La prima gravidanza con fecondazione in vitro di un rinoceronte bianco settentrionale dell’Africa rappresenta una possibilità per evitare l’estinzione di una specie che conta solo due individui.
Grazie alla prima gravidanza di un rinoceronte con la fecondazione in vitro, la scienza ha da poco superato un importante ostacolo nel tentativo, in corso da anni, di salvare il rinoceronte bianco settentrionale dell’Africa dall’estinzione.
La gravidanza assistita in laboratorio – che i ricercatori hanno annunciato il 24 gennaio – ha comportato l’impianto di un embrione di rinoceronte bianco meridionale in una madre surrogata di nome Curra.
Il progresso fornisce la cosiddetta PoC (dimostrazione di fattibilità) che dimostra come questa strategia potrebbe aiutare altri rinoceronti, dice Jan Stejskal del progetto BioRescue, il gruppo internazionale di scienziati che guida questa ricerca. Curra è morta dopo appena un paio di mesi dei 17 di gravidanza previsti, a causa di un’infezione batterica non correlata, ma il successo del trasferimento dell’embrione e le prime fasi della gestazione, secondo Stejskal, aprono la strada alla prossima applicazione della tecnica al rinoceronte bianco settentrionale, tra le specie a maggior rischio di estinzione sul pianeta.
Il processo è stato documentato in esclusiva dal National Geographic per un prossimo speciale di Explorer che andrà in onda nel 2025 su Nat Geo e Disney+.
Un approccio che potrebbe aiutare anche altri rinoceronti in pericolo, tra cui il rinoceronte di Giava e il rinoceronte di Sumatra, che oggi contano ciascuno meno di 100 individui, dice Stejskal.
Ma la situazione attuale del rinoceronte bianco settentrionale è di gran lunga la più urgente. Non ci sono più maschi e gli unici due animali rimasti sono femmine anziane che vivono sotto sorveglianza armata in una riserva di quasi 300 ettari in Kenya, la Ol Pejeta Conservancy.
Un tempo questi animali dalla mascella squadrata si aggiravano in tutta l’Africa Centrale, ma negli ultimi decenni il loro numero è crollato a causa della schiacciante domanda internazionale del loro corno, una sostanza utilizzata per applicazioni medicinali non dimostrate e opere di artigianato. Formato di cheratina, la stessa sostanza delle unghie, il corno è richiesto da tutte le specie di rinoceronte, ma quello bianco settentrionale è stato particolarmente colpito.
Questi rinoceronti “sembrano preistorici e sono sopravvissuti per milioni di anni, ma non a noi”, dice Ami Vitale, Explorer e fotografa di National Geographic che dal 2009 documenta gli sforzi degli scienziati per aiutare gli animali.
“Se c’è qualche speranza di recupero all’interno del pool genetico del rinoceronte bianco settentrionale – anche se si tratta di un campione sostanzialmente più piccolo di quello disponibile – significa che non li abbiamo ancora persi”, afferma l’ecologo David Balfour, che presiede il gruppo di specialisti in rinoceronti africani dell’Unione Internazionale per la Conservazione della Natura.
Progetti per cuccioli di rinoceronte
Per evitare la scomparsa dell’animale, BioRescue ha utilizzato sperma conservato di rinoceronti bianchi settentrionali e uova prelevate dalla più giovane delle due femmine rimaste. Finora sono stati creati circa 30 embrioni conservati, spiega Thomas Hildebrandt, responsabile scientifico di BioRescue ed esperto di riproduzione di animali selvatici presso il Leibniz-Institut für Zoo-und Wildtierforschung di Berlino.
Alla fine l’equipe prevede di reintrodurre i rinoceronti bianchi settentrionali in natura all’interno dei loro paesi di origine. “Sarebbe fantastico, ma ci vorrà ancora molto, molto tempo, decenni”, dice Stejskal.
Lo sforzo di BioRescue ha subito molte battute d’arresto e, anche se la squadra dispone ora di embrioni congelati, il tempo stringe. I ricercatori intendono utilizzare i rinoceronti bianchi meridionali come madri surrogate per gli embrioni di rinoceronte bianco settentrionale, ma gli scienziati vogliono che i piccoli di rinoceronte bianco settentrionale incontrino e imparino da altri individui della loro specie, il che significa che devono nascere prima che le due femmine rimaste muoiano.
“Questi animali apprendono i comportamenti, non li hanno geneticamente programmati”, dice Balfour, che non è coinvolto nel lavoro di BioRescue. Ma far nascere nuovi animali in tempo sarà una sfida. “Stiamo davvero procedendo al limite del possibile”, dice, “ma vale la pena provarci”.
Najin, la femmina più anziana, compirà quest’anno 35 anni, mentre Fatu ne compirà 24. Gli animali, nati in uno zoo della Repubblica Ceca, dovrebbero vivere fino a circa 40 anni, dice Stejskal, che è anche direttore dei progetti internazionali del Safari Park Dvůr Králové, lo zoo dove gli animali hanno vissuto fino a quando sono stati portati in Kenya nel 2009.
Ingravidare un rinoceronte
La fase successiva del piano di BioRescue prevede l’impianto di uno dei pochi embrioni di rinoceronte bianco settentrionale in una madre surrogata di rinoceronte bianco meridionale, cosa che il gruppo prevede di fare entro i prossimi sei mesi, dice Stejskal.
Hanno identificato la prossima madre surrogata e predisposto precauzioni per proteggerla dalle infezioni batteriche, tra cui un nuovo recinto e protocolli per la disinfezione degli stivali degli operatori. Ma ora devono aspettare che la femmina di rinoceronte sia in estro – il periodo in cui l’animale è pronto ad accoppiarsi – per impiantare l’uovo.
Per identificare il periodo di massima fertilità, non è possibile eseguire regolarmente ecografie nella riserva, come si potrebbe fare in uno zoo. Invece hanno arruolato un rinoceronte da monta, che è stato sterilizzato, per “stuzzicare” la femmina, dice Hildebrandt, aggiungendo che devono aspettare alcuni mesi per assicurarsi che il maschio appena sterilizzato sia davvero privo di residui di sperma.
Una volta che gli animali vengono messi insieme, il loro accoppiamento avvisa il personale della riserva che i tempi sono maturi per il successo riproduttivo. L’atto sessuale è importante anche perché innesca una catena di eventi essenziali nel corpo della femmina che aumenta le probabilità di successo quando, circa una settimana dopo, l’embrione verrà impiantato chirurgicamente.
È improbabile che il personale della riserva si lasci sfuggire l’atto sessuale. I rinoceronti bianchi si accoppiano in genere per 90 minuti, dice Hildebrandt. Inoltre, mentre sono montati sulle femmine, i maschi spesso usano la loro altezza temporanea per raggiungere gustosi spuntini vegetali che sono generalmente fuori portata.
Aumentare la diversità genetica
Con così pochi rinoceronti bianchi settentrionali rimasti, la loro vitalità genetica può sembrare incerta. Ma la squadra di BioRescue punta sui rinoceronti bianchi meridionali, il cui numero è probabilmente sceso a meno di 100, e forse anche a 20, a causa della caccia alla fine del 1800. Le protezioni governative e le intense strategie di conservazione hanno permesso loro di riprendersi e ora sono quasi 17.000.
“Hanno una diversità sufficiente per affrontare un’ampia gamma di condizioni”, afferma Balfour. I ricercatori non sanno esattamente quanti rinoceronti bianchi meridionali esistessero un secolo fa, ma è chiaro che gli animali si sono ripresi da una popolazione incredibilmente bassa e che ora appaiono in salute.
Oltre alla piccola collezione di embrioni, la squadra di BioRescue spera di ampliare il pool genetico del rinoceronte bianco settentrionale attingendo a una fonte non convenzionale: le cellule della pelle estratte da campioni di tessuto conservati attualmente negli zoo. L’obiettivo è quello di utilizzare le tecniche delle cellule staminali per reingegnerizzare queste cellule e svilupparle in gameti, riprendendo un lavoro simile svolto sui topi di laboratorio.
Secondo il loro piano, questi gameti ingegnerizzati in laboratorio verrebbero poi combinati con spermatozoi e ovuli naturali per creare embrioni, che verrebbero poi impiantati in madri surrogate di rinoceronte bianco meridionale.
Questo lavoro di riprogrammazione delle cellule staminali ha già portato alla nascita di una prole sana nei topi di laboratorio, dice Hildebrandt, ma i rinoceronti non sono così ben studiati e compresi come i topi, il che rende il progetto molto impegnativo.
Uno sforzo globale
L’iniziativa di rivitalizzazione del rinoceronte bianco settentrionale è costata milioni di dollari, sostenuti da una serie di donatori pubblici e privati, tra cui il Ministero federale tedesco dell’Istruzione e della Ricerca. Tra gli altri partner dell’iniziativa figurano il Leibniz-Institut für Zoo-und Wildtierforschung, il Safari Park della Repubblica Ceca, il Kenya Wildlife Service, la Ol Pejeta Conservancy e anche Katsuhiko Hayashi, professore di biologia del genoma all’Università di Osaka, in Giappone, che ha condotto la ricerca sulle cellule staminali del topo.
Secondo Stejskal, l’applicazione delle tecniche di Hayashi sulle cellule staminali potrebbe portare il pool genetico del rinoceronte bianco settentrionale a 12 animali, tra cui le uova di otto femmine e il seme di quattro maschi da monta.
Un approccio alternativo per ottenere un maggior numero di piccoli, come l’incrocio tra rinoceronti bianchi settentrionali e meridionali, significherebbe che la prole risultante non sarebbe composta da rinoceronti bianchi settentrionali geneticamente puri, osserva Hildebrandt. Le due sottospecie si assomigliano molto, ma la versione settentrionale presenta sottili differenze fisiche, tra cui orecchie più pelose e piedi più adatti al suo habitat paludoso.
I due animali hanno anche geni diversi che possono fornire resistenza alle malattie o altri vantaggi, dice Hildebrandt, e non sono note le potenziali differenze di comportamento e di impatto ecologico quando si popola l’area con rinoceronti bianchi meridionali o con animali incrociati.
Il rinoceronte bianco settentrionale “è sull’orlo dell’estinzione solo a causa dell’avidità umana”, afferma Stejskal. “Siamo in una situazione in cui salvarli è a portata di mano, quindi credo che abbiamo la responsabilità di provarci”.