Híbridos de mamute-elefante podem vir a ser criados na próxima década. Mas será que devem?

Uma nova startup cofundada por George Church, geneticista de Harvard, quer usar elefantes adaptados ao frio para recriar a tundra ártica – levantando questões científicas e éticas muito importantes.

Publicado 15/09/2021, 12:22
Mamute

Esta escultura de Damien Hirst de um esqueleto dourado de mamute, instalada em Miami Beach, na Flórida, chama-se “Desaparecido mas não esquecido”. Se a nova startup Colossal conseguir atingir o seu objetivo, dezenas de genes do extinto mamute-lanoso vão encontrar uma nova vida em elefantes asiáticos hibridizados e adaptados ao frio.

Fotografia de Jeffrey Greenberg, Education Images, Universal Images Group via Getty

George Church, geneticista de Harvard, é o cofundador de uma nova empresa que tem um objetivo audacioso: projetar um elefante que se assemelhe ao extinto mamute-lanoso. A empresa, chamada Colossal, pretende usar ADN de mamute-lanoso para criar um elefante asiático hibridizado que consiga prosperar em climas árticos.

Ao utilizar estes híbridos, o objetivo a longo prazo da Colossal é converter as faixas de tundra musgosa da atualidade nas estepes gramíneas de outrora – como eram na época do Pleistoceno, o período de várias eras glaciares que terminou há 11.700 anos. Alguns cientistas levantam a hipótese de que, em grandes escalas, esta reversão pode reduzir as futuras alterações climáticas ao abrandar o degelo do pergelissolo ártico. Ao longo do caminho, a Colossal espera criar novas – e lucrativas – biotecnologias, incluindo ferramentas que complementem as abordagens tradicionais de conservação.

“Estamos a ‘desextinguir’ os genes, não a espécie”, diz George Church. “O objetivo é criar um elefante verdadeiramente resistente ao frio que seja completamente cruzável com o elefante asiático, que está em perigo de extinção.”

A ideia de recorrer à biotecnologia para ajudar espécies em extinção, ou até extintas, não é nova. Em 2009, os investigadores clonaram com sucesso uma subespécie de íbex que desapareceu em 2000, embora o clone tenha sobrevivido apenas alguns minutos. Em abril, o Zoo de San Diego e a organização sem fins lucrativos Revive & Restore, sediada na Califórnia, anunciaram a clonagem de um furão-de-patas-negras, animal que está em perigo de extinção, com o objetivo de injetar diversidade genética nos programas de reprodução em cativeiro.

Durante anos, os planos de George para “ressuscitar” um mamute através do ADN sequenciado deste titã extinto fizeram notícia pelo mundo inteiro.

“A maior parte da ciência já estava resolvida; eles só precisavam de financiamento e foco”, diz Ben Lamm, cofundador da Colossal e empreendedor que fundou recentemente a empresa de inteligência artificial Hypergiant. “É muito entusiasmante – depois de dois anos a trabalhar nisto – começar a dizer às pessoas o que estamos a fazer.”

Isto não quer dizer que os pseudo-mamutes estão ao virar da esquina. Os planos da Colossal dependem de várias tecnologias que ainda não foram comprovadas em elefantes. Mesmo nos prazos mais ambiciosos da empresa, George diz que a primeira cria híbrida só deve surgir daqui a seis anos. Uma manada autossustentável pode demorar décadas a estabelecer.

Contudo, apesar de estar num estágio inicial, a missão da Colossal levanta questões profundas sobre o que significa para uma espécie estar extinta – e como a biotecnologia pode ou deve ser usada para resolver a crise de extinção da atualidade. Com a chegada da Colossal, o diálogo deixa de ser abstrato, diz Tori Herridge, bióloga de mamutes do Museu de História Natural de Londres. “A minha reação inicial foi do género, isto vai rebentar”, diz Tori.

Bem-vindos ao Parque Pleistoceno

Os sonhos de George Church para criar um mamute híbrido aprofundaram-se depois de uma entrevista que George deu ao New York Times em 2008 sobre os esforços para sequenciar o genoma do mamute-lanoso.

Ao início, o conceito parecia-se mais com um enorme enigma intelectual. Mas nos anos que se seguiram, George começou a colaborar com Stewart Brand e Ryan Phelan, os fundadores da Revive & Restore. Stewart e Ryan pretendem usar a biotecnologia para ajudar a proteger espécies ameaçadas e trazer de volta as extintas.

“A ‘desextinção’ e a ideia à qual chamamos resgate genético é na verdade uma história sobre esperança e capacidade de reparar alguns dos danos provocados pelos humanos ao longo dos séculos”, diz Ryan. “Não se trata de nostalgia – trata-se realmente de aumentar a biodiversidade.”

Stewart e Ryan convidaram George Church para as primeiras conferências mundiais sobre “desextinção” realizadas em 2012 e 2013 em Washington D.C., sede da National Geographic Society. (A National Geographic Partners, que produziu este artigo, é uma 'joint venture' entre a The Walt Disney Company e a organização sem fins lucrativos National Geographic Society.)

Nestes encontros, George conheceu Sergey Zimov, um ecologista russo e diretor da Estação de Ciência do Nordeste em Cherskiy, na República de Sakha. Sergey Zimov estuda o pergelissolo siberiano desde a década de 1980 e já fez soar o alarme sobre as vastas quantidades de metano e dióxido de carbono que podem escapar para a atmosfera durante o seu degelo.

“Não se trata de nostalgia – trata-se realmente de aumentar a biodiversidade.”

por RYAN PHELAN, REVIVE & RESTORE

Sergey também tem uma ideia para manter o carbono no solo. Desde 1996 que Sergey e o seu filho, Nikita, trabalham no Parque Pleistoceno, um terreno de tundra vedado perto de Cherskiy. A família Zimov introduziu alces, bisontes, renas, camelos e outros herbívoros grandes no parque para testar os efeitos dos animais na paisagem.

Há dezenas de milhares de anos, durante o Pleistoceno, grande parte da Europa, Ásia e América do Norte estava coberta por estepes com gramíneas altamente produtivas que eram densamente povoadas por diversos herbívoros. Há 10.000 anos, muitos destes herbívoros – incluindo os mamutes – ficaram extintos em grande parte do mundo, provavelmente devido à atividade humana, como a caça. À medida que estes animais desapareciam, as pastagens que mantinham através do pastoreio deram lugar a arbustos, árvores e musgo, produzindo a tundra e taiga que vemos atualmente.

Sergey acredita que os mamutes eram essenciais para manter as pastagens altamente produtivas do antigo Ártico. Estas enormes criaturas derrubavam árvores, revolviam a terra e fertilizavam o solo com o seu estrume, ajudando as pastagens a prosperar. As passadas pesadas dos mamutes também perfuravam camadas de neve e gelo, permitindo ao frio do Ártico penetrar mais profundamente no pergelissolo.

“Temos de imaginar o ecossistema como se fosse um corpo”, diz Nikita Zimov. “O mamute é o punho direito.”

Embora o Parque Pleistoceno ainda não tenha o referido “punho”, os herbívoros que estão atualmente no recinto podem já estar a moldar os seus solos. Num estudo publicado no ano passado, os Zimov descobriram que, durante o inverno, os solos compactados no interior do Parque Pleistoceno podem ficar até 4 graus mais frios do que os solos que circundam o parque.

Nesta imagem aérea, o verde exuberante do Parque Pleistoceno serpenteia pelos lagos azuis do norte da Rússia.

Fotografia de Katie Orlinsky, Nat Geo Image Collection

A visão do parque – trazer de volta as pastagens antigas – “é uma hipótese entusiasmante”, diz Jacquelyn Gill, paleoecologista da Universidade do Maine, “tendo por base os efeitos que os elefantes de hoje têm nos seus habitats”. No entanto, Jacquelyn alerta que os investigadores ainda não sabem todos os detalhes sobre como funcionavam os ecossistemas dos mamutes-lanosos, algo que complica os atuais esforços de recriação.

“Usar isso como uma justificação para um projeto como este – que tem enormes considerações ecológicas, sociais, éticas [e] bioéticas – é muito parecido com colocar a carroça à frente dos bois”, diz Jacquelyn.

Sem olhar a gastos

Ainda assim, o projeto dos Zimov estimulou George e os conservacionistas da Revive & Restore para investigarem mais a sério o ADN dos mamutes e as células de elefantes.

Até agora, o trabalho de George feito laboratorialmente em elefantes e mamutes tem sido um esforço voluntário em part-time, feito por uma equipa em constante mudança. É por isso que estes trabalhos ainda não foram publicados na literatura científica, deixando os especialistas externos apreensivos. George diz que o seu laboratório está prestes a enviar dois estudos para publicação nos próximos meses.

O laboratório de George também tem conduzido a sua investigação sobre elefantes com um orçamento limitado, cerca de 10.000 dólares por ano, contando com uma doação de 100.000 dólares do investidor Peter Thiel e com o apoio da Revive & Restore.

Por outro lado, a Colossal tem 15 milhões de dólares à sua disposição, angariados através de um grupo de investidores, incluindo empresas de capital de risco de Silicon Valley e o proeminente life coach Tony Robbins. O financiamento da Colossal vai apoiar a pesquisa feita no laboratório de George sobre células de elefante, bem como o próprio laboratório da empresa, que será gerido por Eriona Hysolli, antiga investigadora de pós-doutoramento no laboratório de George que agora dirige o departamento de ciências biológicas da empresa.

Beth Shapiro, paleogeneticista da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, diz que o modelo de financiamento da Colossal pode ser transformador para os geneticistas que trabalham na conservação de espécies. “É uma fonte completamente nova de dinheiro – uma fonte potencialmente enorme – que está a ser investida diretamente em coisas com as quais todos nos importamos”, diz Beth.

Para ajudar a orientar os seus esforços, a empresa recrutou consultores científicos, incluindo dois com experiência em elefantes ou mamutes: o geneticista Michael Hofreiter, da Universidade de Potsdam, que estuda mamutes e outros animais do Pleistoceno, e o zoólogo de Oxford, Fritz Vollrath, que estuda o comportamento de aranhas e elefantes modernos.

Os consultores da empresa também incluem dois bioeticistas proeminentes que estudam edição de genomas: R. Alta Charo, da Universidade de Wisconsin em Madison, e S. Matthew Liao, da Universidade de Nova Iorque. (Joseph DeSimone, engenheiro químico da Universidade de Stanford e membro do conselho científico da Colossal, também integra o conselho de administradores da National Geographic Society.)

Cientistas da vida encontram um caminho

O objetivo principal da Colossal é trocar genes-chave suficientes no genoma do elefante asiático para fazer uma espécie “aproximada” que se adapte ao frio do Ártico, como acontecia com os mamutes.

Os últimos antepassados comuns dos mamutes-lanosos e elefantes asiáticos viveram há seis milhões de anos, diz Tori Herridge, e as duas espécies ainda partilham mais de 99.9% do seu ADN. Mas o genoma do elefante estende-se por cerca de três mil milhões de pares de bases. Isto significa que há mais de um milhão de diferenças individuais entre os genomas do elefante asiático e o mamute-lanoso que os cientistas têm de examinar.

Ben Lamm e Eriona Hysolli dizem que, de momento, a equipa da Colossal tem como alvo mínimo cerca de 60 genes de mamute, incluindo os genes envolvidos nos depósitos de gordura do animal, na capacidade de retenção de oxigénio no sangue a baixas temperaturas e no famoso pelo desgrenhado.

A inserção dos genes relevantes de mamute no ADN do elefante asiático exigiria muitas edições genéticas de uma só vez, um problema que o laboratório de George já resolveu noutras espécies. A equipa usou a poderosa técnica de edição de genes CRISPR-Cas9 para editar o genoma de porcos em dezenas de lugares diferentes ao mesmo tempo, com o objetivo de criar porcos cujos órgãos possam ser transplantados com segurança para humanos.

Pelo menos um destes genes candidatos dos mamutes foi testado em ratos transgénicos de laboratório. Mas os genes individuais podem ter muitos efeitos em todo o genoma e o efeito final de um gene nas características de um organismo resume-se ao momento, local e quantidade de gene que é expresso no interior do corpo. Este tipo de regulação depende parcialmente de trechos de ADN que ainda não são bem compreendidos nos mamutes extintos.

George diz que os investigadores da Colossal devem conseguir rastrear muitos dos potenciais problemas ao início do desenvolvimento de um embrião híbrido. Dito isto, George reconhece que algumas das características de engenharia – como as orelhas do animal, que precisam de ser pequenas para evitar queimaduras do frio – só podem ser verificadas nos estágios finais de desenvolvimento.

A maior incerteza para a Colossal é a forma como vai desenvolver os embriões. Os elefantes asiáticos estão em perigo de extinção, portanto, para evitar a utilização de substitutos, a empresa diz que vai desenvolver um útero artificial de elefante.

As experiências feitas anteriormente com cordeiros e ratos mostram que os úteros artificiais podem sustentar fetos prematuros até um período de quatro semanas ou embriões até cinco ou seis dias. Porém, George diz que, até agora, nunca foi usado um útero artificial durante o período de gestação de qualquer mamífero.

Para cumprir os seus objetivos, a Colossal precisa de conseguir fazer isto com os elefantes da atualidade, animais cuja gestação dura quase dois anos e produzem crias que pesam mais de 90 quilos no momento do nascimento.

A Colossal também precisa de um mantimento autossustentável de células de elefante asiático. Em particular, diz George, a empresa precisa de desenvolver uma linha de células-tronco pluripotentes induzidas, que serão bioquimicamente alteradas para um estado primordial que as permite transformar em muitos tipos de células possíveis, como óvulos. Estes tipos de células-tronco também já foram criados para outros mamíferos ameaçados, incluindo o rinoceronte-branco-do-norte – mas ainda não foram criados para os elefantes.

Parar para pensar se devem avançar

Qualquer experiência que envolva animais acarreta sempre desafios éticos. Se a Colossal conseguir criar uma cria híbrida saudável, isso por si só aumentaria ainda mais os riscos. Os elefantes são criaturas de vida longa e altamente inteligentes que mantêm sociedades matriarcais complexas e multigeracionais.

As investigações feitas sobre os mamutes sugerem que os animais da antiguidade partilhavam muitas destas características sociais com os elefantes. Portanto, como é que o primeiro híbrido mamute-elefante seria devidamente cuidado e socializado? E como é que uma futura manada destes híbridos aprenderia a sobreviver no Ártico – e reinicializaria efetivamente a cultura de mamutes a partir do zero?

“Não se trata apenas da existência dos animais, temos de nos certificar que, quando existirem, conseguem ter uma vida próspera”, diz S. Matthew Liao, bioeticista da Universidade de Nova Iorque, que faz parte do conselho científico da Colossal. “Caso contrário, estamos a ser cruéis para os animais.”

A Colossal e a família Zimov fizeram um acordo amigável e não oficial no qual o Parque Pleistoceno pode hospedar alguns dos futuros mamutes da empresa. Por enquanto, esta experiência está confinada a 20 quilómetros quadrados de terra, com planos eventuais para preencher uma área de 144 quilómetros quadrados.

Mas os elefantes migratórios da atualidade conseguem cobrir distâncias muito longas, assim como os mamutes-lanosos da antiguidade. Um estudo feito recentemente sobre uma presa de mamute-lanoso com 17.000 anos descobriu que o jovem macho tinha caminhado dezenas de milhares de quilómetros ao longo de sua vida de 28 anos, atravessando grande parte do Alasca dos dias modernos. Se a visão completa da Colossal algum dia se realizar, será necessário reconstituir milhões de quilómetros quadrados de tundra ártica para afetar o clima global.

A escala das alterações propostas criaria problemas em torno do uso da terra, dos efeitos sobre a vida selvagem existente no Ártico e ao nível dos governos mundiais. Por exemplo, quais seriam os efeitos sobre os aproximadamente 180.000 inuítes na Rússia, Canadá, Estados Unidos e Gronelândia – os povos mais diretamente em risco num Ártico stressado e em rápida mutação?

“Para ser sincero, fico sempre de pé atrás quando cientistas colonizadores querem refazer o mundo com uma imagem específica”, diz Daniel Heath Justice, especializado em estudos indígenas e historiador de cultura animal na Universidade da Colúmbia Britânica, em Vancouver. Daniel sublinha que a biotecnologia pode ser uma ferramenta útil para a conservação, mas acrescenta que o trabalho ao longo destas linhas, como a pesquisa da Colossal, “não se pode reger apenas por interesses que não são indígenas”.

A Colossal afirmou através de comunicado que “não vai haver impacto sobre as tribos indígenas que atualmente vivem na área” e que a sua “maior prioridade é o compromisso com a conservação e preservação de todas as espécies, incluindo a humana”.

Se a Colossal conseguir cumprir essa prioridade, os seus apoiantes afirmam que as espécies vivas irão colher os benefícios, mesmo que um híbrido de elefante-mamute nunca se materialize. Com o financiamento da Colossal, o laboratório de George Church está a trabalhar numa forma de sintetizar o herpesvírus endoteliotrópico dos elefantes. Este vírus infeta e mata muitos jovens elefantes asiáticos, mas não pode ser cultivado de forma confiável em laboratório. O seu cultivo seria um primeiro passo vital para produzir tratamentos e vacinas para os animais.

“A única linha de pensamento realista e razoável para estes tipos de tecnologias”, diz Beth Shapiro, geneticista da Universidade da Califórnia, “é ajudar as espécies vivas a prosperar num ambiente que está rapidamente em mudança devido aos humanos”.
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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