Зашто „биологија васкрсења“ постаје све популарнија широм света

Када се говори о покушајима да се новооткривени молекули давно изумрлих организама у лабораторијама оживе, не значи да се ради о генетски модификованим диносаурусима који уништавају све пред собом као у блокбастеру Парк из доба јуре.

Истраживачи настоје да из прошлости открију нове изворе лекова или да упозоре о могућим разорним последицама дуго неактивних патогена. Ова обласt биологије настоји такође да истражи део људске историје у покушају да боље разуме како су наши преци живели и од чега су умирали.

Током 2023. покренута су или остварила значајан напредак четири фасцинантна истраживачка пројекта.

Оживљавање „зомби" вируса

Све више температуре на Арктику довеле су до отапања пермафроста – и долази до одмрзавања потенцијално врло опасних вируса који су десетинама хиљада година лежали у стању мировања, а данас би могли да угрозе здравље животиња и људи.

Жан-Мишел Клавери, професор емеритус медицине и геномике на Медицинском факултету Универзитета Екс-Марсеј у Марсеју, настоји да боље разуме ризике које представља оно што он описује као „зомби вирусе”, оживљавањем вируса из узорака земље из Сибир.

Клавери је 2014. године успео да оживи вирус који су он и његов тим изоловали из пермафроста, тако што су га убацили у култивисане ћелије и учинили га заразним први пут после 30.000 година. У свом најновијем истраживању, објављеном у фебруару, Клавери и његов тим изоловали су неколико сојева древног вируса из више узорака земље који представљају пет нових породица вируса. Ради безбедности, одлучио је да проучава вирус који може да циља само једноћелијске амебе, а не животиње или људе.

Најстарији је био стар скоро 48.500 година, на основу радиокарбонског датирања тла, и потиче из узорка земље узетог из подземног језера 16 метара испод површине. Најмлађи узорци пронађени у садржају желуца и длаки остатака вунастог мамута били су стари 27.000 година.

Да су вируси који инфицирају амебе и након толико времена и даље заразни сигнал је озбиљне потенцијалне претње по јавно здравље, напомиње Клавери.

„Сматрамо ове вирусе који инфицирају амебе као сурогате за све друге могуће вирусе који би могли бити у пермафросту“, рекао је Клавери за Си-Ен-Ен раније ове године.

„Наше образложење је да ако су вируси амебе и даље живи, нема разлога зашто и други вируси не би били и даље живи и способни да заразе сопствене домаћине.“

У лов на нове антибиотике у ледено доба

За пионира биоинжењеринга Сезара де ла Фуентеа, доцента на Универзитету у Пенсилванији, прошлост је извор могућности који је отворио нови фронт у борби против супербактерија отпорних на лекове.

Напредак у опоравку древне ДНК из фосила значи да су детаљне библиотеке генетских информација о изумрлим људским рођацима и давно изгубљеним животињама сада јавно доступне.

Група за биологију коју Де ла Фуента води у Универзитет у Пенсилванији користи рачунарске методе засноване на вештачкој интелигенцији да би извукла ове генетске информације и идентификовала мале протеинске или пептидне молекуле за које верују да имају могућност да се изборе против бактерија. Открио је обећавајућа једињења од неандерталаца и створења из леденог доба као што су вунасти мамут и џиновски лењивац.

„То нам је омогућило да откријемо нове секвенце, нове типове молекула које раније нисмо пронашли у живим организмима, проширујући начин на који размишљамо о молекуларној разноликости“, наводи Де ла Фуенте. „Бактерије данашњег доба никада се нису суочиле са тим молекулима, тако да нам могу дати бољу прилику да циљамо патогене који су данас проблематични.”

Већина антибиотика потиче од бактерија и гљивица и откривени су скринингом микроорганизама који живе у земљишту. Али последњих деценија, патогени су постали отпорни на многе од ових лекова због широко распрострањене прекомерне употребе.

Иако је Де ла Фуентеов приступ неуобичајен, хитност да се идентификују могући кандидати никада није била већа јер се глобална популација суочава са скоро пет милиона смртних случајева сваке године који су повезани са отпорношћу микроба, према Свјетској здравственој организацији.

Планира васкрсење додоа, вунастог мамута и тасманијског тигра

Изумирање појединих врста се дешава бржим темпом него до сада. За неке научнике, пут ка заустављању овог губитка могао би бити покушај васкрсавања изгубљених створења из прошлости.

Стартап за биотехнологију и генетски инжењеринг „Колосал биосајенс“ објавио је у јануару да жели да врати додоа – птицу необичног изгледа која не лети, а живела на острву Маурицијус у Индијском океану до касног 17. века – и да је поново врате у њихово некадашње изворно станиште.

Компанија ради на другим једнако амбициозним пројектима који ће укључити напредак у секвенцирању древне ДНК, технологији за уређивање гена и синтетичкој биологији како би се вратио вунасти мамут и тилацин, или тасманијски тигар.

Генетичари у „Колосал биосајенсу“ пронашли су ћелије које делују као прекурсор за јајнике или тестисе код никобарског голуба, најближег живог рођака додоа, које могу успешно да расту у пилећем ембриону. Научници сада истражују да ли се ове ћелије – назване примордијалне заметне ћелије или ПГЦ – могу претворити у сперму и јајашца.

Компанија планира да упореди геноме додоа и усамљеник са Родригеза, изумрле птице блиско повезане са Додоом, како би идентификовала по чему се разликују. Затим ће уредити ПГЦ никобарског голуба тако да изражава физичке особине додоа.

Уређене ћелије ће затим бити убачене у ембрионе стерилне кокошке и петла. Са увођењем уређених ПГЦ-а, кокошка и петао ће бити способни да се размножавају и, теоретски, њихово потомство ће подсећати на додоа захваљујући хибридизованој ДНК голуба у њиховом репродуктивном систему.

„Физички, обновљени додо се неће разликовати по изгледу некадашње птице“, рекао је Мет Џејмс, главни истраживач за животиње „Колосал биосајенса“, у новембру за Си-Ен-Ен.

Чак ако истраживачи буду и успешни у овом подухвату са високим улозима, они неће правити копију додоа који је живео пре четири века, већ уместо тога измењени, хибридни облик.

„Колосал биосајенс“ се удружио са Фондацијом за дивље животиње Маурицијуса како би спровео студију изводљивости и проценио где је најбоље сместити птице, ако експеримент буде успешан. Међутим, проналажење станишта може бити додатни изазов.

Маурицијус је релативно мало острво које се значајно променило откако је додо изумро.

„Упркос томе што је једна од најпознатијих птица на свету, још увек не знамо готово ништа о додоу, тако да је немогуће знати како је ступао у интеракцију са својим окружењем“, рекао је Џулијан Хјум, палеонтолог птица и научни сарадник у лондонском Природњачком музеју, који је проучавао птицу.

„Због сложености поновног стварања врсте из ДНК, чак и ако је то било могуће, (то) може резултирати само створењем нечега што личи на додоа. Тада ће бити потребне године селективног узгоја да би се мали голуб претворио у велику птицу која не лети. Запамтите, природи су били потребни милиони година да се ово догоди са додоом“, додао је он.

Како су мирисале египатске мумије

Посетиоци данског Музеја Мосгард могу да осете мирис египатског балзама за мумифицирање који је последњи пут коришћен пре три и по хиљаде година.

Давно заборављени мирис је поново направљен од састојака идентификованих проучавањем остатака остављених у две тегле са балдахином које су откривене у египатској Долини краљева 1900. године. У две тегле су некада били смештени остаци древне египатске племкиње познате као Сенетнаи.

О тачној рецептури која се користила у процесу мумификације дуго се расправљало јер древни египатски текстови не наводе прецизне састојке.

Истрага, коју је водила Барбара Хубер, докторанд археолошке хемије на Геоантрополошком институту „Макс Планк“ у Немачкој, идентификовала је састојке балзама коришћењем низа веома напредних аналитичких техника.

Открила је да балзами садрже пчелињи восак, биљна уља, животињске масти, смоле и битумен нафтних деривата који се природно појављује. Такође су била присутна једињења као што су кумарин и бензојева киселина. Кумарин, који има мирис попут ваниле, налази се у биљкама грашка и цимета, док се бензојева киселина налази у смолама и гумама са дрвећа и жбуња.

Балзами пронађени у две тегле су се незнатно разликовали, што значи да су можда коришћени различити састојци у зависности од тога који орган је балсамован.

У тегли која се користи за складиштење Сенетнијиних плућа, истраживачи су открили мирисне смоле са стабала ариша и нешто што је или убрано са дрвећа пронађених у Индији и југоисточној Азији, или смола са стабала Пистациа која припада породици индијских орашчића.

„Присуство тако широког спектра састојака, укључујући егзотичне супстанце као што су дамар гума или смола дрвета пистације, указује да су за њено балзамовање коришћени изузетно ретки и скупи материјали“, рекао је Хубер за Си-Ен-Ен када је истраживање објављено у августу. „Ово указује на Сенетнијин изузетан статус у друштву.“

Мирис је потом поново направљем уз помоћ француске произвођачице парфема, Кароле Калвез, и сензорног музеолога Софије Колет Ехрих.

„Први пут када сам наишао на мирис, било је то снажно и готово надреално искуство“, рекао је Хубер.

„Након што смо провели толико времена уроњени у истраживање и анализу, коначно се добила ова опипљива, ароматична веза са древним светом. Осећали смо се као да држимо мали одјек прошлости."