پرونده «کریسپرکس»؛ احیای «گرگ وحشتناک» از دوره پلیستوسن

احیای وحشتی ۱۳هزار ساله از دالان‌های ژنتیک

تلاقی زیست‌فناوری پیشرفته و اهداف بلندپروازانه حفاظت، زمینه نوظهور احیای گونه‌های منقرض‌شده را به وجود آورده و تخیل علمی و عمومی را تسخیر کرده است. در خط مقدم این جنبش، شرکت بایوساینسز کلوسال از تکنیک‌های مهندسی ژنتیک پیشرفته با هدف اعلام‌شده احیای گونه‌های منقرض‌شده بهره می‌برد. در میان پروژه‌های جذاب آنان، در کنار ماموت پشمالو و ببر تاسمانی (تایلاسین)، تلاش برای بازگرداندن گرگ وحشتناک (Aenocyon dirus)، یک شکارچی نمادین آمریکای شمالی در دوره پلیستوسن، هم قرار دارد. درحالی‌که برخی این کار را یک پیروزی بالقوه برای تنوع زیستی و احیای اکولوژیک می‌ستایند، این تلاش عمیقا درگیر بحث‌های پیچیده علمی، اخلاقی و اکولوژیکی است و نه‌تنها امکان‌پذیری بلکه خِرد احیای گذشته را زیر سوال می‌برد.

گرگ وحشتناک: نماد منقرض‌شده عصر یخبندان

«گرگ وحشتناک» (Aenocyon dirus)، یک سگ‌سان قدرتمند بود که در دوره پلیستوسن در آمریکای شمالی و جنوبی پرسه می‌زد و تقریبا ۱۳هزار سال پیش منقرض شد. این گرگ‌ها در مقایسه با «گرگ‌های خاکستری» (Canis lupus) که هم‌عصرشان بودند، جثه بزرگ‌تر، قوی‌تر و آرواره‌های نیرومندی داشتند که احتمالا برای خرد کردن استخوان‌ها به کار می‌رفت. این ویژگی‌های فیزیکی و احتمالا رفتار شکارچیانه آن‌ها باعث شده است «وحشتناک» نامیده شوند. شواهد فسیلی نشان می‌دهد که این حیوان یک شکارچی اجتماعی بود که به‌صورت گله‌ای شکار می‌کرد و از جانوران بزرگ و شاخص آن دوران مانند اسب‌ها، گاومیش‌ها و احتمالا ماموت‌ها یا ماستودون‌های جوان تغذیه می‌کرد.

نکته مهم این است که مطالعات ژنتیکی مبتنی بر دی‌ان‌ای باستانی نشان داده‌اند که گرگ وحشتناک صرفا یک گرگ خاکستری بزرگ‌تر نبود، بلکه متعلق به تباری متمایز است که تقریبا پنج تا ۶میلیون سال پیش از نیای گرگ‌های مدرن، کایوت‌ها و سگ‌ها جدا شده بود. این فاصله تکاملی قابل‌توجه به این معنی است که هیچ جریان ژنی بین گرگ‌های وحشتناک و گرگ‌های خاکستری وجود نداشت و این گونه را به آخرین عضو یک تبار باستانی سگ‌سانان دنیای جدید تبدیل می‌کرد.

انقراض این گونه گرگ بیشتر به انقراض پایان دوره پلیستوسن مرتبط است. این‌طور که زمین‌شناسان می‌گویند دوره پلیستوسن از حدود ۲.۵میلیون سال پیش تا حدود ۱۱هزار و ۷۰۰ سال پیش را دربرمی‌گیرد. این دوره بخشی از دوره کواترنری است و به‌دلیل تغییرات شدید آب‌وهوایی، ازجمله دوره‌های متعدد یخبندان در نیمکره شمالی، شناخته می‌شود؛ از این رو به نظر می‌رسد محو شدن این گرگ‌ها شاید ناشی از ترکیبی از عوامل از‌جمله تغییرات آب‌و‌هوایی، کاهش یا انقراض طعمه‌های اصلی جانوران بزرگ و احتمالا رقابت با گرگ‌های خاکستری و انسان‌های تازه‌وارد بوده است.

مهندسی یک پروکسی گرگ وحشتناک

رویکرد بایوساینسز کلوسال به «احیای» گرگ وحشتناک بر مهندسی ژنتیک متمرکز است تا شبیه‌سازی واقعی به معنای سنتی (که به یک هسته سالم نیاز دارد و با دی‌ان‌ای باستانی و تخریب‌شده غیرممکن است). این فرآیند شامل مراحل زیر است:

1. بازیابی و تعیین توالی دی‌ای‌ای باستانی: به‌دست‌آوردن مواد ژنتیک از فسیل‌های گرگ وحشتناک. برای نمونه می‌توان به یک دندان ۱۳‌هزار ساله از اوهایو و یک استخوان گوش ۷۲‌هزار ساله از آیداهو به‌عنوان منابع بالقوه اشاره کرد. هرچند شرکت کلوسال معمولا برای جمع‌آوری تصویر کامل‌تر به نمونه‌های متعددی استناد می‌کند.
2. مقایسه ژنوم: تعیین توالی DNA باستانی گرگ وحشتناک و مقایسه آن با ژنوم نزدیک‌ترین خویشاوند زنده آن، گرگ خاکستری (Canis lupus).
3. شناسایی ژن‌های کلیدی: مشخص کردن ژن‌های خاص مسوول صفات مشخصه گرگ وحشتناک؛ برای نمونه می‌توان به ۲۰ تغییر در ۱۴ ژن مرتبط با اندازه، ماهیچه‌ها و احتمالا رنگ خز اشاره کرد (اگرچه رنگ گرگ وحشتناک حدسی است). دانشمندان کلوسال قصد دارند ژن‌های موثر بر شکل جمجمه، قدرت فک، اندازه بدن و احتمالا سازگاری‌های مربوط به طعمه یا محیط را شناسایی کنند.
4. ویرایش ژن: استفاده از CRISPR-Cas9 یا فناوری ویرایش ژن مشابه برای اصلاح ژنوم سلول‌های گرگ خاکستری (احتمالا فیبروبلاست‌ها) در آزمایشگاه و وارد کردن توالی‌های ژنتیکی «گرگ وحشتناک» هدفمند.
5. شبیه‌سازی و بارداری: با استفاده از انتقال هسته سلول سوماتیک (SCNT)، هسته سلول ویرایش‌شده گرگ خاکستری به یک سلول تخمک بدون هسته گرگ خاکستری منتقل می‌شود. سپس این جنین بازسازی‌شده برای رشد تحریک شده و در رحم یک مادر جایگزین –‌احتمالا یک گرگ خاکستری– کاشته می‌شود.

بث شاپیرو، مدیر ارشد علمی کلوسال و یک متخصص برجسته دیرینه‌ژنومیک، تاکید کرده است که هدف ایجاد یک کپی ژنتیکی کامل از گرگ وحشتناک نیست. در‌عوض، هدف ایجاد یک گونه پروکسی کاربردی است: یعنی یک گرگ خاکستری اصلاح‌شده ژنتیکی که صفات کلیدی گرگ وحشتناک را نشان می‌دهد و به‌طور بالقوه می‌تواند نقش اکولوژیکی مشابهی را ایفا کند.

احیا یا اصلاح پیچیده؟

ادعای «احیا» با شک و تردید علمی قابل‌توجهی مواجه است. با‌توجه‌به میلیون‌ها سال واگرایی تکاملی و عدم آمیزش بین Aenocyon و Canis، منتقدان استدلال می‌کنند که حیوان حاصل نمی‌تواند یک گرگ وحشتناک واقعی در نظر گرفته شود.

شکاف ژنتیکی وسیع به این معنی است که تفاوت‌های بی‌شماری فراتر از چند ده ژنی که کلوسال ممکن است هدف قرار دهد، وجود دارد. بازآفرینی تنظیم دقیق ژن، عوامل اپی‌ژنتیکی و تعاملات پیچیده‌ای که گرگ وحشتناک را تعریف می‌کرد، احتمالا غیرممکن است.

بسیاری از دانشمندان اصطلاح «گونه پروکسی» یا صرفا «گرگ مهندسی‌شده ژنتیکی» را ترجیح می‌دهند. همان‌طور که پروفسور کوری بردشاو از دانشگاه فلیندرز می‌گوید: «این گرگ‌ها کمی اصلاح ژنتیک شده‌اند و شاید به همین خاطر، یک تغییر جزیی محسوب می‌شود»؛ بنابراین طبق این اظهارنظر این اتفاق فقط یک اصلاح است و نه احیای گرگ وحشتناک.

حتی اگر برخی از صفات فیزیکی تقلید شوند، اینکه آیا حیوان مهندسی‌شده همان غرایز، رفتارها، مقاومت در برابر بیماری‌ها یا سازگاری‌های اکولوژیکی گرگ وحشتناک اصلی را خواهد داشت یا خیر، بسیار نامشخص است. تعامل پیچیده ژن‌ها و محیطی که گونه اصلی را شکل داده است، به‌طور کامل قابل تکرار نیست.

مسوولیت و پیامدهای ناخواسته

این پروژه سوالات اخلاقی عمیقی را مطرح می‌کند که فراتر از امکان‌پذیری علمی است؛ برای نمونه، نگرانی‌هایی در‌مورد وضعیت رفاه حال مادران جایگزین و توله‌های مهندسی‌شده وجود دارد. بارداری بین گونه‌ای (اگر از سگ‌های اهلی استفاده شود) می‌تواند نرخ شکست و عوارض بالایی داشته باشد. سلامت طولانی‌مدت، زنده ماندن و رفاه روانی حیوانات مهندسی‌شده ژنتیکی با صفاتی که احتمالا با گونه پایه یا محیط مدرن آن‌ها مطابقت ندارد، ناشناخته است. آیا این توله‌ها به‌زودی دچار مشکلات و اختلالات ژنتیکی می‌شود؟

از طرف دیگر، برخی منتقدان اعتراضات اساسی به دستکاری زندگی و انقراض به این روش وارد می‌کنند و می‌پرسند آیا بشریت حق یا توان علمی معکوس کردن فرآیندهای طبیعی را دارد؟ به‌ویژه با‌توجه به نقش ما در بسیاری از انقراض‌های مدرن؛ برای نمونه، دانیل پی. سولماسی، مدیر موسسه اخلاق کندی، ازجمله کسانی است که درمورد آسیب‌های احتمالی به حیوانات، محیط‌زیست و اعتماد عمومی به علم در صورت پیگیری چنین تلاش‌هایی بدون تامل عمیق اخلاقی هشدار می‌دهد.

این را هم باید در نظر بگیریم که جذابیت پروژه‌های احیای گونه‌های منقرض‌شده با فناوری پیشرفته به بودجه و توجه زیادی نیاز دارد و ممکن است تمرکز ما را از تلاش برای حفاظت از گونه‌های زنده کنونی منحرف کند. آیا سرمایه‌گذاری میلیون‌ها دلار در احیای یک گونه ارزش حفاظتی بیشتری نسبت‌به نجات چندین گونه در معرض تهدید فعلی دارد؟ این خطر که احتمال احیای گونه‌های منقرض‌شده انگیزه برای جلوگیری از انقراض در وهله اول را کاهش می‌دهد.

بازگرداندن گذشته به حال

وارد کردن یک پروکسی گرگ وحشتناک به زیست‌بوم مدرن چالش‌های اکولوژیک قابل‌توجهی را به همراه می‌آورد. زیست‌بوم‌هایی که گرگ‌های وحشتناک ۱۳هزار سال پیش در آن زندگی می‌کردند، امروزه بسیار متفاوت هستند. بیشتر گونه‌های بزرگ که طعمه اصلی‌شان بود، منقرض شده‌اند، ما انسان‌ها زیستگاه‌ها را تکه‌تکه کرده‌ایم و اکنون بیماری‌ها و رقبای جدید (ازجمله جمعیت‌های مستقر گرگ خاکستری) وجود دارند.

از سوی دیگر، رهاسازی یک شکارچی بزرگ و جدید می‌تواند پیامدهای غیرقابل پیش‌بینی بر شبکه‌های غذایی موجود داشته باشد و به‌طور بالقوه به گونه‌های بومی آسیب برساند یا ثبات زیست‌بوم را مختل کند. همانطور که پیتر مارا، رییس موسسه زمین در دانشگاه جورج تاون، می‌پرسد، اگر زیستگاه این گونه احیا نشود و تهدیدهای اصلی انقراض برطرف نشوند فایده معرفی مجدد یک گونه چیست؟

در‌حالی‌که کلوسال قصد دارد «صفات اکولوژیکی عملکردی» گرگ وحشتناک را بازیابی کند، نقش دقیق این گونه هنوز در بین دیرینه‌شناسان مورد بحث است. رهاسازی یک گونه پروکسی بر‌اساس دانش ناقص خطراتی را به همراه دارد. آیا می‌تواند به یک گونه مهاجم تبدیل شود؟

شیفتگی عمومی، بودجه و نقش فرهنگ

گرگ وحشتناک جایگاه منحصر‌به‌فردی در آگاهی عمومی دارد که بخشی از آن ناشی از تصویر دراماتیک آن در فرهنگ عامه، به‌ویژه سریال «بازی تاج و تخت» از HBO است. این طنین فرهنگی بدون شک به علاقه عمومی کمک می‌کند و به‌طور بالقوه به کلوسال در جلب توجه و بودجه کمک می‌کند.

بایوساینسز کلوسال با موفقیت سرمایه‌گذاری خطرپذیر قابل‌توجهی را جذب کرده و افراد برجسته‌ای را به تیم خود آورده است. جو مانگانیلو، بازیگر، به‌عنوان مشاور در این پروژه فعالیت می‌کند و به منافع زیست‌محیطی و حفاظتی اشاره می‌کند، درحالی‌که گزارش شده است که تام بردی، ستاره NFL، یک سرمایه‌گذار است. چنین تاییدیه‌هایی می‌تواند آگاهی را افزایش دهد، مرزهای بین تلاش علمی، شرکت تجاری و سرگرمی را نیز محو می‌کند و به‌طور بالقوه بر ادراک عمومی و بحث‌های سیاست‌گذاری به روش‌هایی تاثیر می‌گذارد که صرفا ناشی از شایستگی علمی یا ملاحظات اخلاقی نیست.

یک شگفتی فناورانه با پرسش‌های عمیق

پروژه گرگ وحشتناک کلوسال نشان‌دهنده همگرایی قابل‌توجهی از دیرینه‌ژنومیک، ویرایش ژن و فناوری‌های تولیدمثل است. این پروژه مرزهای آنچه را از نظر علمی ممکن است جابه‌جا و ما را مجبور می‌کند با پرسش اساسی در مورد انقراض، حفاظت و قدرت بشر برای تغییر شکل بیوسفر روبه‌رو شویم.

با این حال، این پروژه همچنان بسیار بحث‌برانگیز است. جامعه علمی در مورد اینکه آیا هدف احیای واقعی گونه‌های منقرض‌شده را تشکیل می‌دهد یا ایجاد یک موجود زنده اصلاح‌شده ژنتیکی جدید، اختلاف‌نظر دارد. نگرانی‌های اخلاقی قابل‌توجهی درمورد رفاه حیوانات، تخصیص منابع حفاظتی و احتمال آسیب‌های اکولوژیکی ناخواسته همچنان وجود دارد. درحالی‌که این شرکت کار خود را به‌عنوان ابزاری برای افزایش تنوع زیستی در آینده معرفی می‌کند، بسیاری از فعالان محیط‌زیست استدلال می‌کنند که جلوگیری از انقراض‌های جاری باید اولویت فوری باقی بماند.

سفر به‌سوی «بیدار کردن» بالقوه گرگ وحشتناک بیشتر از اینکه یک پیروزی علمی کامل باشد آزمایشی پیچیده و پرمخاطره است که ارزش و پیامدهای نهایی آن نامشخص باقی می‌ماند. متعادل کردن جذابیت قدرت فناوری با خرد اکولوژیکی و مسوولیت اخلاقی در هدایت آینده احیای گونه‌های منقرض‌شده اهمیت زیادی دارد.