Tudomány

Ebben a cikkünkben arról adunk tájékoztatást, hogy mennyire fontos a biobank szerepe a kihalófélben lévő állatok megmentésében.

Ehhez azonban tudnunk kell, hogy pontosan mit is jelent a biobank.

Biobank jelentése:

Az állat- és növényvilág megmentésében a biobanknak az a fontos szerepe, hogy itt tárolják, gyűjtik a kihaló félben lévő növény- és állatfajok mintáit, ezáltal biztosítva ezen élőlények fennmaradását gyermekeink, unokáink számára.

Elmondhatjuk, hogy a biobanknak nagyon hasznos szerepe van a társadalmunkat egyre jobban fenyegető környezeti katasztrófa elkerülésében. 

Bizonyára Ön előtt is ismert, hogy sajnos egyre több állatfajt (kb. 23 ezer ilyen fajról van tudomásunk) sorolhatunk a veszélyeztetett állatfajok csoportjába. Tudjuk azt is, hogy ez milyen súlyos természeti katasztrófához vezet. Nem legyinthetünk a probléma felett, hogy ezt mi már úgysem éljük meg!  Azért sem söpörhetjük ezt a problémát a szőnyeg alá, mivel mi magunk is érintve vagyunk. Nem dughatjuk homokba a fejünket! Felelősek vagyunk a jövőnkért, gyermekeink, unokáink jövőjéért!

Mit tudunk tenni egyénileg? 

Hogyan tudunk hatékonyan tenni jövőnk megmentése érdekében? 

A Biobankok megmenthetik a világ legritkább fajait a kihalástól. Nézzünk néhány példát, hogyan!

Az Egyesült Királyságban található Chester Zoo tudósai egyesült az Egyesült Királyság vezető  állatnemesítési/szaporodástani szakértői megalapították a Nature’s SAFE-t, amely a  Saving Animals From Extinction (Állatok megmentése a kihalástól) rövidítése. A Nature’s SAFE Európa egyik legnagyobb élő biobankja, amely a bolygó legértékesebb állatainak sejtjeinek megőrzésével és ujjáélesztésével foglalkozik.

A petefészekből, herékből és fülekből kis szövetmintákat vesznek az állatkertben elhunyt állatoktól. A legkorszerűbb technológiák alkalmazásával ezeket a mintákat folyékony nitrogén segítségével – 196 C hőmérsékleten kriogén módon lefagyasztják.

Cryopreservation and Biobanking Could Save the World’s Rarest Species from Extinction

A tároló berendezésekről (fagyasztókról) a „Tájékoztató a tároló berendezésekről a Biobank hasznosságával összefüggésben” cikkünkben adunk részletes ismertetést.

A tudósok szerint a jövőben a reprodukciós technológiák fejlődésével ezek a fagyasztott szövetminták spermiumok és petesejtek előállításával világszerte felhasználhatók lesznek a fajok további megőrzésére. Ez lehetővé tenné a természetvédők számára, hogy helyreállítsák a kihalással fenyegetett állatfajok elveszett genetikai sokféleségét.

A rengeteg támogatásnak köszönhetően a  Nature’s SAFE már több, mint 100 erősen veszélyeztetett állatfaj több sejttípusát sikeresen kriokonzerválta.

Dr. Sue Walker, a Chester Zoo tudományos vezetője és a Nature’s SAFE társalapítója elmondta: „Mivel a génkészletek és az állatpopulációk folyamatosan csökkennek a vadonban, a hozzánk hasonló modern természetvédelmi állatkertek munkája soha nem volt még ilyen fontos. Az olyan technológiák, mint a krioprezerválás, a természetvédelmi kirakós játék egy új, kritikus fontosságú darabját kínálják számunkra, és segítenek abban, hogy a világ számos olyan állatát megóvjuk, amelyeket jelenleg sajnálatos módon elveszíteni készülünk.”

Az alábbiakban felsorolunk néhány állatorvosi biobankot, felvázolva ezekkel is, hogy egyre hasznosabb a biobankok létesítése, működése.

Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie (IZSVe)

Az állat-egészségügyi biobank lehetővé teszi a fajok közötti betegségátvitel vizsgálatához szükséges minták tárolását az összehasonlító orvostudomány és a környezeti kutatások révén. Az IZSVe Biobank célja a referencia laboratóriumok diagnosztikai tevékenységéből származó információk összegyűjtése. Ez lehetővé teszi a releváns minták gyűjtését az állati rezervoárból longitudinális módon.

A helyesen tárolt, azonosított és nyomon követhető minták rendelkezésre állása intenzív kutatási tevékenységhez vezetett, és fontos epizoológiai adatok elemzését, közzétételét és terjesztését eredményezte a nemzetközi tudományos közösség számára az olyan zoonózisvírusokkal kapcsolatban, mint a madárinfluenza.

EUGENA

Az EUGENA az állatgenetikai erőforrások európai regionális fókuszpontjának égisze alatt egyesíti a génbankokat azzal a céllal, hogy támogassa az európai állatállomány ex situ megőrzését és fenntartható használatát.

Rodent Biobank

A QPS Neuropharmacology jól jellemzett és validált in vivo modelljei hasznos eszközök ahhoz, hogy a központi idegrendszeri gyógyszerek felfedezését a következő szintre emelje. Különböző korcsoportú transzgénikus és nem transzgénikus állatok szövetei, például agyszövet, liquor- és plazmaminták könnyen elérhetők.

VetBiobank

A VetBiobankot 2007-ben hozták létre a bécsi Állatorvostudományi Egyetem VetCore kutatási létesítményének részeként. A VetBiobank elsődleges céljai a következők: (1) a kutatási projektek támogatására kiváló minőségű állatminták átfogó gyűjtése, valamint (2) biológiai referenciaanyag biztosítása kontrollként, például a módszerek ellenőrzéséhez. Jelenleg a gyűjtemények főként macskák és kutyák tumorszöveteit és egészséges referenciaszöveteket tartalmaznak, de kis számban más betegségekből és más fajokból származó biológiai mintákat is, beleértve a makákót, a lovat, a sertést és a kis háziállatokat. Összesen mintegy 58000 egyedi mintát tárolnak. 

MDPI

Koalák genetikai előnyeinek és pénzügyi költségeinek modellezése

A menedzselt vadon élő állatok tenyésztése magas költségekkel és a genetikai sokféleséggel kapcsolatos kihívásokkal szembesül, amelyek a kis populációk gondozásához kapcsolódnak. A biobankolás (a nemi sejtek és szövetek fagyasztása az asszisztált tenyésztésben való felhasználásra) és a kapcsolódó reprodukciós technológiák segíthetnek enyhíteni ezeket a problémákat azáltal, hogy fokozzák a genetikai sokféleség megőrzését a tenyésztett állatokban, és csökkentik a program költségeit  a szükséges kolóniák méretének csökkentése révén.

CryoArks

Ez egy olyan kezdeményezés, amelynek célja, hogy egyesítse a múzeumokban, állatkertekben, kutatóintézetekben és egyetemeken az Egyesült Királyságban található különböző fagyasztott állati anyaggyűjteményeket, hogy hozzáférhetővé tegye azokat az Egyesült Királyság kutatói és természetvédelmi közössége számára.

EAZA Biobank

Az EAZA tagsága külön biobankokat hozott létre az európai és közel-keleti állatkertek és akváriumok közössége számára. Tekintettel a molekuláris eszközöknek a populációkezelésben való felhasználására vonatkozó bővülő igényekre és lehetőségekre, biztosítani kell a kiváló minőségű anyag optimális és hosszú távú tárolását, amely jelentős hatással lesz a jövőbeli populációkezelésre és természetvédelmi kutatásokra. Az EAZA Biobank célja, hogy elsődleges erőforrásként szolgáljon a populációgazdálkodást és a természetvédelmi kutatást genetikailag támogató, valamint a kutatókat a rendelkezésre álló mintákhoz kapcsoló forrásként.

Az EAZA Biobank jelenleg négy banki központból áll az EAZA közösség számára, amelyek az Antwerpeni Állatkertben, a Royal Zoological Society of Scotland (RZSS) Edinburgh-i Állatkertben, az Institute for Zoo and Wildlife Research (IZW) és a Koppenhágai Állatkertben találhatók, és amelyek mindegyike jelenleg megfelelő létesítményekkel és személyzettel rendelkezik a minták optimális és hosszú távú tárolás mellett történő megőrzéséhez, gondozásához és nyilvántartásához, támogatva ezzel az EAZA Biobank célját.

The Frozen Ark

A brit bogarak megmentéséért dolgoznak. Összegyűjtik és krioprezerválják a brit bogarak DNS- és sejtmintáit. Mintákat biztosítanak a brit poloskák védelmén dolgozó természetvédőknek és tudósoknak. Tanácsot adnak másoknak arról, hogyan használhatják a legjobban a mintákat a poloskák védelmében. 

Most jöjjön néhány érdekesség, példa, melyből szintén az derül ki, hogy mennyire hasznos szerepe van a biobankoknak az állatvilágban IS:

A kétéltűek a kihalás elleni küzdelem frontvonalában vannak, de nem ők az egyetlenek, akik a „lefagyasztott állatkertek” előnyeit élvezik.

Ez a varangy (Olaf), akiről szól ez a töténet, egy fogságba ejtett nőstény petesejtjéből és egy vadon élő hím spermájából lett – egy hibrid, melynek mindkét szülője halott. Olaf nem az első kétéltű, amelyik mesterséges megtermékenyítés (rövidítése IVF az in vitro fertilizációból) által született, már évekkel korábban sikerült ez,

DE AZ ELSŐ OLYAN, AMELYIK EGY LEFAGYASZTOTT MAJD FELOLVASZTOTT SPERMÁBÓL SZÜLETETT MEG. 

A kutatóknak sok eszközük van arra, hogy megőrizzenek fajokat, mondta Kouba, de még akkor is szükséges tenyészteni. a vadonban lévő kihalás miatt. 

Az egyik módszer az, hogy génbankot (biobankot) hoznak létre a fajok lefagyasztott spermájából és petéjéből, és később kiolvasztják, egy Petri-csészében összekeverik, hogy utódokat hozzanak létre.

A kétéltűek a kihalás elleni nehéz harc frontvonalában vannak, tömegesebb a fajvesztésük más gerinces csoportokhoz képest. A kihalással fenyegetett fajok vörös listája úgy becsüli, hogy a kétéltűek legalább 41 százalékát fenyegeti a kihalás. Az élőhelyvesztés, a klímakatasztrófa  és egy gombás megbetegedés játszik szerepet a pusztulásukban.

De nemcsak a kétéltűek részesülnek az új technológiák előnyeiből. 

A mesterséges megtermékenyítés, a hormonterápia és a kriokonzerválás nagyobb arányban használt eszköz a kétéltűeknél és még túl is azon. A gyorsan változó világban a fagyasztott állatkertekben tárolhatják a szöveteket, abban a reményben, hogy növelhetik az egyedszámot, vagy a jövőben fajokat is feltámasszanak. 

A nemzetközi kutatócsapat folyékony nitrogénben őrizte meg a spermát, és elszállította a Fort Worth állatkertbe, ahol nőstény varangyokat injekcióztak be, hogy lerakják a petéiket. Olaf és szobatársai egy Petri-csészében fogantak meg, és leginkább a tudósokat örvendeztették meg azzal, hogy kikeltek.

Az állatfajok biobankja, halaktól hüllőkig, madarakon át a csigákig és a puhatestűekig, az egész bolygót lefedi. A San Diegó-i Lefagyasztott Állatkert közel ezer különböző fajtól több mint tízezer sejttenyészetet raktároz. A legtöbb emlősöktől származik, de vannak madarak, hüllők és kétéltűek is.

Az olyan halak, mint a lazac és a tőkehal a tömeges előfordulásuk miatt könnyebben tanulmányozhatóak, , mint a kétéltűek. A Barberhez és Koubához hasonló  kétéltűkutatók olyan áttörésre várnak, amelyet ők is tudnának adoptálni. „Nagyon nagy érdeklődés van a lefagyasztott sperma iránt a kereskedelmileg is életképes fajoknál, hogy az egész világ megkaphassa a genetikai állományt.”

A természetvédők részben a vadonban pusztító betegségek miatt akarják növelni a kétéltűek számát. Tehát már a természetvédőkhöz is eljutott a biobank hasznosságának szerepe! Kouba azt mondta, a kriokonzerváció egy kétségbeesett lépés arra, hogy megmaradjon a kihaló faj genetikai örökítőanyaga, de még mindig jobb, mintha összeomlana egy faj egyedszáma. „Tízezreket tudunk előállítani a visszatéréshez, ami segít egy fajnak abban, hogy újra egészséges populációja legyen” – mondta. 

Mivel a kétéltűeknek természetesen magas a mutációs rátájuk, az ezerszám visszaküldött kétéltűek párosodása után maguk tudnak létrehozni egy betegségekkel szemben ellenálló törzset. „Abban a reményben eresztjük el őket, hogy a rezisztens vonal növekedni fog, és azok az állatok hoznak majd utódokat” – mondta Kouba. 

Egészséges csorda

Coloradóban Jennifer Barfield a bölényeknél használ mesterséges megtermékenyítést, hogy olyan egészséges utódok jöjjenek létre, amelyeket aztán vadon élő csordákhoz engednek. A bölények a saját módszereikkel is jól szaporodnak, de még ők sem tudják körbeutazni a világot – míg az IVF-hez különböző területekről szállítják az új géneket. 

Barfield asszisztált reprodukciós eljárással már segített létrehozni egy egészséges Yellowstone-bölényt olyan szülőből, amelyik a brucellózis nevű bakteriális betegségben szenvedett, majd Coloradóban hozott létre egy fajmegőrzési csordát, amit Laramie Foothills bölénymegőrzési csordának neveztek el. 

Más előnye is van az IVF használatának a bölényeknél, mondta Barfield. „A biobankolás jó ötlet a genetikai állomány megőrzésére, olyan mintha genetikai biztosítást kötnénk. Soha nem tudhatod, hogy merre fejlődik a tudomány, és hogyan használják ezt az anyagot a jövőben.”

Szerinte az egyik legnagyobb kihívás a veszélyeztetett fajoknál, hogy a kutatók gyakran nem tudnak eleget a ritka állatok szaporodási élettanáról, így nem tudnak megoldást találni az állatok kihalása előtt. „Nem kísérletezhetsz veszélyeztetett fajokon” – mondta Barfield. 

Néhány fajnál az asszisztált szaporítás az utolsó remény. Már csak két északi fehér orrszarvú maradt a világon, mindkettő nőstény, és mindketten túl vannak a reprodukciós korukon. 

Tavaly a kutatóknak sikerült három petesejtet levenniük az egyik nősténytől, és három embriót is tudtak kreálni halott hímek levett spermájával. Ezek az embriók most fagyasztott állapotban vannak, abban a reményben, hogy még ebben az évben beültetik egy helyettesként szolgáló déli fehér rinocéroszba.

A végső cél az, hogy öt példányt hozzanak létre, amelyek vadon élhetnének Afrikában. Ennek a tervnek a megvalósítása azonban csak évtizedek múlva lehet gyümölcsöző. 

Fentiekből is láthatjuk, hogy mennyiféle állati biobank létezik az egész világon, Európától kezdve Ausztrálián át. Szerencsére egyre többen ismerik fel a biobankok hasznosságát, és próbálnak tenni az állatok, a jövőnk megmentéséért. 

Kedves Olvasó!

Nagyon bízunk benne, hogy sikerült felkelteni érdeklődését a biobankok iránt, rávilágítva ezen intézmények egyre hasznosabbá vált szerepére felgyorsult világunkban.