Průlom v záchraně nosorožců bílých severních. Laboratorně se povedlo vyvinout první hybridní embryo

3 minuty
Záchrana nosorožce bílého severního
Zdroj: ČT24

Nosorožci bílí severní (jinak též nosorožci tuponosí severní) jsou na samém pokraji vyhynutí – na světě přežívají pouze dvě samice tohoto druhu. Za použití metod umělé reprodukce ale teď vědci v laboratoři zcela poprvé vyvinuli hybridní embryo spojením semene ze samce bílého severního a vajíčka samice příbuzného nosorožce bílého jižního. U nosorožců jde vůbec o první případ, kdy bylo v laboratorních podmínkách dosaženo blastocysty, tedy raného stadia vývoje embrya.

Vědecký tým navíc dokázal vytvořit linii kmenových buněk z embrya nosorožců bílých jižních, které vykazují typické znaky embryonálních kmenových buněk. Tento vědecký pokrok, klíčový pro záchranu nosorožců bílých severních, byl ve středu 4. července publikován v prestižním vědeckém časopise Nature Communications.

„Jde o úplně první embrya nosorožců na světě, která byla vyvinuta v laboratoři. Existuje velká šance, že po jejich vložení do dělohy náhradní matky samice zabřezne,“ říká Thomas Hildebrandt, vedoucí oddělení Reprodukčního managementu Leibnizova institutu pro výzkum divokých a zoo zvířat (IZW) v Berlíně.

3 minuty
Události: Smrt posledního severního bílého nosorožce
Zdroj: ČT24

Mezinárodní skupina špičkových vědců dokázala úspěšně přenést techniky umělého oplodnění používané u koní a přizpůsobit je specifickým vlastnostem nosorožců, čímž otevřela cestu k záchraně nosorožců bílých severních. Nyní je nutné získat vajíčka z posledních dvou žijících samic nosorožce bílého severního. Po vytvoření embrya se náhradní matkou, která ho donosí, stane samice příbuzných nosorožců bílých jižních. Těch je na světě v porovnání s nosorožci bílými severními okolo 21 tisíc jedinců. 

Embryo vyvinuté mimo tělo nosorožce

Za použití nedávno patentovaného, téměř dva metry dlouhého nástroje jsou vědci schopni opakovaně a bezpečně odebírat vajíčka (oocyty) ze samic nosorožců. Nástroj využívající ultrazvuk je vsunut do samice přes rektální oblast. Jakmile se na monitoru počítače propojeného s přístrojem objeví přítomnost folikulu, je aktivována tenká jehla, která projde do vaječníku a nasaje vajíčka z folikulu.

Odběr vajíček
Zdroj: Jan Stejskal/Zoo Dvůr Králové

Vajíčka byla dosud získávána ze samic bílého jižního nosorožce v několika evropských zoologických zahradách včetně Dvora Králové a pak převážena do Avantey, světového lídra na poli asistované reprodukce pro velká zvířata v Itálii.

„V naší laboratoři se nám podařilo vyvinout metody potřebné k dozrání vajíček a jejich oplodnění vpravením semene mikrojehlou do cytoplazmy vajíčka (tzv. ICSI). Zatímco u skotu nebo koní fungují tyto metody už řadu let, u nosorožců jsme teprve nyní poprvé úspěšně dosáhli blastocystu, tedy raného stadia vývoje embrya,“ vysvětluje Cesare Galli z Avantey v italské Kremoně. Několik embryí je nyní zmrazeno a uchováno pro jejich budoucí vložení do náhradních matek.

„Pro oplodnění byly použity zmrazené vzorky semene z uhynulých samců bílých severních nosorožců. Následné úspěšné vytvoření hybridního embrya je zásadním krokem k narození prvního mláděte nosorožce bílého severního pomocí metod umělé reprodukce. Vlastně už v tuto chvíli pochází polovina genetických informací tohoto hybridního embrya z bílých severních nosorožců, což je úžasný úspěch,“ říká Přemysl Rabas, ředitel Safari Parku Dvůr Králové. Právě ve Dvoře Králové se obě poslední žijící samice narodily. V současné době žijí v keňské rezervaci Ol Pejeta, kam je Safari Park Dvůr Králové v roce 2009 převezl.

„Naše výsledky jsou velmi slibné. Nyní jsme připraveni odjet do Keni a odebrat z posledních dvou samic bílých severních nosorožců vajíčka, abychom mohli vytvořit čisté embryo. To vznikne spojením vajíčka a semene, tentokrát v obou případech z nosorožců bílých severních,“ dodává Thomas Hildebrandt.

Vědci dosud uskutečnili v Evropě více než dvacet cvičných odběrů vajíček ze samic nosorožce bílého jižního, z nichž vytvořili už víc embryí, než kolik je zmiňováno v právě zveřejněném článku v Nature Communications. Dnes odborníci pracují na vývoji metody pro vložení embrya do samice.

Spojení výzkumu kmenových buněk a asistované reprodukce

Na světě zbývají poslední dvě samice nosorožce bílého severního, tedy pouze dvě dárkyně vajíček. Vzorky samčího semene určeného k oplodnění těchto vajíček jsou dostupné pouze ze čtyř jedinců. To znamená, že pomocí metod asistované reprodukce jsou vědci sice schopni vyvinout nové mládě, ovšem samo o sobě by to zřejmě nestačilo k vytvoření životaschopné populace tak, aby byla zachována její dostatečná genetická rozmanitost.

  • iPSC je uměle vytvořená kmenová buňka mající schopnost diferenciace, tedy přeměny na klasické tělní buňky, například nervové buňky, buňky srdečního svalu, nebo dokonce pohlavní buňky.

To je důvod, proč vědci zároveň s vývojem metod umělé reprodukce pracují na vytvoření pohlavních buněk (gamet) z kmenových buněk.

„V budoucnu chceme vytvořit tzv. primordiální zárodečné buňky z tzv. indukovaných pluripotentních kmenových buněk získaných z tělních buněk nosorožců bílých severních, které byly uchovány už v minulosti. Druhým krokem je přeměna těchto zárodečných buněk na pohlavní buňky – vajíčko a spermii,“ vysvětlují náročný postup výzkumu kmenových buněk experti Sebastian Diecke z Centra Maxe Delbrücka pro molekulární medicínu pod Helmholtzovou asociací (MDC) v Berlíně a Katsuhiko Hayashi z Oddělení biologie a medicíny kmenových buněk na Univerzitě Kyushu v Japonsku. Tento postup by tak výrazně rozšířil genetickou variabilitu případné budoucí populace nosorožců bílých severních.

Nosorožci - samice Fatu
Zdroj: Jan Stejskal/Zoo Dvůr Králové

Kombinace výzkumu kmenových buněk s nově vyvinutou technologií umělého oplodnění poskytuje cestu, jak zachránit kriticky ohrožené druhy savců, nejen nosorožců, jejichž populace se zmenšila natolik, že není možné zachování její genetické variability přirozeným způsobem.

„Pluripotentní kmenové buňky mají schopnost se samy neustále obnovovat a vyvinout se v jakoukoli jinou buňku v žijícím organismu. My v Avantee už umíme získávat embryonální kmenové buňky příbuzných nosorožců bílých jižních obsahující všechny vlastnosti nediferencované buňky s vysokou schopností se diferencovat, tedy vyvinout se v jakoukoli tělní buňku,“ přibližuje Cesare Galli.

Linie embryonálních kmenových buněk získané v rámci právě publikovaného výzkumu byly v současné době převezeny do laboratoře Sebastiana Dieckeho, kde přispějí k diferenciaci indukovaných pluripotentních kmenových buněk v zárodečné buňky, případně v reprodukční buňky (gamety).

Závod s časem aneb každá podpora pomáhá

Nosorožci bílí severní jsou nejohroženějšími savci planety. Veškeré snahy o jejich záchranu byly mařeny působením člověka, jako je pytláctví či úbytek přirozeného prostředí. To vše vyústilo v pokles populace z přibližně dvou tisíc jedinců v roce 1960 na dva jedince, samice, které dnes žijí v Keni. V březnu 2018 uhynul vlivem stáří úplně poslední samec tohoto druhu – Sudán.

„Tento výzkum je naprosto průlomový. Jsme svědky vývoje metod, díky kterým můžeme pomoci aspoň trochu vyrovnat negativní dopady lidské činnosti na přírodu. Jsme velmi vděční všem, kteří nám přispívají, a pomáhají nám tak vyhrát tento závod s časem. Doufáme rovněž, že současný pokrok ve výzkumu přesvědčí jak více lidí, tak veřejných institucí, že právě toto je cesta, která si zaslouží jejich podporu,“ říká Steven Seet, vedoucí PR oddělení IZW.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Kosmonaut a astronaut si poprvé podali ruku ve vesmíru na vrcholu studené války

USA a SSSR byly už třicet let nepřáteli. Proti druhé straně budovaly stovky jaderných zbraní, soupeřily politicky i ekonomicky. A přesto se roku 1975 odehrála vesmírná mise, kde tito protivníci spojili síly. Poprvé a na dlouhou dobu naposledy.
před 2 hhodinami

Retribuční soudy před 80 lety hledaly kolaboranty. Odsoudily i nevinné

Téměř osm set trestů smrti – takový byl finální účet působení Mimořádných lidových soudů, které měly před 80 lety po druhé světové válce v českých zemích trestat zrádce, kolaboranty a udavače. Spravedlnosti tehdy neušli někteří vrcholní představitelé nacistického aparátu. Před soud se ale občas dostali i nevinní lidé, kteří s blížícím se rokem 1948 začali být komunistům nepohodlní. Nezasloužené tresty jim mnohdy zničily život a na rehabilitaci čekají dodnes.
před 3 hhodinami

Změna klimatu může zesilovat zemětřesení, ukázal výzkum z Alp

Když tají ledovce, voda z nich protéká pod hory. Tam může narušovat stabilitu podloží a způsobovat tak zemětřesení. Vědci teď pro tuto hypotézu přinesli celou řadu důkazů.
před 3 hhodinami

Někteří vědci „hackují“ AI pro lepší recenze studií

Vědci stále častěji využívají při psaní studií umělé inteligence. A také recenzenti, místo toho, aby publikace studovali sami, je mnohdy hodnotí pomocí AI. A teď nový výzkum popsal třetí úroveň vědeckých podvodů, který se koná s pomocí chatbotů.
před 19 hhodinami

Dvě masivní černé díry se v divokém tanci spojily v jednu obří

Astrofyzici popsali masivní gravitační vlnu, která vznikla spojením dvou velkých černých děr v jeden objekt, jehož existence je podle současné znalosti fyzikálních jevů krajně nepravděpodobná.
před 22 hhodinami

Osm set milionů za jedenáct centimetrů keramiky. Věstonickou venuši našli před sto lety

Věstonická venuše je pravěký artefakt, o jeho smyslu, původu a účelu se vědci dohadují už sto let. Právě 13. července 1925 ji totiž objevil tým archeologa Karla Absolona.
13. 7. 2025

ČVUT bude rozvíjet technologie a produkty, které ulehčují život seniorům

Efektivněji zapojit technologie do péče o seniory a znevýhodněné – to je cílem evropského projektu, který čtyři roky povede pražské ČVUT. Reaguje i na nedostatek lidí v sociální péči a omezenou dostupnost služeb, díky nimž můžou lidé také v pokročilém věku zůstávat doma. V jeho rámci jde tak o sjednocení roztříštěných technologií a standardizaci výrobků, které se v sociální péči používají. Projekt reaguje na skutečnost, že podle Eurostatu bude v roce 2050 třetina obyvatel Evropské unie starších 65 let.
13. 7. 2025

Vědci rozlišili čtyři podtypy autismu, objev může vést k cílenější péči

Nová mezinárodní studie publikovaná v odborném časopise Nature Genetics rozlišuje čtyři geneticky odlišné skupiny poruch autistického spektra. Vědci z Duke University analyzovali data od více než pěti tisíc dětí s autismem a jejich sourozenců. Podle nich by objev mohl přispět k personalizovanější péči.
12. 7. 2025
Načítání...