26 pulcini nati da uova stampate in 3D: verso la de-estinzione del dodo e del moa

Può la stampa 3D riportare in vita uccelli estinti? Colossal Biosciences ci scommette. La scorsa settimana, l’azienda biotecnologica con sede a Dallas ha annunciato di aver fatto schiudere con successo 26 pulcini sani utilizzando uova artificiali di elevata complessità: una dimostrazione concettuale fondamentale per il suo obiettivo finale, ovvero la resurrezione del dodo di Mauritius e del moa gigante dell’Isola del Sud della Nuova Zelanda.

Realizzare un uovo sintetico è un’impresa notoriamente complessa: la struttura deve consentire la permeazione dell’ossigeno, pur disponendo di una barriera sufficientemente robusta da impedire l’ingresso di germi e trattenere l’umidità. Andrew Pask, Chief Biology Officer di Colossal, ci ha spiegato che in alcune configurazioni il guscio rigido esterno è stato stampato in 3D con la FormLabs Form 4 utilizzando resina BioMed nera. Queste strutture erano principalmente prototipi. Dopo la validazione, le iterazioni successive sono state realizzate in titanio. Il prodotto finale presenta un design a doppio componente: una membrana semipermeabile in silicone alloggiata all’interno di un supporto rigido a struttura esagonale.

La membrana è progettata per replicare la funzione di scambio gassoso di un guscio naturale. Secondo Pask, consente uno scambio gassoso a un ritmo paragonabile a quello di un guscio biologico. Nella parte superiore dell’uovo è presente anche una finestra trasparente che permette agli scienziati di osservare direttamente lo sviluppo embrionale. Inoltre, il design è scalabile: potrebbe essere utilizzato per creare uova adatte a un colibrì o uova delle dimensioni di un pallone da calcio, come quelle del moa gigante, che raggiungeva quasi 3,6 metri di altezza.

In passato altri scienziati sono riusciti a far schiudere pulcini al di fuori del guscio originale, ma la maggior parte di questi sistemi richiede grandi volumi di ossigeno concentrato supplementare nelle fasi avanzate dello sviluppo, con il rischio di danneggiare il DNA dell’embrione in formazione. I ricercatori hanno provato a utilizzare bicchieri di plastica, pellicola trasparente e altri contenitori artificiali, ma i tassi di successo sono stati bassi, come spiega Mike McGrew, embriologo presso il Roslin Institute e consulente scientifico di Colossal sulle cellule staminali avicole. Consentendo la diffusione passiva dell’ossigeno attraverso la membrana in silicone, anziché una supplementazione attiva, l’uovo di Colossal risolve il problema dell’ossigenazione.

Come funziona l’uovo stampato in 3D?

Per far schiudere questi 26 pulcini, il team di Colossal ha esaminato uova fecondate deposte da galline reali entro uno o due giorni dalla deposizione. Le uova ritenute più idonee alla schiusa sono state selezionate, aperte delicatamente e il loro contenuto è stato trasferito nella struttura dell’uovo artificiale. Non è stata effettuata alcuna modificazione genetica su questi pulcini: sono stati semplicemente trasferiti nell’uovo artificiale.

Per quanto riguarda le applicazioni di de-estinzione, l’uovo artificiale è concepito come un contenitore di incubazione per le fasi avanzate. Per produrre un uccello simile al dodo o al moa gigante, gli scienziati di Colossal dovrebbero introdurre le modifiche genetiche specifiche della specie molto prima, nella fase cellulare. Quando un uovo fecondato viene deposto, l’embrione contiene già circa 50.000 cellule, un numero troppo elevato per la bioingegneria con le tecniche attuali, come spiega Hans Cheng, genetista molecolare presso la Michigan State University ed ex ricercatore dell’Agricultural Research Service dell’USDA.

Colossal ha comunicato che il team utilizzerà cellule germinali primordiali (precursori delle cellule staminali di spermatozoi e ovuli) per affrontare questa sfida. Lo scorso autunno, l’azienda è riuscita a coltivare cellule germinali primordiali di un piccione comune, geneticamente simile al piccione di Nicobar. Il team ritiene che questo piccione possa essere un surrogato adatto per il progetto dodo. Per il moa gigante non è ancora stato selezionato un surrogato, ma sono in fase di valutazione l’emù e il tinamo. Date le dimensioni enormi del moa, tuttavia, l’animale finirebbe per superare le dimensioni di qualsiasi uovo surrogato, rendendo il sistema dell’uovo artificiale indispensabile.

Un potenziale che va oltre la de-estinzione

Colossal Biosciences ha fatto parlare di sé nel 2024, quando tre cuccioli di lupo ancestrale sono nati da una madre surrogata di lupo grigio grazie all’ingegneria genetica applicata a DNA antico preservato. Attualmente, il portafoglio di de-estinzione dell’azienda comprende anche il mammut lanoso e il tilacino, oltre al dodo e al moa gigante dell’Isola del Sud. Questi progetti ambiziosi hanno attirato finanziamenti e attenzione considerevoli: dalla fondazione nel 2021 da parte del CEO Ben Lamm e del genetista di Harvard George Church, l’azienda ha raccolto oltre 600 milioni di dollari con una valutazione superiore ai 10 miliardi.

Colossal ha ancora molta strada da percorrere prima di raggiungere la de-estinzione del dodo e del moa. Dunque, quali altre applicazioni può avere la tecnologia dell’uovo artificiale? La finestra di osservazione trasparente, ad esempio, potrebbe rivelarsi preziosa per la ricerca in biologia dello sviluppo. Vincent Lynch, biologo evoluzionista dell’Università di Buffalo, ha osservato che la possibilità di osservare direttamente la formazione precoce degli organi e dei vasi sanguigni potrebbe essere utile ai biologi evoluzionisti che studiano processi embrionali complessi.

Per saperne di più sul progetto, visitate il sito di Colossal QUI e guardate il video qui sopra. Al momento, Colossal non ha pubblicato alcuno studio sottoposto a revisione scientifica né reso disponibili dati pubblici a supporto dei risultati sull’uovo artificiale.

E voi, cosa ne pensate dell’utilizzo della stampa 3D da parte di Colossal per creare un uovo artificiale? Faccelo sapere lasciando un commento sui nostri social Facebook e LinkedIn. Trovi tutti i nostri video sul nostro canale YouTube! Non dimenticare di iscriverti alla nostra Newsletter settimanale per ricevere tutte le notizie sulla stampa 3D direttamente nella casella di posta!

*Crediti di tutte le foto: Colossal Biosciences