世界の動物の個体数は 1970 年以来 69% 減少しており、悲惨な生物多様性の危機が浮き彫りになっており、専門家は種の絶滅を回避するための革新的な解決策に目を向けています。凍結卵が人間に生殖を遅らせる選択肢を提供するのと同様に、動物の遺伝子サンプルを極低温で凍結する技術も、さまざまな種の減少を食い止める鍵となる可能性がある。
ZooBiology誌に掲載された最近の論文は、地球規模の保全課題に対処する上でのクライオバンクまたは生細胞バンクの広範囲にわたる可能性を強調しています。
これらの生細胞バンクは、DNA、胚、精液、生体組織などの動物の遺伝物質を超低温で保存します。これらの細胞は、遺伝子分析、生殖補助技術、動物集団の遺伝的多様性の確保、さらには種を自然の生息地に再導入する可能性さえも含む、さまざまな目的で培養できます。
この研究では、研究者らは、将来のサンプリングのために種に優先順位を付けるための枠組みを開発するために、世界最大かつ最も多様な生きた遺伝子サンプルの保管庫であるサンディエゴ野生動物同盟（SDZWA）の冷凍動物園の内容を分析した。研究者らはまた、世界最大の種知識データベースである Species360 動物情報管理システム (ZIMS) からの集約データを使用して、将来の遺伝子サンプル収集の機会を特定しました。
調査結果によると、SDZWA冷凍動物園は現在、両生類、鳥類、哺乳類、爬虫類の5％を含む965種の異なる種を保管しているが、動物園や水族館からサンプルをさらに収集すれば、この割合は16.6％に大幅に増加し、さらに707種の絶滅危惧種が増える可能性がある。
さらに、現在野生で絶滅したとリストされている種の遺伝子サンプルの 50% がすでに SDZWA 極寒動物公園に保存されていますが、動物園からのサンプリングによりこの数は 91% に増加する可能性があり、これらの絶滅危惧種に重要なライフラインを提供する可能性があります。
この研究の筆頭著者でダブリン動物園とダブリントリニティカレッジ自然科学部のアンドリュー・ムーニー博士は、この研究の重要性を強調し、「この研究は、ダブリン動物園とダブリントリニティカレッジ自然科学部の絶滅危惧種保護における取り組みを浮き彫りにするだけでなく、ダブリン動物園とダブリントリニティカレッジ自然科学部の両方にとって貴重な教訓も提供する」と述べた。
「この研究は、サンディエゴ動物園野生生物同盟がこれまでに行ってきた素晴らしい取り組みを強調するだけでなく、世界的なクライオバンクプログラムと保護の優先事項をさらに前進させるための世界の動物園と水族館のコミュニティの総合的な可能性を例示するものでもあります。世界中で野生動物の個体数が減少し続ける中、絶滅危惧種からの遺伝子サンプルを収集し保存することがこれほど重要な時期はありません。冷凍サンプルは比類のない保護の機会を提供しますが、私たちは手遅れになる前に今すぐサンプルを収集し、団結する必要があります。」 」
トリニティ・カレッジ自然科学部動物学教授イヴォンヌ・バックリー氏はこう語った。
「私たちは生物多様性の絶滅危機の真っ只中におり、今後数十年で100万種以上の種が絶滅の危機に瀕する可能性があります。私たちの優先事項は野生での種の減少を防ぐことですが、冷凍保存は重要な遺伝的多様性を保護し、それを個体群に再導入して個体群の適応力と回復力を高める手段となります。」
この研究の共著者である Species360 Conservation Science Alliance の Johanna Staerk 氏は次のように述べています。
「この研究は、絶滅危惧種の保護における冷凍保存の大きな可能性と、保全における動物園や水族館の役割を浮き彫りにしています。野生種から遺伝子サンプルを入手することが難しいことを考えると、動物園や水族館は、種の将来の生存を確実にするために遺伝子サンプルを収集するための理想的なリソースを提供します。」
サンディエゴ動物園野生動物同盟のクレバーグ基金保全遺伝学ディレクター、オリバー・A・ライダー氏は次のように述べています。
「40年にわたる冷凍動物学による生細胞の冷凍保存は、ゲノミクスに基づいた生物多様性の発見に膨大で影響力のあるリソースを提供し、細胞ベースの遺伝的救済の可能性を実証してきました。細胞ベースの遺伝資源を公平な方法で利用できるようにし、将来の世代に保存の選択肢を提供するために、世界中の国々が取り組みを拡大し、分散型バイオバンクネットワークを確立することが緊急に必要とされています。」
サンディエゴ動物園野生生物同盟の冷凍動物園のキュレーターであり、この研究の共著者であるマーリス・ホーック氏は次のように述べています。
「クルト・ベニスケ博士は1975年に冷凍動物園を創設し、毎年数百のサンプルがそこに追加されています。彼の先見の明のおかげで、私たちは数十年前に保存した種や個体の細胞株を持っていますが、その中にはまだ複製されていないものもありました。それらの遺伝的多様性は現在の個体群には表れていませんが、冷凍動物園からのサンプルによって将来遺伝的に救出される可能性があります。」
研究著者らは、遺伝子サンプリングにおいてどの種を優先すべきかについての枠組みを推奨することに加えて、遺伝的多様性の保全における協力を促進するためのクライオバンクの世界的なデータベースの確立も奨励している。
この研究は、IUCN保全計画専門家グループ（CPSG）の2016年の会合中に開催されたワークショップの成果であり、冷凍動物園のオリバー・ライダーと協力してSpecies360 Conservation Science Allianceが主催した。
種を絶滅から救うための極低温遺伝子バンクの役割
保全における冷凍保存の強力な役割は、機能的に絶滅したキタシロサイを救う取り組みで実証されています。生き残っているメスのシロサイは2頭だけとなっているが、科学者らは冷凍動物園から採取したサンプルを使用し、繁殖補助技術によってこの亜種を永久に消滅するのを防ごうとしている。
キタシロサイのケースは、亜種を救うための最後の試みであるが、研究著者らは、種の優先順位付けに積極的に取り組み、保全活動をより迅速に実行できるようにするための世界規模の冷凍データベースを構築することの重要性を強調している。
凍結保存は、生きた細胞培養が利用できるキタシロサイやシャチなどの絶滅危惧種を救う唯一の命綱かもしれません。残念ながら、最近絶滅した揚子江スナメリやクリスマスアイランドトカゲについては、生きた生体サンプルが存在しないため、これらの可能性は決して実現しないでしょう。
ただし、ほとんどの種についてはまだサンプリングの機会があります。 IUCNの絶滅危惧種レッドリストで「最も懸念の低い種」としてリストされている種の71％が気候変動の影響で絶滅の危機に瀕していることを考慮すると、今すぐ遺伝子サンプルを保管しておくことは、将来これらの種を保護するのに役立つ可能性がある。