ค้นพบวิธีช่วยสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ จากดีเอ็นเอในมูลสัตว์
กุญแจสู่การอนุรักษ์? นักวิจัยอังกฤษพบวิธีช่วยชีวิตสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ จากดีเอ็นเอในมูลสัตว์ โดยไม่ต้องจับหรือรบกวนสัตว์ในถิ่นอาศัยตามธรรมชาติ
เซลล์บางส่วนภายในมูลสัตว์ที่ยังมีชีวิตอยู่อาจนำมาใช้เพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมของสัตว์บางสายพันธุ์ได้
การเปลี่ยนมูลสัตว์ให้กลายเป็นลูกสัตว์ตัวน้อย ๆ อาจฟังดูเหมือนมายากลของเจ้าหน้าที่สวนสัตว์ แต่สิ่งนี้อาจกลายเป็นจริงได้ หากทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดของอังกฤษประสบความสำเร็จในโครงการใหม่เพื่อช่วยปกป้องสัตว์ใกล้สูญพันธุ์จากการสูญพันธุ์
ตั้งแต่เสือดาวหิมะไปจนถึงเต่าทะเล สัตว์ทั่วโลกกำลังตกอยู่ในอันตราย ทำให้นักวิทยาศาสตร์บางคนถึงกับเรียกการสูญเสียสัตว์ป่าจำนวนมหาศาลในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาว่าเป็น “การทำลายล้างทางชีวภาพ”
เพื่อป้องกันการสูญพันธุ์ ขณะนี้นักวิจัยกำลังศึกษาหาวิธีว่าจะสามารถใช้มูลสัตว์ในการรวบรวมและใช้ประโยชน์จากความหลากหลายทางพันธุกรรมของสัตว์ได้หรือไม่
โครงการนี้ได้รับการขนานนามว่า “สวนสัตว์มูล” (The Poo Zoo) โดยมีพื้นฐานมาหลักการง่าย ๆ ว่า นอกจากมูลสัตว์จะอุดมไปด้วยอาหารที่ย่อยไม่หมด แบคทีเรียและน้ำดีแล้ว มูลยังมีเซลล์จากสัตว์ที่ขับถ่ายออกมา ซึ่งหลุดออกมาจากเยื่อบุลำไส้ด้วย
ที่สำคัญ งานวิจัยยังเสนอแนะว่า เซลล์บางส่วนในมูลยังมีชีวิตอยู่ อย่างน้อยก็ในขณะที่มูลนั้นยังสดใหม่
อย่างไรก็ตาม ศาสตราจารย์ซูซานนาห์ วิลเลียมส์ (Prof Suzannah Williams) จากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดในอังกฤษ ซึ่งเป็นผู้นำทีมวิจัย ระบุว่า “งานวิจัยยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นแต่เป็นไปในทิศทางบวกมาก พร้อมเสริมว่า ทีมวิจัยสามารถแยกเซลล์ที่มีชีวิตออกจากมูลของหนูและช้างได้สำเร็จแล้ว
ความหวังคือการนำเซลล์เหล่านี้มาใช้ช่วยเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมในประชากรสัตว์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มโอกาสในการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ
แต่หากเซลล์จากมูลสัตว์สามารถเพาะเลี้ยงและเจริญเติบโตได้ ก็จะเพิ่มความเป็นไปได้อีกทางหนึ่ง นั่นคือการสร้างสัตว์ทั้งตัวโดยใช้เทคโนโลยีช่วยการสืบพันธุ์ที่ล้ำสมัย โดยหนึ่งในวิธีเหล่านี้คือการโคลนนิ่ง ซึ่งเป็นกระบวนการนำนิวเคลียสของเซลล์ใส่เข้าไปในไข่ที่ได้รับบริจาค จากนั้นจึงใช้กระแสไฟฟ้ากระตุ้นและฝังตัวอ่อนที่ได้ลงในตัวแทนแม่อุ้มบุญเพื่อให้กำเนิดสัตว์ที่มีพันธุกรรมเหมือนต้นแบบ
สิ่งที่น่าตื่นเต้นยิ่งกว่านั้นคือความเป็นไปได้ในการโปรแกรมเซลล์ใหม่เพื่อให้เซลล์มีศักยภาพในการกลายมาเป็นเซลล์ชนิดใดก็ได้ โดยงานวิจัยในหนูพบว่าเซลล์ดังกล่าวสามารถเปลี่ยนเป็นเซลล์สืบพันธุ์ อย่าง อสุจิและไข่ ได้ ซึ่งหมายความว่าอาจนำเซลล์เหล่านี้ไปใช้ในเทคนิคคล้ายการปฏิสนธินอกร่างกาย (IVF) เพื่อให้กำเนิดลูกสัตว์ต่อไปได้
ดร.แอชลีย์ ฮัทชินสัน (Dr Ashlee Hutchinson) ผู้ริเริ่มแนวคิดสวนสัตว์มูลและผู้จัดการโครงการขององค์กรอนุรักษ์ Revive & Restore องค์กรอนุรักษ์ในสหรัฐฯ ที่ให้ทุนสนับสนุนการวิจัยดังกล่าว เปิดเผยว่า หากใช้ไข่และอสุจิ จะสามารถใช้ประโยชน์จากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและกระบวนการผสมพันธุ์ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลานั้น ซึ่งจะเริ่มสร้างศักยภาพในการปรับตัวต่อความเครียดและการเปลี่ยนแปลงในสิ่งแวดล้อมได้อย่างแท้จริง
กล่าวง่าย ๆ คือ การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในห้องทดลองช่วยให้นักวิจัยสามารถใช้ความหลากหลายทางพันธุกรรมของสัตว์ได้โดยไม่จำเป็นต้องนำสัตว์มาผสมพันธุ์กันโดยตรง ซึ่งเป็นประโยชน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสัตว์ที่อาศัยอยู่คนละซีกโลกหรือไม่สามารถเข้าถึงได้ง่าย รวมถึง ยังไม่ต้องเก็บตัวอย่างอสุจิและไข่จากสัตว์โดยตรงอีกด้วย
เซลล์ที่ถูกโปรแกรมใหม่ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้เทคนิคการแก้ไขยีน (Gene Editing) เพื่อทำความเข้าใจลักษณะทางพันธุกรรมต่าง ๆ เช่น ยีนที่เกี่ยวข้องกับโรคของสัตว์ป่าหรือการปรับตัวต่อสภาพแวดล้อม ซึ่งข้อมูลเหล่านี้อาจนำไปสู่การปรับปรุงความสามารถในการอยู่รอดของสัตว์บางชนิดได้มากขึ้น เช่น การคัดกรองเซลล์สืบพันธุ์หรือตัวอ่อนเพื่อหายีนบางชนิด หรือแม้แต่การแก้ไขยีนโดยตรง
ขณะนี้ องค์กร Revive and Restore กำลังศึกษาเทคโนโลยีการแก้ไขยีน เพื่อพยายามคืนชีพนกพิราบนักเดินทาง (Passenger Pigeon) ที่สูญพันธุ์ไปแล้ว ขณะที่ Colossal บริษัทวิทยาศาสตร์ชีวภาพกำลังใช้เทคนิคเดียวกันเพื่อพยายามชุบชีวิตของแมมมอธขนยาวขึ้นมาใหม่
การแช่แข็งเซลล์ที่เพาะเลี้ยงไว้ในไนโตรเจนเหลวที่อุณภูมิ -196 องศาเซลเซียส ทำให้สามารถเก็บรักษาเซลล์เหล่านี้ไว้ได้อย่างไม่มีกำหนด ทำให้สามารถนำดีเอ็นเอที่มีอยู่ในเซลล์ไปใช้ประโยชน์ในอนาคตได้
ขณะที่องค์กรอนุรักษ์หลายแห่ง อย่าง Nature’s Safe ในสหราชอาณาจักรและ Frozen Zoo ในเมืองซานดิเอโกของสหรัฐฯ ได้เริ่มเก็บตัวอย่างเซลล์และเนื้อเยื่อของสัตว์ใกล้ศูนย์พันธุ์ เช่น อสุจิ เนื้อเยื่อรังไข่และเซลล์ผิวหนัง เพื่อใช้ในการกู้คืนพันธุกรรมแล้ว แต่โดยทั่วไปแล้ววิธีนี้จะต้องเก็บเซลล์หรือเนื้อเยื่อจากตัวสัตว์เอง ไม่ว่าจะเป็นขณะมีชีวิตหรือหลังจากเสียชีวิตไปแล้ว
ในทางตรงกันข้าม การเก็บเซลล์จากมูลสัตว์เป็นวิธีที่ไม่รุกล้ำและไม่ต้องจับสัตว์ เพิ่มความเป็นไปได้ในการเก็บตัวอย่างจากสัตว์ที่หายากหรือหลบซ่อนตัวได้ง่ายขึ้น ซึ่งเป็นแนวทางที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าถึงความหลากหลายทางพันธุกรรมของประชากรสัตว์ป่าได้มากขึ้น
ดร.ริอานนอน โบลตัน (Dr Rhiannon Bolton) นักวิจัยจากสวนสัตว์เชสเตอร์ องค์กรการกุซลที่ร่วมมือในโครงการนี้ กล่าวว่า คำถามคือจะสามารถเก็บเซลล์ที่มีชีวิตจากสัตว์สายพันธุ์ต่าง ๆ ให้ได้มากที่สุด เพื่อรักษาความหลากหลายทางพันธุกรรมที่กำลังสูญเสียไปในอัตราที่รวดเร็วจนน่าตกใจได้อย่างไร
แต่แนวทางดังกล่าวก็ไม่ใช่ว่าจะปราศจากความท้าทาย เนื่องจากปริมาณมูลสัตว์ที่ต้องผ่านกระบวนการแปรรูปเพื่อนำมาวิเคราะห์นั้นมีจำนวนมหาศาล โดยดร.โบลตันกล่าวว่าให้ลองนึกภาพถังน้ำและตะแกรงกรองที่ต้องใช้ในขั้นตอนแรกดู พร้อมเสริมว่า นี่เป็นสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยแบคทีเรียมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในการเก็บเซลล์แต่ชนิดออกมา แต่ในตอนนี้ทีมวิจัยกำลังพัฒนาวิธีแก้ปัญหาโดยใช้การเจือจางเพื่อกำจัดแบคทีเรีย จากนั้นเพาะเลี้ยงเซลล์สัตว์ในสารต้านจุลชีพ อย่าง ยาปฏิชีวนะและยาต้านเชื้อรา
แม้ว่าการแยกเซลล์ที่มีชีวิตออกจากมูลสัตว์และเพาะเลี้ยงจะเป็นไปได้ แต่ก็ยังมีอุปสรรคที่รออยู่อีกมาก หนึ่งในนั้นคือการขาดความเข้าใจเกี่ยวกับสรีรวิทยาการสืบพันธุ์ของสัตว์หลายชนิด ซึ่งหมายความว่าอย่างน้อยในช่วงแรก โครงการจะมุ่งเน้นให้ความสนใจไปยังสัตว์ที่มีการศึกษามาก่อนหน้านี้แล้ว
ถึงแม้ว่าโครงการสวนสัตว์มูลจะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่นักวิจัยก็มีประสบการณ์มาก่อน เช่น ศาสตราจารย์วิลเลียมส์ ซึ่งเป็นผู้นำในการอนุรักษ์แรดขาวเหนือโดยใช้เทคโนโลยีในห้องปฏิบัติการเพื่อเพิ่มจำนวนไข่ในเนื้อเยื่อรังไข่ของแรด ในขณะที่ Revive & Restore ก็เคยมีส่วนร่วมในความสำเร็จของการโคลนนิ่งเฟอร์เร็ตเท้าดำที่เคยเชื่อกันว่าสูญพันธุ์ไปแล้วถึงสองครั้ง จากเซลล์ที่แช่แข็งไว้หลายทศวรรษก่อน
อย่างไรก็ตาม นักอนุรักษ์บางคนยังคงยืนกรานว่าการป้องกันย่อมดีกว่าการแก้ไข
นอกจากนี้ยังระบุด้วยว่า หากต้องการจัดการกับวิกฤตความหลากหลายทางชีวภาพ จะต้องมุ่งเน้นไปยังตัวขับเคลื่อนหลัก ๆ ที่ทำให้ความหลากหลายทางชีวภาพลดลง เช่น การสูญเสียแหล่งที่อยู่อาศัยและการใช้ทรัพยากรเกินขนาด ควบคู่ไปกับการสนับสนุนความพยายามของการอนุรักษ์ในระดับใหญ่เพื่อช่วยปกป้องและฟื้นฟูธรรมชาติ
ดร.เดวิด แจโควสกี้ (Dr David Jachowski) รองศาสตราจารย์ด้านนิเวศวิทยาสัตว์ป่าจากมหาวิทยาลัยเคลมสัน (Clemson University) และผู้เชี่ยวชาญด้านเฟอร์เร็ตเท้าดำ กล่าวเพิ่มเติมว่า แม้ว่าการรักษาความหลากหลายทางพันธุกรรมจะเป็นสิ่งสำคัญ แต่ก็ไม่เพียงพอด้วยตัวมันเอง เนื่องจากการผลิตสัตว์เพื่อเพิ่มจำนวนประชากรไม่ได้หมายความว่าได้กำจัดภัยคุกคามในธรรมชาติจนหมดไปแล้ว เพื่อปล่อยสัตว์เหล่านั้นออกไปและทำให้มีชีวิตอยู่รอดเองได้
แต่ทีมสวนสัตว์มูล กล่าวว่า วิธีการทั้งแบบสมัยใหม่และแบบดั้งเดิมสามารถทำงานควบคู่กันไปได้
ดร.โบลตัน ทิ้งท้ายว่า ไม่ได้บอกว่าควรหยุดปกป้องถิ่นที่อยู่อาศัยและหยุดทำการอนุรักษ์ในที่นั้น ๆ แต่คิดว่าเนื่องด้วยสถานการณ์อันเลวร้ายที่เผชิญกันอยู่ในตอนนี้ ทำให้จำเป็นต้องใช้เครื่องมือหลายอย่างร่วมกันมากกว่า
ที่มาข้อมูล
