The tools of species resurrection
De mogelijkheid om uitgestorven soorten weer tot leven te wekken werd voor het eerst onderzocht in het begin van de 20e eeuw, via een aanpak die bekend staat als back breeding (of terugfokken). Terugfokken, voor de productie van een ras dat de eigenschappen van een wilde voorouder vertoont, is gebaseerd op de principes van selectief fokken, die de mens al eeuwenlang gebruikt om dieren met gewenste eigenschappen te ontwikkelen. In de jaren ’20 en ’30 hebben de Duitse zoölogen Lutz en Heinz Heck verschillende soorten runderen gekruist in een poging om een dier te fokken dat leek op de oeros (Bos primigenius), een uitgestorven soort Europese wilde os die de voorouders was van het moderne rundvee. De gebroeders Heck kruisten moderne runderen op basis van historische beschrijvingen en botspecimens die morfologische informatie over de oeros verschaften, maar geen inzicht boden in de genetische verwantschap van de dieren. As a consequence, the resulting Heck cattle bore little resemblance to the aurochs.
AdstockRF
In the latter part of the 20th century, tools emerged that enabled scientists to isolate and analyze DNA from the bones, hair, and other tissues of dead animals. In combinatie met vooruitgang in de voortplantingstechnologie, zoals in-vitrofertilisatie, konden onderzoekers runderen identificeren die genetisch nauw verwant zijn aan de oeros en hun sperma en eicellen combineren om een dier te produceren (de zogenaamde tauros) dat morfologisch en genetisch vergelijkbaar is met de oeros.
Andere vooruitgang in de genetische technologie heeft de mogelijkheid geschapen om de genetische sequenties van uitgestorven soorten af te leiden en te reconstrueren, zelfs van slecht geconserveerde of gecryopreserveerde specimens. De gereconstrueerde sequenties zouden kunnen worden vergeleken met de sequenties van nog levende soorten, waardoor niet alleen kan worden nagegaan welke levende soorten of rassen het meest geschikt zijn voor fokdoeleinden, maar ook welke genen in aanmerking komen voor bewerking in levende soorten. Genoombewerking, een techniek uit de synthetische biologie, houdt in dat specifieke stukjes DNA in het genoom van een soort worden toegevoegd of verwijderd. De ontdekking van CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats), een natuurlijk voorkomend enzymsysteem dat DNA in bepaalde micro-organismen bewerkt, heeft de verfijning van genoom-editing voor het uitsterven sterk vergemakkelijkt.
Cloning voor het uitsterven heeft zich voornamelijk geconcentreerd op het gebruik van SCNT. SCNT houdt in dat de kern van een somatische (lichaams-)cel van het te klonen dier wordt overgebracht in het cytoplasma van een geënucleerde donoreicel (een eicel die afkomstig is van een ander dier en waarvan de eigen kern is verwijderd). De eicel wordt in het laboratorium gestimuleerd om de celdeling op gang te brengen, waardoor een embryo ontstaat. Het embryo wordt vervolgens getransplanteerd in de baarmoeder van een draagmoeder, die in het geval van de-extinctie een soort is die nauw verwant is aan de soort die wordt gekloond. Bij de poging om de uitgestorven Pyreneese steenbok in 2009 te doen herrijzen, brachten onderzoekers kernen van ontdooide fibroblasten van gecryopreserveerde huidmonsters over in eicellen van tamme geiten. De gereconstrueerde embryo’s werden getransplanteerd in ofwel Spaanse steenbok ofwel hybride (Spaanse steenbok × tamme geit) vrouwtjes.
Het is wellicht ook mogelijk stamcellen te gebruiken om uitgestorven soorten te doen herleven. Somatische cellen kunnen worden geherprogrammeerd door er specifieke genen in te brengen, waardoor zogenaamde geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS-cellen) ontstaan. Dergelijke cellen kunnen worden gestimuleerd om te differentiëren in verschillende celtypes, waaronder sperma en eicellen die mogelijk kunnen leiden tot levende organismen. Net als bij de andere technieken van uitsterven hangt het succes van een aanpak op basis van stamcellen echter grotendeels af van de kwaliteit van het DNA dat beschikbaar is in bewaarde specimens.