Colossal Biosciences, een in Texas gevestigd 'de-extinction'-bedrijf, heeft onlangs aangekondigd dat het met succes kuikens heeft uitgebroed met behulp van zelfontwikkelde 'kunstmatige vogeleieren' en beweerde dat deze technologie de ontwikkeling kan ondersteunen van vogelembryo's die volledig gescheiden zijn van natuurlijke eierschalen, zonder de noodzaak van extra toevoer van zuivere zuurstof. Het bedrijf beschouwt deze prestatie als een belangrijke stap in zijn plan om "uitgestorven vogels terug te brengen", met als doelsoorten de uitgestorven reuzenmoa (moa) en de beroemde dodo (dodo) in Nieuw-Zeeland.
Volgens Colossal vervangt dit kunstmatige vogelei de natuurlijke eierschaal door een halve schaal met open rooster, en gebruikt het een transparant membraan op siliciumbasis om de membraanstructuur te vervangen die oorspronkelijk de dooier en de eierschaal scheidde. Er wordt gezegd dat het siliconenmembraan ervoor zorgt dat zuurstof uit de lucht vrijelijk in het zich ontwikkelende embryo kan diffunderen, waardoor de technische problemen van traditionele kunstmatige incubatiesystemen worden omzeild die rechtstreeks zuivere zuurstof moeten leveren, maar de overlevingskans van de kuikens kunnen schaden. De onderzoekers zijn van plan om eerst de bevruchte embryo's en dooiers van echte vogeleieren over te brengen naar dit kunstmatige ei, ze vervolgens in een broedmachine te plaatsen om te kweken, en het embryonale ontwikkelingsproces te blijven observeren via een transparant membraan.
In feite is de zogenaamde "kunstmatige eiertechnologie" geen nieuw concept. Het experiment om kippenembryo’s uit natuurlijke eierschalen te halen en deze in een in vitro systeem te kweken gaat terug tot de jaren tachtig. De wetenschappelijke gemeenschap heeft met succes levende vogels uitgebroed en deze in dergelijke systemen vele malen tot volwassenen grootgebracht. In dit stadium wordt dit type technologie voornamelijk gebruikt in fundamenteel onderzoek, waaronder embryonale ontwikkelingsmechanismen, tumorgroeiprocessen, de constructie van transgene kippen en de ontwikkeling van medicijnen en vaccins. Om toepassing op grotere schaal te bevorderen bestaan er echter nog steeds technische knelpunten, vooral hoe de negatieve impact van hoge zuurstofconcentraties op de gezondheid van embryo's en kuikens kan worden vermeden en tegelijkertijd de uitkomst kan worden gegarandeerd.
Colossal beweert dat zijn nieuwe kunstmatige ei het probleem oplost van traditionele systemen die afhankelijk zijn van pure zuurstof door innovaties in de schaalstructuur en membraanmaterialen. Als de relevante beweringen waar zijn, zal dit een belangrijke technologische sprong in het veld zijn en mogelijk ook nieuwe instrumenten voor de bescherming van soorten met zich meebrengen. De informatie die het bedrijf momenteel vrijgeeft, komt echter vooral van de eigen website en zorgvuldig geproduceerde videoclips. Het openbaart ook geen gedetailleerde gegevens of peer-reviewed wetenschappelijke artikelen. Het is voor buitenstaanders moeilijk om onafhankelijke beoordelingen te maken van het experimentele ontwerp, de steekproefomvang, het succespercentage en de gezondheid van kuikens.
In het "de-extinctieplan" is Colossal van plan om methoden voor het bewerken van genen te gebruiken om de genomen van bestaande vogels aan te passen om dichter bij uitgestorven soorten te komen. Het bedrijf is bijvoorbeeld van plan het genoom van de emu aan te passen om het qua genetische samenstelling meer te laten lijken op de gigantische moa van Nieuw-Zeeland. Een soortgelijke aanpak is eerder gebruikt om het genoom van de grijze wolf aan te passen zodat het meer op de uitgestorven verschrikkelijke wolf lijkt. Bovendien stelde het bedrijf ook voor om soortgelijke technologie te gebruiken om de bestaande Nicobar-duiven genetisch te modificeren om dichter bij de dodo te komen, en vervolgens kunstmatige eieren te gebruiken om embryo's te kweken.
Een van de uitgangspunten van Colossal is dat de kunstmatige eiertechnologie in omvang kan worden opgeschaald om plaats te bieden aan vogelembryo's van verschillende groottes. Dit idee wordt echter geconfronteerd met grote praktische obstakels in de praktische uitvoering: zelfs als we aannemen dat de schaal vergroot kan worden, is de sleutel tot het werkelijk ondersteunen van de ontwikkeling van het embryo de dooier en het eiwit. In termen van lichaamsgrootte kan de eiercapaciteit van een gigantische moa tientallen of zelfs honderd keer groter zijn dan die van een kippenei. Het is moeilijk voor de eierdooiers en het eiwit van welke bestaande vogel dan ook om voldoende voeding te bieden. De dooier bestaat in wezen uit één enkele cel, en het simpelweg vergroten van deze cel door "extra dooier te injecteren" is zowel technisch als biologisch uiterst moeilijk, en kan ook de structuur en functie ervan beschadigen.
Wat nog belangrijker is, is dat het ontwikkelingsproces van vogelembryo's zeer gespecialiseerd is onder verschillende soorten. Niet alleen zijn er verschillen in voedingsbehoeften en gasuitwisselingspatronen, maar de complexe interacties tussen het embryo en de eierschaal en het eimembraan zijn nog niet volledig begrepen. Of de nieuwe technologie werkelijk de natuurlijke incubatieomgeving kan simuleren en gezonde individuen in verschillende soorten kan kweken, is nog onbekend en kan alleen worden geverifieerd door tijd- en vervolgonderzoek.
Naast de wetenschappelijke haalbaarheid stuiten de plannen van Colossal in Nieuw-Zeeland op aanzienlijke sociale en culturele weerstand. Eerdere discussies rond de ‘wederopstanding’ van moa hebben aangetoond dat veel Maori-gemeenschappen en het bredere publiek duidelijk gekant zijn tegen het ‘uitsterven’ van gigantische moa als ecotoeristisch project. Sommige wetenschappers wijzen erop dat als het gaat om het ‘herscheppen’ van uitgestorven soorten, inheemse wereldbeelden en de rol van kaitiaki serieus moeten worden genomen in het besluitvormingsproces en niet alleen moeten worden gezien als een technische kwestie of een zakelijke kans.
Vanuit het perspectief van het behoud van soorten beweert Colossal dat kunstmatige eiertechnologie een breed toepassingspotentieel heeft, vooral bij het kunstmatig kweken van ernstig bedreigde soorten, zoals de Nieuw-Zeelandse kakapo, de zwarte slanke strandloper en de zuidelijke Nieuw-Zeelandse plevier. Deze soorten hebben meestal een lange levensduur, langzame voortplantingscycli en een lage eierproductie. Zodra beginnende ouders eieren, ongelukken of extreme weersomstandigheden vernietigen, kunnen beperkte eierverliezen een ernstige klap voor het populatieherstel veroorzaken. Als beschadigde vogeleieren of vogeleieren met een hoog risico zo snel mogelijk kunnen worden "overgezet" in kunstmatige eieren, kan dit in theorie de overlevingskans van kuikens helpen verbeteren.
Met behulp van genetische manipulatietechnologie wordt verwacht dat kunstmatige eieren ook de genetische diversiteit zullen hervormen en de weerstand van vogels tegen ziekten zullen verbeteren. De wetenschappelijke gemeenschap heeft bijvoorbeeld ontdekt dat bepaalde virussen de kuikens van ernstig bedreigde vogels bedreigen. In de toekomst kan genbewerking worden gebruikt om hun immuniteit te verbeteren. Het kunstmatige eiersysteem biedt een platform voor het kweken van dergelijke genetisch gemodificeerde individuen. Bovendien zou kunstmatige incubatie in combinatie met genetische middelen de kans kunnen bieden om het probleem van het lage succespercentage bij het uitkomen van eieren in sommige kleine populaties als gevolg van inteelt te verlichten.
Voor de extreem bedreigde diersoorten die van nature heel weinig eieren leggen, zijn de bestaande eierbronnen alleen echter verre van voldoende. Om op stabiele wijze voldoende embryo's te verkrijgen in een kunstmatig systeem is het noodzakelijk om "transgene dragervogels" te introduceren. Eén idee is om gewoon pluimvee, zoals kippen, te gebruiken als donoren en ‘fabrieken’ om sperma en eicellen te produceren die het genoom van andere soorten dragen, en vervolgens bevruchte embryo’s te verkrijgen door natuurlijke paring, en vervolgens de embryo’s en dooiers over te brengen naar kunstmatige eieren om de ontwikkeling te voltooien. Hoewel er ruimte is voor wetenschappelijk onderzoek naar dit soort cross-species, diepgaande modificatieoperaties, zijn de ethische controverses ook duidelijk.
Deskundigen benadrukken dat als kunstmatige eieren worden gecombineerd met genetische manipulatie en transgene draagvogels voor natuurbehoud, er naast wetenschappelijke demonstraties ook een transparant en intensiever mechanisme voor publieke en inheemse participatie moet worden opgezet, waarbij soortbeschermers en getroffen gemeenschappen deelnemen aan de besluitvorming. Tegelijkertijd is het ook een praktische kwestie hoe te voorkomen dat belangrijke natuurbehoudstechnologieën worden geprivatiseerd en gecommercialiseerd. Als de kunstmatige eiertechnologie van Colossal zijn wetenschappelijke en natuurbehoudsbelofte echt kan waarmaken, is de volgende stap ervoor te zorgen dat publieke natuurbeschermingsinstellingen en eerstelijns natuurbeschermingsorganisaties eerlijke toegang hebben, in plaats van opgesloten te zitten in het patent- en kapitaalsysteem van een paar bedrijven.
Veel onderzoekers waarschuwen dat zelfs als de kunstmatige eiertechnologie uiteindelijk effectief blijkt te zijn, het geen “universeel tegengif” kan zijn om het uitsterven van soorten te voorkomen. In de nabije toekomst zullen roofdierbeheersing, habitatherstel en langetermijnbeheer van bestaande soorten het lot van soorten blijven bepalen. Hightech-instrumenten kunnen in de marge helpen, maar zijn geen vervanging voor het verlichten van de onderliggende druk op ecosystemen.