom okeanu do kasnog 17. veka – i da je ponovo vrate u njihovo nekadašnje izvorno stanište.

Kompanija radi na drugim jednako ambicioznim projektima koji će uključiti napredak u sekvenciranju drevne DNK, tehnologiji za uređivanje gena i sintetičkoj biologiji kako bi se vratio vunasti mamut i tilacin, ili tasmanijski tigar.

Genetičari u „Kolosal biosajensu“ pronašli su ćelije koje deluju kao prekursor za jajnike ili testise kod nikobarskog goluba, najbližeg živog rođaka dodoa, koje mogu uspešno da rastu u pilećem embrionu. Naučnici sada istražuju da li se ove ćelije – nazvane primordijalne zametne ćelije ili PGC – mogu pretvoriti u spermu i jajašca.

Kompanija planira da uporedi genome dodoa i usamljenik sa Rodrigeza, izumrle ptice blisko povezane sa Dodoom, kako bi identifikovala po čemu se razlikuju. Zatim će urediti PGC nikobarskog goluba tako da izražava fizičke osobine dodoa.

Uređene ćelije će zatim biti ubačene u embrione sterilne kokoške i petla. Sa uvođenjem uređenih PGC-a, kokoška i petao će biti sposobni da se razmnožavaju i, teoretski, njihovo potomstvo će podsećati na dodoa zahvaljujući hibridizovanoj DNK goluba u njihovom reproduktivnom sistemu.

„Fizički, obnovljeni dodo se neće razlikovati po izgledu nekadašnje ptice“, rekao je Met Džejms, glavni istraživač za životinje „Kolosal biosajensa“, u novembru za Si-En-En.

Čak ako istraživači budu i uspešni u ovom poduhvatu sa visokim ulozima, oni neće praviti kopiju dodoa koji je živeo pre četiri veka, već umesto toga izmenjeni, hibridni oblik.

„Kolosal biosajens“ se udružio sa Fondacijom za divlje životinje Mauricijusa kako bi sproveo studiju izvodljivosti i procenio gde je najbolje smestiti ptice, ako eksperiment bude uspešan. Međutim, pronalaženje staništa može biti dodatni izazov.

Mauricijus je relativno malo ostrvo koje se značajno promenilo otkako je dodo izumro.

„Uprkos tome što je jedna od najpoznatijih ptica na svetu, još uvek ne znamo gotovo ništa o dodou, tako da je nemoguće znati kako je stupao u interakciju sa svojim okruženjem“, rekao je Džulijan Hjum, paleontolog ptica i naučni saradnik u londonskom Prirodnjačkom muzeju, koji je proučavao pticu.

„Zbog složenosti ponovnog stvaranja vrste iz DNK, čak i ako je to bilo moguće, (to) može rezultirati samo stvorenjem nečega što liči na dodoa. Tada će biti potrebne godine selektivnog uzgoja da bi se mali golub pretvorio u veliku pticu koja ne leti. Zapamtite, prirodi su bili potrebni milioni godina da se ovo dogodi sa dodoom“, dodao je on.

Kako su mirisale egipatske mumije

Posetioci danskog Muzeja Mosgard mogu da osete miris egipatskog balzama za mumificiranje koji je poslednji put korišćen pre tri i po hiljade godina.

Davno zaboravljeni miris je ponovo napravljen od sastojaka identifikovanih proučavanjem ostataka ostavljenih u dve tegle sa baldahinom koje su otkrivene u egipatskoj Dolini kraljeva 1900. godine. U dve tegle su nekada bili smešteni ostaci drevne egipatske plemkinje poznate kao Senetnai.

O tačnoj recepturi koja se koristila u procesu mumifikacije dugo se raspravljalo jer drevni egipatski tekstovi ne navode precizne sastojke.

Istraga, koju je vodila Barbara Huber, doktorand arheološke hemije na Geoantropološkom institutu „Maks Plank“ u Nemačkoj, identifikovala je sastojke balzama korišćenjem niza veoma naprednih analitičkih tehnika.

Otkrila je da balzami sadrže pčelinji vosak, biljna ulja, životinjske masti, smole i bitumen naftnih derivata koji se prirodno pojavljuje. Takođe su bila prisutna jedinjenja kao što su kumarin i benzojeva kiselina. Kumarin, koji ima miris poput vanile, nalazi se u biljkama graška i cimeta, dok se benzojeva kiselina nalazi u smolama i gumama sa drveća i žbunja.

Balzami pronađeni u dve tegle su se neznatno razlikovali, što znači da su možda korišćeni različiti sastojci u zavisnosti od toga koji organ je balsamovan.

U tegli koja se koristi za skladištenje Senetnijinih pluća, istraživači su otkrili mirisne smole sa stabala ariša i nešto što je ili ubrano sa drveća pronađenih u Indiji i jugoistočnoj Aziji, ili smola sa stabala Pistacia koja pripada porodici indijskih oraščića.

„Prisustvo tako širokog spektra sastojaka, uključujući egzotične supstance kao što su damar guma ili smola drveta pistacije, ukazuje da su za njeno balzamovanje korišćeni izuzetno retki i skupi materijali“, rekao je Huber za Si-En-En kada je istraživanje objavljeno u avgustu. „Ovo ukazuje na Senetnijin izuzetan status u društvu.“

Miris je potom ponovo napravljem uz pomoć francuske proizvođačice parfema, Karole Kalvez, i senzornog muzeologa Sofije Kolet Ehrih.

„Prvi put kada sam naišao na miris, bilo je to snažno i gotovo nadrealno iskustvo“, rekao je Huber.

„Nakon što smo proveli toliko vremena uronjeni u istraživanje i analizu, konačno se dobila ova opipljiva, aromatična veza sa drevnim svetom. Osećali smo se kao da držimo mali odjek prošlosti."