Lưu trữ DNA bằng phương pháp đông lạnh có thể là cơ hội cuối cùng để cứu loài động vật từ tuyệt chủng

Trước cuộc khủng hoảng đa dạng sinh học, nơi các loài đang biến mất với tốc độ đáng báo động, các nhà khoa học đang chuyển sang một giải pháp độc đáo nhưng đầy hứa hẹn: đông lạnh các mẫu gen động vật. Giống như việc đông lạnh trứng đã cách mạng hóa việc bảo tồn các lựa chọn sinh sản của con người, ngân hàng lạnh – ngân hàng tế bào sống – có thể nắm giữ chìa khóa để hạn chế sự tuyệt chủng của loài.

Một nghiên cứu gần đây trên tạp chí Zoo Biology đã làm sáng tỏ tiềm năng to lớn của ngân hàng lạnh trong việc giải quyết các thách thức bảo tồn toàn cầu.

“Khi các quần thể động vật hoang dã tiếp tục giảm trên toàn thế giới, chưa bao giờ có thời điểm quan trọng hơn để thu thập và bảo quản các mẫu di truyền từ các loài có nguy cơ tuyệt chủng”, tác giả chính của nghiên cứu Andrew Mooney, Sở thú Dublin và Trường Khoa học Tự nhiên của Trinity College Dublin cho biết.

“Các mẫu được bảo quản lạnh mang lại cơ hội bảo tồn vô song, tuy nhiên, chúng ta phải nỗ lực phối hợp để hợp tác và thu thập các mẫu ngay bây giờ, trước khi quá muộn.”

Viên nang thời gian đông lạnh

Ngân hàng tế bào sống là kho lưu trữ vật liệu di truyền động vật, bao gồm DNA, phôi, tinh dịch và mô sống, ở nhiệt độ cực thấp. Những tế bào được bảo quản này có thể được nuôi cấy và sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, chẳng hạn như phân tích di truyền, kỹ thuật hỗ trợ sinh sản và duy trì sự đa dạng di truyền trong quần thể động vật. Chúng cũng có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc đưa các loài trở lại môi trường sống tự nhiên của chúng.

Để phát triển một khuôn khổ ưu tiên các loài để lấy mẫu trong tương lai, các nhà nghiên cứu đã phân tích nội dung của Vườn thú Frozen tại Liên minh Động vật Hoang dã San Diego (SDZWA). Sở thú Frozen là bộ sưu tập mẫu gen sống lớn nhất và đa dạng nhất trên thế giới. Nghiên cứu cũng dựa trên những hiểu biết sâu sắc từ Hệ thống quản lý thông tin động vật học Species360 (ZIMS), cơ sở dữ liệu lớn nhất thế giới về kiến ​​thức loài.

Hiện tại, Vườn thú đông lạnh SDZWA lưu giữ các mẫu gen của 965 loài khác nhau, bao gồm 5% các loài lưỡng cư, chim, động vật có vú và bò sát được liệt kê là có nguy cơ tuyệt chủng trong Danh sách đỏ quốc tế về các loài bị đe dọa của Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên. Tuy nhiên, bằng cách mở rộng nỗ lực lấy mẫu bao gồm cả các vườn thú và thủy cung trên toàn thế giới, số lượng các loài có nguy cơ tuyệt chủng trong ngân hàng lạnh có thể tăng lên mức ấn tượng 16,6%, với thêm 707 loài được bổ sung vào bộ sưu tập.

Điều quan trọng không kém là các mẫu di truyền của 50% loài hiện được liệt kê là đã tuyệt chủng trong tự nhiên ở Sở thú Đông lạnh SDZWA. Tuy nhiên, con số này có thể tăng lên 91% thông qua sự hợp tác với cộng đồng động vật học. Sự gia tăng như vậy sẽ mang lại một cứu cánh cho các loài đang đứng trước bờ vực tuyệt chủng, cung cấp một con đường tiềm năng để phục hồi chúng.

Ý nghĩa của những phát hiện này là sâu sắc. Ngân hàng lạnh có khả năng bảo vệ sự đa dạng di truyền, điều cần thiết cho sự tồn tại lâu dài của các loài. Bằng cách bảo tồn vật liệu di truyền, các nhà khoa học có thể hiểu rõ hơn về cấu trúc di truyền của các quần thể có nguy cơ tuyệt chủng, xác định các mối đe dọa tiềm tàng và phát triển các chiến lược bảo tồn có mục tiêu. Hơn nữa, ngân hàng lạnh mang lại hy vọng hồi sinh các loài đã tuyệt chủng thông qua những tiến bộ trong công nghệ hỗ trợ sinh sản và kỹ thuật di truyền.

Mặc dù ngân hàng lạnh cung cấp một công cụ mạnh mẽ trong cuộc chiến chống lại sự tuyệt chủng của loài, nhưng chúng không phải là thuốc chữa bách bệnh. Các nỗ lực bảo tồn vẫn phải tập trung vào bảo vệ môi trường sống, giảm thiểu các mối đe dọa đối với động vật hoang dã và thực hành quản lý bền vững. Cryobanking bổ sung cho những nỗ lực này bằng cách hoạt động như một chính sách bảo hiểm, bảo tồn các nguồn gen có thể quan trọng đối với sự phục hồi của các loài trong tương lai.

Yvonne Buckley, Giáo sư Động vật học tại Trường Khoa học Tự nhiên Trinity cho biết: “Chúng ta đang ở trong một cuộc khủng hoảng tuyệt chủng đa dạng sinh học với hơn một triệu loài có khả năng bị đe dọa tuyệt chủng trong những thập kỷ tới. “Mặc dù ưu tiên hàng đầu của chúng tôi là ngăn chặn sự suy giảm của các loài trong tự nhiên, ngân hàng lạnh cung cấp một cách để bảo vệ sự đa dạng di truyền quan trọng và đưa nó trở lại quần thể để tăng khả năng thích ứng và phục hồi của chúng.”